專利名稱：一種智能翻斗式雨量傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種智能翻斗式雨量傳感裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及水文氣象領(lǐng)域中用于測量自然界降雨量的傳感器，特別是翻斗式雨量傳感器。
背景技術(shù)：
[0002]隨著全球氣候不斷變化，極端天氣氣候事件日趨增加，導(dǎo)致氣象災(zāi)害發(fā)生幾率加大。[0003]對此，我國主要城市及地區(qū)、大江大河干流等建立了自動氣象站和水文站，特別是近幾年，國家又加大了對中小河流治理和山洪地質(zhì)災(zāi)害的防治工作，正逐步推進(jìn)在邊遠(yuǎn)無人值守地區(qū)建立遙測自動氣象站和水文站，其目的就是為了對山洪、泥石流等自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，對防災(zāi)減災(zāi)的工作進(jìn)行支持，從而進(jìn)一步保障人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展提供有力的支持。[0004]目前，在各種氣象監(jiān)測站中，通常采用翻斗式雨量傳感器來觀測降雨量的變化，翻斗式雨量傳感器也成為我國地面自動氣象站配備的常規(guī)傳感器。[0005]請參考圖1，圖I為一種典型的單翻斗雨量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。[0006]如圖所示，其承雨口 I '用于匯集雨水，口徑為Φ200±0. 6mm，承雨口濾網(wǎng)2 '用來對水中的雜物進(jìn)行過濾；承雨口出水口 3'將經(jīng)過過濾的雨水注入引水漏斗4';引水漏斗濾網(wǎng)5'將進(jìn)入的雨水進(jìn)行細(xì)過濾；引水漏斗4 '通過引流的方式將雨水注入翻斗6 ' 的斗室中；翻斗6'用于計(jì)量降雨量；恒磁鋼7 '和干簧管8'用于計(jì)數(shù)；采集器9'用于記錄分析數(shù)據(jù)。[0007]下面簡單描述一下單翻斗雨量傳感器的工作原理[0008]當(dāng)降水發(fā)生時，承雨口 I ’收集的雨水由濾網(wǎng)過濾后經(jīng)承雨口出水口 3 ’進(jìn)入引水漏斗4丨，再經(jīng)過引水漏斗濾網(wǎng)5丨過濾后注入計(jì)量翻斗6丨。[0009]翻斗6 '是用工程塑料注塑成型的用中間隔板分成兩個等容積的三角斗室。它是一個機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，當(dāng)一斗室 接水時，另一斗室處于等待狀態(tài)。當(dāng)所接水容積達(dá)到預(yù)定值 (O. 2的翻斗為6. 28ml,O. 5的翻斗為15. 7ml、I. O的翻斗為31. 4ml)時，由于重力作用使自己翻倒，處于等待狀態(tài)，另一斗室處于工作狀態(tài)。[0010]在翻斗側(cè)壁上裝有恒磁鋼V，它隨翻斗翻倒時從干簧管V —旁掃過，使兩個干簧管8'通斷。即翻斗6'每翻倒一次，干簧管8'便送出一個開關(guān)信號(脈沖信號)。這樣翻斗翻動次數(shù)用磁鋼掃描干簧管通斷送出脈沖信號計(jì)數(shù)，每記錄一個脈沖信號，便代表其對應(yīng)翻斗降水量，經(jīng)過采集器9丨記錄統(tǒng)計(jì)后發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)降水遙測的目的。[0011]由于受自然環(huán)境影響，翻斗式雨量傳感器容易出現(xiàn)各種故障。雖定期進(jìn)行維護(hù)，但故障仍難免發(fā)生，這些故障直接影響雨量記錄的精度和準(zhǔn)確性。特別是近幾年開始建立的遙測氣象觀測站和水文站，大部分都安裝在自然環(huán)境比較惡劣的地方，受復(fù)雜環(huán)境影響很大，故障更是時有發(fā)生。另外，很多遙測觀測站設(shè)立在無人居住區(qū)，常年缺少維護(hù)工作，雨量傳感器出現(xiàn)故障后維護(hù)人員難以及時發(fā)現(xiàn)。