[实用新型]一种基于无线传感器网络的称重式雨雪量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感网络称重式雨雪量计，通过Zigbee协议组建无线传感网络，属于气象检测技术领域。

背景技术

雨雪量是重要气象要素之一。目前国内能够同时测量雨雪量的仪器有称重式雨量计。称重式雨量计虽然测量精度高，但存在无法解决降水的自动排放的缺陷，在测量降雪量方面使用率低。

无线传感器网络开始进入应用阶段，目前气象部门仍采用有线数据采集，经过数据采集器或RS232采集并处理雨量信号，这些系统都是采用有线方式，存在连接复杂，维护维修困难，经常出现接触不良等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有雨雪量计的缺陷，以及对现有自动气象站中数据实时采集、处理、上传困难的问题，提出一种基于无线传感器网络的称重式雨雪量计，与已有的温度计、湿度计、风速风向仪一起组成新型的无线网络化自动气象站。

本实用新型为解决上述技术问题而采用以下技术方案。

一种基于无线传感器网络的称重式雨雪量计，包括降水收集部件、数据采集电路、微处理器、无线通信模块，以及用于供电的电源模块；其中所述数据采集电路用于采集降水收集部件收集的雨雪量，并将所采集的信号送入微处理器进行数据处理，微处理器将处理后的数据经串口传输给无线通信模块发送出去。

作为本实用新型的基于无线传感器网络的称重式雨雪量计进一步优化，所述降水收集部件包括一承水器，在承水器的底部设置有称重台，所述数据采集电路包括称重传感器和模数转换器；其中，称重传感器设置于称重台的正下方，所述称重传感器输出的模拟量由模数转换器转换后输入微处理器。 

作为本实用新型的基于无线传感器网络的称重式雨雪量计进一步优化，所述承水器中需装入一定量的氯化镁防冻液。

作为本实用新型的基于无线传感器网络的称重式雨雪量计进一步优化，所述承水器的顶端设置有承水口，底端设置有排水口，雨雪从所述承水口进入、从排水口排出；在所述排水口处设置有电磁阀，所述电磁阀与所述微处理器连接。

作为本实用新型的基于无线传感器网络的称重式雨雪量计进一步优化，所述无线通信模块包括相互连接的CC2530芯片和ZigBee天线。

作为本实用新型的基于无线传感器网络的称重式雨雪量计进一步优化，所述微处理器还包括一外围电路，所述外围电路为温度集成芯片DS18B20。

作为本实用新型的基于无线传感器网络的称重式雨雪量计进一步优化，所述电源模块采用两节锂电池进行供电。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）该设计主体是一种高精度的称重计。由于装置结构简单，称重传感器灵敏度高，使得雨雪量计测量准确度高，应用地域广，提高了降水预报的准确率。采用防冻液溶化降雪，到达液位上限后由电磁阀排出，减少了人力工作量。

（2）该装置通过工作方式的切换，正常工作时电流消耗为33毫安，待机方式下电流消耗为0.6微安，使得能耗大大降低，仅需两节锂电池就可维持使用半年之久。

（3）利用Zigbee技术的无线传感器网络与其他气象要素进行组网，克服了铺设线路难而致使气象要素测量困难的状况，使降水测量因地理位置的影响降到最小，节约了成本。Zigbee组网具有可根据实际要求增加测量节点，使用方便，提高了实用性。

附图说明

图1是本实用新型的雨雪量计的结构图。

图2是本实用新型的系统结构框图。

图中标号解释：1-承水器，2-称重台，3-称重传感器，4-电磁阀，5-防冻液，6-排水口，7-ZigBee天线，8-承水口。

具体实现方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明：

如图1、图2所示，本实用新型基于无线传感器网络的称重式雨雪量计，整个硬件结构包括降水收集部件，称重传感器及A/D转换电路组成的数据采集电路，微处理器及其外围电路，无线通信模块和电源模块。

降水收集部件：负责雨雪的采集，如图1所示，包括承水器1，在承水器的底部设置有称重台2、电磁阀4，其中电磁阀4与承水器底部的排水口6相通，雨雪从承水器顶部的承水口8进入，从电磁阀4排出；其中承水器中需装入一定量的防冻液5，防冻液选用氯化镁溶液。