[发明专利]一种自动排水的称重式遥测雨量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动排水的称重式遥测雨量设备，具体是一种利用潜水泵自动排水的称重式雨量计。

背景技术

目前，国内外测量降雨量的方式主要包括以下几种，虹吸式测定雨量和翻斗式测定雨量。其中，虹吸式雨量计在我国最先推广使用，主要应用于基层水文站。但随着信息传输自动化的发展，其无法实现自动采集和远程传输的缺点越来越明显，近几年已经逐步被淘汰，取而代之的是翻斗雨量计和称重式雨量计等自动采集传输设备。翻斗雨量计是目前我国应用最为广泛的遥测雨量计，运行较为稳定，但其同样具有很多影响因素影响到其测量精度，例如，在翻斗口有异物堵塞时，或者翻斗不灵活时影响数据不准确；更为严重的是当降雨量超过特定值时翻斗翻转不及时，造成雨量数据丢失，严重影响降雨量的准确测定及水文资料统计。

发明内容:

本发明的目的，是提供一种自动排水的称重式遥测雨量计，雨量采集和传输精度高，且不需要人为干预，结构简单，运行成本低。

采用的技术方案:

一种自动排水的高精度称重式雨量计，包括雨量桶，太阳能基板，蓄电池，漏斗，储水漏斗，截止阀，排水管，三通，进水管，储水桶，潜水泵，称重托盘，称重传感器，数据采集处理器等。其中数据采集处理器中包含存储模块，短信模块，时钟模块，LED显示屏，单片机，D/A转换模块，继电器模块，电源稳压模块；外连端口有传感器输出端，LED显示屏输出端，潜水泵控制输出端，电源保险丝，直流电源输入端，天线等。

其特征在于：储水漏斗，潜水泵，排水管，经三通连在一块，在储水漏斗和三通之间的进水管上安装一个单向截止阀，目的是收集到的雨水只可以从上向下流，不能反向流动；三通中间端接排水管，排水管出口设在高于储水漏斗的雨量桶壁上，这样设计可以防止雨水从储水漏斗下来误入排水管造成降水丢量现象。三通下端通过进水管下接潜水泵，潜水泵接数据采集处理器，悬于储水桶内, 潜水泵的吸水管位于侧面。用于盛水的储水桶固定在称重托盘上，称重托盘下连称重传感器。

正常运行时从雨量桶收集到的雨水经漏斗、储水漏斗、和进水管及潜水泵进入储水桶，由称重传感器称出重量,数据采集处理器将称出的雨水重量换算成20厘米口径雨量计降水的高度，每分钟测量、存储一次。

当储水桶中雨水达到设定高度时，数据采集处理器得到指令，触发潜水泵通电运转，由于压力的作用推动活门使截止阀关闭，外部雨水暂时存在储水漏斗中，储水桶内的水通过排水管排出。

排水时设有两个阈值，一个是时间，一个是储水桶内剩余水量。排水时，数据采集处理器实时检查储水桶内的水量，同时启动数据采集处理器中的定时器，当水量小于设定值时，停止排水，如果排水时间超过设定时间40秒时，强制停止排水，关闭潜水泵，截止阀自动打开。（这样做的目的是保证下一分钟的测量能够正常进行）排水的整个过程中数据采集处理器会停止降水量计算，而时间及短信功能正常工作。

排水停止时，数据采集处理器会自动读取和记录一个高度，用来设定下一分钟高度起始值，暂时存在储水漏斗内的雨水进入到储水桶，被记录到下一分钟量内的降水量，如此循环。

每次测量后，采集的数据会分别存储在数据采集处理器中单片机内部的EPPROM芯片和存储模块的SD卡内，保证了数据的安全，同时也方便数据的调取及备份。另一方面运用数据采集处理器中短信模块中的SIM卡，通过GPRS传输信道将收集到的降水数据传输到接收平台。

本发明的雨量计可用市电作电源，也可以用太阳能作电源，用太阳能供电时，包括太阳能基板和蓄电池。蓄电池负责整个雨量计的供电，太阳能基板负责对其充电，保证蓄电池输出电源的稳定持续性。蓄电池通过屏蔽导线接入到数据采集处理器的直流电源输入端，通过电源稳压模块，给继电器模块提供伏直流电压，再经导线连接，由潜水泵控制输出端输出经屏蔽导线连接至潜水泵。电源稳压模块通过整流滤波将伏直流电压转化为伏直流稳压电压负责给存储模块，短信模块，时钟模块，LED显示屏，单片机和D/A转换模块等供电。