[0012]一般情況下，翻斗式雨量傳感器的故障主要有三大類[0013]一是實(shí)際有降雨但是數(shù)據(jù)中心收不到數(shù)據(jù)，這種情況的出現(xiàn)有可能是由于雨量筒承雨口濾網(wǎng)或出水口堵塞，引水漏斗堵塞、磁鋼失效、干簧管損壞、翻斗不翻轉(zhuǎn)、焊線脫落或信號線斷、采集器的I/o 口損壞等故障發(fā)生時引起的。[0014]二是無降水但數(shù)據(jù)中心收到雨量數(shù)，這種情況的出現(xiàn)一般是受到環(huán)境干擾時引起的。[0015]當(dāng)以上兩種故障出現(xiàn)時系統(tǒng)很難及時發(fā)現(xiàn)。[0016]三是當(dāng)承雨口過濾網(wǎng)或出水口和引水漏斗半堵塞時的故障發(fā)生后，維護(hù)人員幾乎無法及時發(fā)現(xiàn)，需要經(jīng)過一個相當(dāng)長的時間周期徹底堵塞后，維護(hù)人員才有可能發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)這類故障期間，遙測站發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)有可能不能反映真實(shí)的降雨強(qiáng)度。這就影響了系統(tǒng)要達(dá)到的山洪或泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生前的正確預(yù)警。針對有可能出現(xiàn)的故障，目前主要采用定期維護(hù)和故障修，且偏遠(yuǎn)地區(qū)的遙測雨量傳感器只能采用故障修。[0018]因此，如何實(shí)時監(jiān)測翻斗式雨量傳感器各組成部分的工作狀態(tài)，是本領(lǐng)域急需要解決的技術(shù)問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0019]本實(shí)用新型的目的是提供一種智能翻斗式雨量傳感裝置。該傳感裝置可實(shí)時監(jiān)測各主要組成部分的工作狀態(tài)，使維護(hù)方式由傳統(tǒng)的故障修過渡至狀態(tài)修，從而提高了數(shù)據(jù)的可靠性，能夠?yàn)闅庀笥^測系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、可靠的觀測數(shù)據(jù)，為提高國家氣象和水文監(jiān)測、 預(yù)報(bào)與預(yù)測提供重要保證。[0020]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種智能翻斗式雨量傳感裝置，包括承雨口、 承雨口濾網(wǎng)、引水漏斗以及采集器，還包括用于測量承雨口內(nèi)雨水水位狀態(tài)變化數(shù)據(jù)的第一傳感器，設(shè)于所述承雨口 ；用于分段測量承雨口中水位液面高度所落入的范圍的第二傳感器，其數(shù)量至少一個，設(shè)于所述承雨口濾網(wǎng)；設(shè)于所述承雨口出水口處的第三傳感器，當(dāng)有雨水流經(jīng)所述承雨口出水口時，第三傳感器被觸發(fā)；用于測量引水漏斗高水位處積水液位的變化數(shù)據(jù)的第四傳感器，設(shè)于所述引水漏斗頂部敞口的內(nèi)壁上；所述第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器的輸出端與所述采集器的處理電路連接。[0021]優(yōu)選地，所述第一傳感器和第四傳感器均包括相互平行并間隔一定距離的第一極板和第二極板；所述第一極板和第二極板的輸出端與所述采集器的處理電路連接。[0022]優(yōu)選地，所述第一傳感器的第一極板和第二極板從所述承雨口底部向上延伸且分列于所述承雨口濾網(wǎng)的外側(cè)。[0023]優(yōu)選地，所述第四傳感器的第一極板和第二極板對稱布置于所述引水漏斗頂部敞口的內(nèi)壁上。[0024]優(yōu)選地，所述第二傳感器沿高度方向在所述承雨口濾網(wǎng)上間隔分布。[0025]優(yōu)選地，所述第二傳感器的數(shù)量為兩個。[0026]優(yōu)選地，所述承雨口的出水口末端為斜開口，所述第三傳感器安裝于所述斜開口處。