一种实时重力式雨水计量传感系统，属于水利工程和市政工程城市防涝灾害的降雨检测领域，适用于实时记录降雨数据。其特征在于，包括承雨口(1)、筛网(2)、引水漏斗(3)、不锈钢体(4)、量筒、电子秤(6)、RS232接口端子(7)、电源输入端子(8)、底座(9)、RS232接口线(10)；信号控制模块(11)、电流输入导线(12)和电源插头(13)。此套设计可适应中远距离的数据记录和降雨检测，在室内随时随地检测到某一时刻的累计降雨量和降雨时间以及此时的降雨量，同时降雨量可以在量筒和电子秤双测量下进行准确地记录，保证误差达到最小化，提高数据检测的精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种实时重力式雨水计量传感系统，属于水利工程和市政工程城市防 涝灾害的降雨检测领域，适用于实时记录降雨数据。
技术介绍
随着城市化水平的加快，城市不透水地表比例的加大，城市降雨峰值的增大和提 前致使城市内涝灾害问题开始突显与加剧，城市安全问题受到前所未有的挑战，而解决城 市内涝灾害问题除了需要优化城市排水管网系统，还需要掌握足够的实时降雨资料来采取 必要的防御措施，如何获取一定的实时降雨数据资料也成为当前城市内涝灾害预警领域的 重要研究可以。 当前市场上存在各式雨水传感器，既有感应式，也有计量式，其中感应式主要是靠 雨水降落在湿度探头上通过雨滴大小产生不同的电阻值发出降雨信号记录降雨历时，但无 法记录降雨总量;计量式主要以翻斗式雨量计为主，雨水经漏斗口流入翻斗，当积水量达到 一定高度时，翻斗失去平衡翻倒使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制 自记笔将雨量记录下来，因为它里面结构决定了它是靠像天平秤一样的平衡来计量的，所 以当下大雨的时候它就误差增大了，而且雨越大误差也越大，遇到暴雨，它的误差可能高达 20%、50%，所以对于有一定精度要求的场合 如何掌握准确的实时降雨资料用于城市内涝灾害的预警，本套设备基于市场上传 感器和雨量计的使用优势，它既可以精确记录降雨时间、降雨总量和降雨强度，也可以作为 雨水收集器，将收集的雨水送进实验室进行检测，为减少城市内涝灾害具有积极的作用。 根据我国气象部门制定的《地面气象观测规范》，对于地面气象观测站使用的自动 气象站中雨量计的基本性能应该符合如下要求： ?降水强度测量范围:0~4mm/min(毫米/分）（允许通过最大雨强8mm/min) ?分辨力:0.1mm ?测量准确度：（在〇-4mm/min雨强范同）： 降水量< 10mm，测量误差：±0.4mm;降水量>l〇mm，测量误差：±(〇.4mm+l%F.S) ·自动采样时间：1次/min #环境温度：-10〇C ~60〇C 鲁相对湿度：〈95% (40°C)
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种实时重力式雨水计量传感系统。 -种实时重力式雨水计量传感系统，其特征在于，包括承雨口 1、筛网2、引水漏斗 3、不锈钢体4、量筒、电子秤6、RS232接口端子7、电源输入端子8、底座9、RS232接口线10;信 号控制模块11、电流输入导线12和电源插头13; 不锈钢体4与其连接的承雨口 1、筛网2、引水漏斗3、量筒和电子秤6位于室外，承雨 口 1位于不锈钢体4的顶端，筛网2位于承雨口 1下方，位于筛网2下方处有一引水漏斗3,当雨 水降落在承雨口 1里时经过筛网2过滤进入到引水漏斗3里，在不锈钢体4底端的底座9上放 置一台电子秤6，电子秤6上边放置量筒5，量筒5正好位于引水漏斗3的正下方，电子秤6-端 通过电流输入导线12与室内插座连接，另一端通过RS232接口线10与信息控制模块连接11， 信号控制模块11再控制信号显示屏。 应用所述系统的方法，其特征在于，当雨水降落在承雨口 1上经过筛网2进入引水 漏斗，此时直径大于筛孔的杂质截留在筛网2的表面上，雨水进入引水漏斗3流进量筒5,量 筒5作用在电子秤6上产生压力，电子秤6表面采用压敏电阻组成的压敏传感器，产生的压力 信号经过电子秤6内部的AD转换芯片将模拟信号转换为数字信号，传输到单片机中，单片机 对采集到的压力数字信号进行滤波和标准化处理后，计算出瞬时雨强，降雨时间以及累计 降雨量，将计算出的数值通过232电平转换芯片转换为RS232电平，通过RS232接口线10传输 给信号控制模块11中的单片机，单片机接收到电子称传来的数据，进行通讯协议的解析后 将数值传输到显示屏，从而完成一次降雨数据的记录。 进一步系统配备多种数据处理分析功能，同时系统可安放在任意位置如屋顶、道 路、广场、阳台、草坪等地方。 