[实用新型]一种降水多传感器融合装置

说明书

本实用新型公开了一种降水多传感器融合装置，属于降水测量领域，该降水多传感器融合装置包括：三个翻斗式雨量传感器、降水采集融合控制模块、主采集器和综合集成硬件控制器，通过融合算法和监控算法实现多传感器融合数据；降水采集融合控制模块采用CAN总线方式接入自动气象站主采集器。采集三个翻斗式雨量传感器的降水量值，应用智能融合算法，有效的解决单一传感器数据缺失，保障观测数据的完整性、连续性；较好的剔除仪器堵塞或故障时产生的分钟降水量异常值，为业务、服务、科研提供更加准确的降水资料。同时，减少了人工数据处理及维护的工作量，为地面气象观测业务自动化提供良好的基础。

技术领域

本实用新型涉及降水测量领域，更具体地说，涉及一种降水多传感器融合装置。

背景技术

目前，地面气象观测业务中使用的雨量传感器分为翻斗式和称重式两种。

翻斗式雨量传感器由承水器(口径为20cm，面积为314cm²)收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当雨量累积到一定量时，由于降水本身重力作用使上翻斗翻转，降水进入汇集漏斗。降水从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时，当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时，计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗，使计数翻斗翻转一次。计数翻斗在翻转时，与它相关的磁钢对干簧管扫描一次。干簧管因磁化而瞬间闭合一次。这样，降水量每次达到0.1mm时，送出一个开关信号，采集器自动对该信号进行采集存储。

只有一个雨量传感器采集降水量，一旦仪器发生故障、堵塞、雷击或者环境影响等造成观测数据缺测或异常，影响数据的完整性，不能准确获取降水量信息。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种降水多传感器融合装置，它通过采集三个翻斗式雨量传感器的降水量值，即使其中的一个传感器故障、堵塞等异常情况，其它正常工作雨量传感器通过智能融合算法获取融合降水量信息。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种降水多传感器融合装置，包括雨量采集模块、降水采集融合控制模块、主采集器和综合集成硬件控制模块，所述雨量采集模块的输出端连接降水采集融合控制模块的输入端；所述降水采集融合控制模块的输出端连接主采集器的输入端；所述主采集器的输出端连接综合集成控制器的输入端。同时采集三个翻斗式雨量传感器降水量值进行融合计算，有效的解决单一传感器数据缺失，保障观测数据的完整性、连续性；较好的剔除仪器堵塞或故障时产生降水量异常值，提供更加准确的降水资料。同时，减少了人工数据处理及维护的工作量。

进一步的，所述雨量采集模块包括第一翻斗式雨量传感器、第二翻斗式雨量传感器和第三翻斗式雨量传感器；所述第一翻斗式雨量传感器、第二翻斗式雨量传感器和第三翻斗式雨量传感器的输出端均连接降水采集融合控制模块的输入端。降水采集融合控制模块采集三个翻斗式雨量传感器的降水量值，通过智能融合算法程序进行运算处理，确定输出当前分钟降水量融合值，以便将降水量值输入到主采集器。

进一步的，所述降水采集融合控制模块通过CAN总线连接到主采集器的输入端。采用数据线的形式传送数据，能够保证信号的稳定性。

进一步的，所述主采集器的输出端连接综合集成硬件控制器的输入端。

进一步的，所述综合集成硬件控制器模块包括综合集成硬件控制器和供电单元；所述综合集成硬件控制器的输出端接入主采集器的第二输入端；所述供电单元的输出端接入主采集器的第三输入端。

进一步的，第一翻斗式雨量传感器、第二翻斗式雨量传感器和第三翻斗式雨量传感器的承水口直径均为20cm，承水口面积均为314cm²。方便计算出其获得的降水量值。

3.有益效果