[0027]優(yōu)選地，所述承雨口的出水口末端的斜開口呈45 °。[0028]優(yōu)選地，所述第二傳感器和第三傳感器均包括位于同一水平面上的第一電極點(diǎn)和第二電極點(diǎn)；所述第一電極點(diǎn)和第二電極點(diǎn)與所述采集器的處理電路連接。[0029]優(yōu)選地，所述第一傳感器嵌入所述承雨口濾網(wǎng)外側(cè)、所述第二傳感器嵌入所述承雨口濾網(wǎng)、所述第三傳感器嵌入所述承雨口出水口、所述第四傳感器嵌入所述引水漏斗。[0030]本實(shí)用新型提供的智能翻斗式雨量傳感裝置在其各主要組成部件設(shè)有傳感器，通過這些傳感器能夠?qū)Ω鞣N工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。當(dāng)傳感器工作狀態(tài)出現(xiàn)異常時，采集器根據(jù)傳感器的檢測數(shù)據(jù)，能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r進(jìn)行分析并判斷出可能出現(xiàn)的故障隱患，然后將判斷結(jié)果上報(bào)到數(shù)據(jù)中心，由數(shù)據(jù)中心安排維護(hù)人員對故障隱患進(jìn)行處理。從而為翻斗式雨量傳感器實(shí)現(xiàn)狀態(tài)修提供了方法和手段。這使得雨量傳感器的維修方式從傳統(tǒng)的故障修上升到狀態(tài)修，大大提高了雨量傳感器的可靠性，能夠?yàn)闅庀蠛退挠^測系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、可靠的觀測數(shù)據(jù)，為提高國家氣象和水文監(jiān)測、預(yù)報(bào)與預(yù)測提供重要保證。


圖I為一種典型的單翻斗雨量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]圖2為本實(shí)用新型所提供智能翻斗式雨量傳感裝置的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；[0033]圖3為圖2中所述第一傳感器的工作原理圖；[0034]圖4為圖2中所述第二傳感器的工作原理圖；[0035]圖5為本實(shí)用新型所提供智能翻斗式雨量傳感裝置的工作狀態(tài)監(jiān)測方法的流程總圖。[0036]圖 I 中[0037]承雨口 I ^ 承雨口濾網(wǎng)2 ^ 承雨口出水口引水漏斗4 ^ ;引水漏斗濾網(wǎng)5 ' 翻斗6 ' 恒磁鋼7丨干簧管8丨采集器9丨[0038]圖2-圖 4 中[0039]I.承雨口 1-1.承雨口出水口 2.承雨口濾網(wǎng) 3.引水漏斗 4.采集器5.第一傳感器5-1.第一極板5-2.第二極板6.第二傳感器6-1.第一電極點(diǎn)6-2. 第二電極點(diǎn)7.第三傳感器8.第四傳感器8-1.第一極板8-2.第二極板具體實(shí)施方式
[0040]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。[0041]請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型所提供智能翻斗式雨量傳感裝置的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。[0042]在一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的智能翻斗式雨量傳感裝置，包括承雨口 I、承雨口濾網(wǎng)2、引水漏斗3以及采集器4，相對于現(xiàn)有技術(shù)，增加了第一傳感器5、第二傳感器6、第三傳感器7和第四傳感器8。[0043]第一傳感器5設(shè)于承雨口 I內(nèi)承雨口濾網(wǎng)2外側(cè)，用于測量承雨口 I水位狀態(tài)的變化數(shù)據(jù)。[0044]第二傳感器6的數(shù)量為兩個(根據(jù)需求可設(shè)置多個)，設(shè)于承雨口濾網(wǎng)2，用于分段測量承雨口積水液位高度所落入的范圍，即主要用于確定承雨口內(nèi)雨水積存狀態(tài)。