本专利技术与现有技术相比，具有以下优势： (1)实现了雨水收集器和传感器的有机结合，既可以作为雨水收集器，也可作为传 感器记录降雨数据； (2)可以随时随地记录降雨历时、降雨总量以及lmin的降雨强度； (3)量筒和电子秤双重记录降雨量，确保误差的最小化，提高数据的精确度。【附图说明】图1传感系统装置简图；图2室外采样器结构图；图3引水漏斗结构图； 图4信号控制模块流程图。 承雨口 1、筛网2、引水漏斗3;不锈钢体4;量筒5;电子秤6、RS232接口端子7、电源输 入端子8、底座9、RS232接口线10;信号控制模块11、电流输入导线12;电源插头13【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。 实施例1 传感器的装置简图见图1，重力式雨水计量传感器由承雨口、筛网、引水漏斗、不锈 钢体、量筒(500ml)、电子秤、RS232接口端子、电源输入端子、底座、RS232接口线、信号控制 模块、电流输入导线、电源插头等几部分组成。其传感器装置简图、室外采样器结构图、滤网 漏斗结构图、引水漏斗结构图、信号控制模块流程图。 承雨口 承雨口采用不锈钢皮整体冲拉而成，光洁度高，滞水产生的误差小。其口径：0201 高度为150mm，刃口锐角:40°~45° . 筛网 筛网是承接过滤作用，筛网为圆形直径为0200mm,为不锈钢材质，其距承雨口 100mm，距离引水漏斗50mm，可随时取下与安装，筛网的孔径为4mm将空气中大颗粒杂质截 下，保证雨水正常流进引水漏斗。引水漏斗漏斗外形为漏斗状，用不锈钢皮制成，其顶部为圆形直径200mm，高度为150mm，其 中引水漏管直径为l〇mm。 量筒（500ML) 量筒(500ml)为市场上所购的玻璃材质，为竖长的圆筒形，上沿一侧有嘴，便于倾 倒。下部有宽脚以保持稳定。圆筒壁上刻有容积量程，供使用者读取体积。筒壁自下而上印 有刻度。观察读数时，实验人员要注意视线需要与液体的凹液面的最低处相平。 电子秤 电子秤由调零电阻、压敏传感器、电压比较器、AD转换芯片、单片机、电平转换芯片 和RS232接口等组成，其精度可达O.lg，其原理：电子秤表面采用压敏电阻组成的压敏传感 器，产生的压力信号经过电子秤内部的AD(模数转换)芯片将模拟信号转换为数字信号，传 输到单片机中，单片机对采集到的压力数字信号进行滤波和标准化处理后，将计算出的数 值通过TTL/232电平转换芯片转换为RS232电平。 不锈钢体 不锈钢体和承雨口都采用不锈钢材质，并且两者之间是一整体无缝连接，不锈钢 体其上口圆之间为0200 rM,下口圆之间06〇〇画 :，在整个装置中起保护钢体内电子秤和量筒 的作用。 信号控制模块信号控制模块包括电平转换芯片、变压器、稳压器、单片机和DGUS显示屏。其原理： 通过232串口线传输给信号控制模块中的单片机，单片机接收到电子称传来的数据，进行通 讯协议的解析后得到相应的数据，然后将数值传输到显示屏(其中对迪文显示屏进行二次 开发一一导入界面图片，通过定制的组态开发软件进行变量地址的分配)上进行显示(控制 电路板的单片机输出为TTL电平，经过TTL/232电平转换芯片转换为232电平，显示屏为232 接口）。重力式雨水计量传感器的操作步骤 (1)首先将采样装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实时重力式雨水计量传感系统，其特征在于，包括承雨口(1)、筛网(2)、引水漏斗(3)、不锈钢体(4)、量筒、电子秤(6)、RS232接口端子(7)、电源输入端子(8)、底座(9)、RS232接口线(10)；信号控制模块(11)、电流输入导线(12)和电源插头(13)；不锈钢体(4)与其连接的承雨口(1)、筛网(2)、引水漏斗(3)、量筒和电子秤(6)位于室外，承雨口(1)位于不锈钢体(4)的顶端，筛网(2)位于承雨口(1)下方，位于筛网(2)下方处有一引水漏斗(3)，当雨水降落在承雨口(1)里时经过筛网(2)过滤进入到引水漏斗(3)里，在不锈钢体(4)底端的底座(9)上放置一台电子秤(6)，电子秤(6)上边放置量筒(5)，量筒(5)正好位于引水漏斗(3)的正下方，电子秤(6)一端通过电流输入导线(12)与室内插座连接，另一端通过RS232接口线(10)与信息控制模块连接(11)，信号控制模块(11)再控制信号显示屏。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵树旗，卢兴超，周玉文，王中正，高琳，杨伟明，刘原，吴献平，娄富豪，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。