[0045]第三傳感器7設(shè)于承雨口出水口 1-1處，當(dāng)有雨水流經(jīng)承雨口出水口 1-1時，該傳感器能夠被觸發(fā)。[0046]第四傳感器8，設(shè)于引水漏斗3頂部敞口的內(nèi)壁上，用于測量引水漏斗高水位處積水液位的變化數(shù)據(jù)。[0047]請參考圖3，圖3為圖2中所述第一傳感器的工作原理圖。[0048]第一傳感器5包括相互平行并間隔一定距離的第一極板5-1和第二極板5-2，第一極板5-1和第二極板5-2的輸出端與采集器4的處理電路連接；第四傳感器8的結(jié)構(gòu)與第一傳感器5類似，采用兩個內(nèi)嵌的金屬片構(gòu)成第一極板8-1和第二極板8-2，用來對引水漏斗3的液位進(jìn)行檢測。[0049]第一傳感器5的第一極板5-1和第二極板5-2從承雨口 I底部向上延伸且分列于承雨口濾網(wǎng)2的兩側(cè)，第四傳感器8的第一極板8-1和第二極板8-2對稱布置于引水漏斗 3頂部敞口的內(nèi)壁上。[0050]其工作原理如下[0051]設(shè)極板面積為S (m2)，兩極板之間距離為d(m)，電容器介電常數(shù)為ε (F/M)時，電容器的電容量是構(gòu)成電容器的兩個極片形狀、大小、相互位置及電介質(zhì)介電常數(shù)的函數(shù)，其電容量Cx (F)為Cx=S S/d (1-1)由式(1-1)可見，在S、d、e三個參量中，只要保持其中S、 d這兩個不變，改變ε可使電容Cx變化。因此當(dāng)有降水發(fā)生時，承雨口內(nèi)第一傳感器也會發(fā)生變化，并且隨著降水強(qiáng)度的變化，引起極板間電介質(zhì)ε的變化，從而導(dǎo)致電容容量Cx 發(fā)生變化，由電容容量的變化進(jìn)而可測算出降雨量的變化。[0052]第一傳感器5和第四傳感器8依據(jù)電容器理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、動態(tài)響應(yīng)快、能實(shí)現(xiàn)非接觸性測量等特點(diǎn)。[0053]請參考圖4，圖4為圖2中所述第二傳感器的工作原理圖。第二傳感器6包括位于同一水平面上的第一電極點(diǎn)6-1和第二電極點(diǎn)6-2,第一電極點(diǎn)6-1和第二電極點(diǎn)6-2與采集器4的處理電路連接。[0055]第二傳感器6主要利用空氣和水的導(dǎo)電性的差異進(jìn)行設(shè)計(jì)的。將傳感器的兩個導(dǎo)電觸點(diǎn)設(shè)計(jì)在同一水平面上，當(dāng)這一平面沒有雨水時(空氣)，為高阻狀態(tài)。當(dāng)這一平面有雨水時，為導(dǎo)通狀態(tài)，具有結(jié)構(gòu)簡單、輸出精度較高、線性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。[0056]第二傳感器6的數(shù)量為兩個，沿高度方向在承雨口濾網(wǎng)2上間隔分布。當(dāng)然，第二傳感器6的數(shù)量還可以是多個，可根據(jù)承雨口尺寸、測量精度的要求進(jìn)一步增加或減少。[0057]第三傳感器7的工作原理與第二傳感器6相同，其兩個導(dǎo)電觸點(diǎn)嵌入承雨口出水口 1-1的壁內(nèi)，并且在設(shè)計(jì)時將原出水口的平口改為45°傾斜口，其主要目的是在初始降雨時可將微量降水通過傾斜面引流匯集到最低處(第三傳感器采集點(diǎn))形成第一滴水滴，然后滴入出水口下方的引水漏斗3中。因此第三傳感器7可在第一時間判斷出匯集第一滴水滴的降雨時間，這是其它翻斗雨量傳感器所不具備的。[0058]上述傳感器均無需單獨(dú)安裝，可直接嵌入過濾網(wǎng)和出水口中，在生產(chǎn)加工過濾網(wǎng)和出水口的同時,通過注塑一次加工完成。[0059]由上所述，本實(shí)用新型所提供的智能翻斗式雨量傳感裝置，主要是在原結(jié)構(gòu)中的承雨口 I、承雨口濾網(wǎng)2、承雨口出水口 1-1和引水漏斗3這四部分上增加了四個傳感器，用于采集這些區(qū)域的相關(guān)信息，以便對承雨口 I整個區(qū)域以及承雨口 I、承雨口濾網(wǎng)2、承雨口出水口 1-1、引水漏斗3、翻斗和干簧管等關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。并通過采集器4中的系統(tǒng)軟件對各種情況下的系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行分析處理，得出對應(yīng)的結(jié)論。[0060]具有如下功能[0061]I.第一時間識別降水發(fā)生；[0062]2.監(jiān)測承雨口內(nèi)雨水的分布狀態(tài)；[0063]3.監(jiān)測承雨口出水口水流暢通狀態(tài)；[0064]4.監(jiān)測引水漏斗漏水狀態(tài)；[0065]5.監(jiān)測翻斗和干簧管工作狀態(tài)；[0066]6.監(jiān)測超出本雨量站傳感器檢測上限的特大暴雨。[0067]綜上所述，該傳感器集先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù) 、傳感技術(shù)和通信技術(shù)于一體，采用模塊化設(shè)計(jì)，在復(fù)雜的環(huán)境下具有很高的可靠性。使用本裝置可以增強(qiáng)翻斗雨量傳感器的智能化、可靠性和穩(wěn)定性。[0068]上述智能翻斗式雨量傳感裝置僅是一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說明。[0069]請參考圖5，圖5為本實(shí)用新型所提供智能翻斗式雨量傳感裝置的工作狀態(tài)監(jiān)測方法的流程總圖。[0070]上述智能翻斗式雨量傳感裝置的工作狀態(tài)監(jiān)測方法如下[0071]I.承雨口出水口水流暢通狀態(tài)，包括如下步驟[0072]步驟I. I :由于野外環(huán)境惡劣，雨量傳感器長期放置在野外，承雨口出水口 1-1很容易被樹葉、泥沙等雜質(zhì)堵塞，一旦出現(xiàn)這種情況，可由采集器根據(jù)第一傳感器5和第二傳感器6的測量數(shù)據(jù)判斷承雨口 I內(nèi)是否存在積水；[0073]步驟I. 2 :由采集器4記錄翻斗在設(shè)定時間內(nèi)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，并將該數(shù)值與承雨口 I 未積水的最大臨界值相比較，判斷翻斗的翻轉(zhuǎn)次數(shù)是否低于所述最大臨界值；[0074]步驟I. 3 :若步驟I. I和步驟I. 2的判斷結(jié)果同時為是，則可以判斷承雨口出水口 1-1阻塞，由采集器4向數(shù)據(jù)中心發(fā)送承雨口出水口阻塞報(bào)告；[0075]2.引水漏斗出水狀態(tài)包括如下步驟[0076]步驟2. I :由雨量傳感器的構(gòu)造可知，承雨口出水口 1-1大于引水漏斗3的出水口，當(dāng)降水持續(xù)達(dá)到或超過一定強(qiáng)度一段時間后，引水漏斗3滿載，當(dāng)引水漏斗3滿載時會觸發(fā)第四傳感器8;[0077]步驟2. 2 :由采集器4記錄翻斗在設(shè)定時間內(nèi)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，并將該數(shù)值與引水漏斗 3滿載且暢通情況下相同時間內(nèi)翻斗的正常翻轉(zhuǎn)次數(shù)相比較，判斷翻斗的翻轉(zhuǎn)次數(shù)是否低于所述正常翻轉(zhuǎn)次數(shù)；[0078]步驟2. 3 :若步驟2. I和步驟2. 2的判斷結(jié)果同時為是，則可以判斷引水漏斗3阻塞，由采集器4向數(shù)據(jù)中心發(fā)送引水漏斗阻塞報(bào)告；[0079]3.翻斗和干簧管工作狀態(tài)，包括如下步驟[0080]步驟3. I 由采集器4根據(jù)第一傳感器5的測量數(shù)據(jù)判斷實(shí)時的降水強(qiáng)度，并根據(jù)第二傳感器6的測量數(shù)據(jù)判斷承雨口 I內(nèi)雨水的分布狀態(tài)和積水情況，并將降水強(qiáng)度信息和積水情況上報(bào)數(shù)據(jù)中心；[0081]具體來講，當(dāng)降水發(fā)生時，從降水發(fā)生到結(jié)束，降水強(qiáng)度不是一成不變的，采集器4 根據(jù)第一傳感器5所采集數(shù)據(jù)的變化，對應(yīng)于分析軟件中的數(shù)據(jù)模型將電容的變化轉(zhuǎn)換為降水強(qiáng)度的變化，再結(jié)合翻斗在單位時間內(nèi)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，由此來判斷實(shí)時的降水強(qiáng)度。[0082]當(dāng)降雨量超過一定的雨強(qiáng)時，承雨口 I內(nèi)的水無法及時通過出水口排出，一段時間內(nèi)會在承雨口內(nèi)形成積水。并且隨著降雨強(qiáng)度的不同，承雨口 I內(nèi)雨水的分布狀態(tài)也會隨之發(fā)生變化。當(dāng)降水發(fā)生時，第一傳感器5的檢測數(shù)據(jù)根據(jù)降水強(qiáng)度的不同而發(fā)生變化， 根據(jù)不同的降水強(qiáng)度結(jié)合第二傳感器6所判斷的液位情況以及翻斗單位時間的翻轉(zhuǎn)次數(shù)， 以此來判斷承雨口I內(nèi)雨水的分布狀態(tài)和積水情況。[0083]步驟3.2 :由采集器4根據(jù)第三傳感器7的測量數(shù)據(jù)判斷是否有雨水通過承雨口出水口 1-1 ；[0084]步驟3. 3 由采集器4根據(jù)第四傳感器8的測量數(shù)據(jù)判斷引水漏斗3是否滿載；[0085]步驟3. 4 :當(dāng)步驟3. I判斷承雨口 I內(nèi)存在積水，且降水強(qiáng)度在設(shè)定時間內(nèi)的降雨量超過引起翻斗翻轉(zhuǎn)的最小降水量，同時，步驟3. 2的判斷有雨水通過承雨口出水口 1-1， 且步驟3. 3判斷引水漏斗3未滿載時，若翻斗未翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)，則可以判斷翻斗和干簧管未處于正常工作狀態(tài)，由采集器4向數(shù)據(jù)中心發(fā)送翻斗和干簧管故障報(bào)告。[0086]進(jìn)一步地,包括如下特大暴雨判斷步驟[0087]步驟4. I 由采集器4根據(jù)第一傳感器5和第二傳感器6的測量數(shù)據(jù)判斷承雨口 I 內(nèi)的積水是否超過其檢測上限；[0088]步驟4.2 :由采集器4根據(jù)第三傳感器7的測量數(shù)據(jù)判斷是否有雨水通過承雨口出水口 1-1 ；[0089]步驟4. 3 由采集器4根據(jù)第四傳感器8的測量數(shù)據(jù)判斷引水漏斗3是否滿載；步驟4.4 :若步驟4. I、步驟4. 2、步驟4. 3的判斷結(jié)果為是，且翻斗在設(shè)定時間內(nèi)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)到所允許的最大值時，可確定降雨為超出該雨量傳感器檢測上限的特大暴雨，由采集器4向數(shù)據(jù)中心發(fā)送特大暴雨預(yù)警報(bào)告。[0091 ] 在設(shè)定時間內(nèi)，當(dāng)?shù)谌齻鞲衅?被第一次觸發(fā)時，采集器4進(jìn)行記錄并第一時間向數(shù)據(jù)中心發(fā)送降水發(fā)生報(bào)告。[0092]根據(jù)第三傳感器7的原理，返回?cái)?shù)據(jù)為高阻值表示未發(fā)生降水，低阻值表示有降水。這里分別用O和I來表示，O表示高阻值，I表示低阻值。在降雨發(fā)生時，降水通過承雨口 I匯集，通過承雨口出水口 1-1傾斜面引流匯集到最低處形成第一滴水滴，水滴通過第三傳感器7采集點(diǎn)，然后滴入出水口下方的引水漏斗3中。[0093]當(dāng)?shù)谝坏嗡瓮ㄟ^第三傳感器7時，第三傳感器7導(dǎo)通，狀態(tài)發(fā)生變化，由O變?yōu)?I。當(dāng)采集器收到第三傳感器7返回?cái)?shù)據(jù)為I時，表示有降水發(fā)生，采集器4進(jìn)行記錄并向數(shù)據(jù)中心發(fā)送降水發(fā)生的報(bào)告，而未加裝第三傳感器7的雨量傳感器只有在翻斗翻轉(zhuǎn)的時候才能判斷降水發(fā)生。[0094]以上對本實(shí)用新型所提供的智能翻斗式雨量傳感裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求1.一種智能翻斗式雨量傳感裝置，包括承雨口、承雨口濾網(wǎng)、引水漏斗以及采集器，其特征在于，還包括用于測量承雨口內(nèi)雨水水位狀態(tài)變化數(shù)據(jù)的第一傳感器，設(shè)于所述承雨口 ；用于分段測量承雨口中水位液面高度所落入的范圍的第二傳感器，其數(shù)量至少一個，設(shè)于所述承雨口濾網(wǎng)；設(shè)于所述承雨口出水口處的第三傳感器，當(dāng)有雨水流經(jīng)所述承雨口出水口時，第三傳感器被觸發(fā)；用于測量引水漏斗高水位處積水液位的變化數(shù)據(jù)的第四傳感器，設(shè)于所述引水漏斗頂部敞口的內(nèi)壁上；所述第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器的輸出端與所述采集器的處理電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第一傳感器和第四傳感器均包括相互平行并間隔一定距離的第一極板和第二極板；所述第一極板和第二極板的輸出端與所述采集器的處理電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第一傳感器的第一極板和第二極板從所述承雨口底部向上延伸且分列于所述承雨口濾網(wǎng)的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第四傳感器的第一極板和第二極板對稱布置于所述引水漏斗頂部敞口的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第二傳感器沿高度方向在所述承雨口濾網(wǎng)上間隔分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第二傳感器的數(shù)量為兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述承雨口的出水口末端為斜開口，所述第三傳感器安裝于所述斜開口處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述承雨口的出水口末端的斜開口呈45°。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第二傳感器和第三傳感器均包括位于同一水平面上的第一電極點(diǎn)和第二電極點(diǎn)；所述第一電極點(diǎn)和第二電極點(diǎn)與所述采集器的處理電路連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的智能翻斗式雨量傳感裝置，其特征在于，所述第一傳感器嵌入所述承雨口濾網(wǎng)外側(cè)、所述第二傳感器嵌入所述承雨口濾網(wǎng)、所述第三傳感器嵌入所述承雨口出水口、所述第四傳感器嵌入所述引水漏斗。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能翻斗式雨量傳感裝置，包括第一傳感器，設(shè)于所述承雨口濾網(wǎng)外側(cè)，用于測量承雨口內(nèi)雨水水位變化狀態(tài)數(shù)據(jù)；第二傳感器，至少一個，設(shè)于所述承雨口濾網(wǎng)，用于分段測量承雨口中水位液面高度范圍的數(shù)據(jù)；第三傳感器，設(shè)于所述承雨口出水口處，當(dāng)有雨水流經(jīng)所述承雨口出水口時，該傳感器被觸發(fā)；第四傳感器，設(shè)于所述引水漏斗頂部敞口的內(nèi)壁上，用于測量引水漏斗高水位處水位液面高度的變化數(shù)據(jù)；所述第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器、第四傳感器的輸出端與所述采集器的處理電路連接。該雨量傳感器可實(shí)時監(jiān)測翻斗式雨量傳感器各組成部分的工作狀態(tài)。
文檔編號G01W1/14GK202794580SQ20122041773
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者張少夫, 范銅堂, 李建成 申請人:北京中科宇天科技發(fā)展有限公司