智能翻斗式雨量测量装置的制作方法

1.本发明属于气象要素雨量测量技术领域，更具体地说，是涉及一种智能翻斗式雨量测量装置。


背景技术：

2.中国气象局提出发展观测智能、预报精准、服务开放、管理科学的智慧气象，是气象与经济社会融合发展的重要支撑，是转变气象发展方式的重要途径，也是全面推进气象现代化的重要突破。目前根据对实验站及台站观测员的调研，值班人员日常维护工作量最大的是雨量传感器。目前，我省国家气象观测站使用的是双翻斗式雨量传感器，其结构复杂，一次雨量计数需要通过承水器、漏斗、汇聚漏斗、计量翻斗，完成一次雨量数据的采集，上述各环节任何一处出现落叶、尘土或昆虫堵塞，将导致雨量数据缺测或数据异常。
3.现有技术中是通过翻斗式雨量测量仪进行测量，该测量仪包括雨量筒、翻斗式雨量传感器，且需要外接电源向该测量仪上供电，导致该测量仪使用不方便。
4.另外，该测量仪的雨量筒没有加防护盖，都是需要观测站的技术人员定时去手动打扫雨量筒内的杂物，当工作人员来不及打扫就有降雨出现的时候，筒内有尘土或者落叶等一些杂物时会影响测量的准确性。这样既浪费工作人员的时间又影响数据的测量。像那种加了防护盖的传统雨量筒虽然可以阻止一些落叶等杂物堵塞雨量筒影响数据的测量。但是会增加站台工作人员去手动打开或者关闭防护盖的工作量，而且也不会保证在每次降雨之前工作人员会及时打开雨量筒的防护盖，这样有可能会造成测量数据的不准确或者直接很大程度的影响了该次测量，使该次测量的数据影响气象局对天气方面的研究。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种智能翻斗式雨量测量装置，旨在解决翻斗式雨量测量仪使用不方便，需要专人操作，雨量桶的防护操作不方便的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种智能翻斗式雨量测量装置，包括雨量桶、防护装置、雨量传感器、处理器和光伏供电组件，雨量桶的上端具有开口；防护装置设于雨量桶侧部，用于封盖所述雨量桶上端口；雨量传感器用于探测雨量信号；处理器内置控制器，分别通过测量电路和监测电路与所述雨量传感器电性连接，所述测量电路与所述监测电路电性连接，所述防护装置与所述测量电路电性连接，所述处理器上连接有报警器和通信接口；光伏供电组件用于采集太阳光能并储存电能，并为所述处理器、所述测量电路和所述监测电路供电；其中，所述雨量传感器探测的雨量信号向所述处理器上发送，所述处理器指示所述防护装置是否执行对所述雨量桶的封盖。
7.在一种可能的实现方式中，所述防护装置包括底座、旋转组件和防护组件，底座设于翻斗式雨量测量仪的雨量桶侧部；旋转组件设于所述底座上，可在所述底座的竖向平面内周向旋转，所述旋转组件受控于所述控制器；防护组件设于所述旋转组件的旋转端上，借助于所述旋转组件的旋转可转动至雨量桶上方，以封盖雨量桶上端口。
8.在一种可能的实现方式中，所述防护组件包括防护杆和盖板，防护杆的一端与所述旋转组件的旋转端连接、另一端为自由端，所述防护杆可绕旋转组件转动；盖板设于所述防护杆的自由端上，借助所述防护杆的转动可置于所述雨量桶上方并封盖所述雨量桶上端口，或者可远离所述雨量桶，解除对所述雨量桶的封盖。
9.在一种可能的实现方式中，所述防护杆包括第一杆体、第二杆体和伸缩杆，第一杆体的一端与所述旋转组件旋转端连接、另一端为自由端且设有第一盲孔；第二杆体的一端与所述盖板连接、另一端为自由端且设有第二盲孔，所述第二杆体长度方向在所述第一杆体的长度方向延长线上，所述第二杆体与所述第一杆体相隔设置，所述第二盲孔与所述第一盲孔相对设置；伸缩杆的两端分别插接在所述第一盲孔内和所述第二盲孔内，且插接长度可调节，所述防护杆的长度或所述盖板对所述雨量桶的封盖高度借助所述伸缩杆插接深度调节。
10.在一种可能的实现方式中，所述防护杆包括相互连接且在一条直线上的第三杆体和第四杆体，所述第三杆体的外端与所述旋转组件旋转端连接，所述第四杆体的外端与所述盖板连接，所述第三杆体和所述第四杆体结构相同且均可伸缩调节，所述第三杆体的伸缩端和所述第四杆体的伸缩端对顶且相互连接。
11.在一种可能的实现方式中，所述第三杆体和所述第四杆体均包括套筒、电动推杆和顶帽，所述套筒一端开口、另一端用于连接所述旋转组件旋转端或所述盖板；电动推杆设于所述套筒内部，可沿所述套筒轴向伸缩推顶，且推顶端穿过开口，所述电动推杆受控于所述控制器，所述防护杆的长度或所述盖板对所述雨量桶的封盖高度借助所述电动推杆调节；顶帽设于所述电动推杆的推顶端上，所述第三杆体的所述顶帽和所述第四杆体的所述顶帽相互对顶连接。
12.在一种可能的实现方式中，所述套筒内部设有弹簧，所述弹簧一端连接在所述套筒内壁上、另一端连接在所述电动推杆上且与推顶端相背离的一端，所述弹簧用于拉动所述电动推杆向所述套筒内部移动，进而拉动所述盖板向所述雨量桶上端口移动。
13.在一种可能的实现方式中，所述旋转组件为电动旋转台，电动旋转台且受控于所述控制器；
14.所述雨量传感器包括光电式雨量传感器、电容式雨量传感器和翻斗式雨量传感器。
15.在一种可能的实现方式中，所述雨量桶置于底板上，在所述底板底端设有多个可升降调节的支腿，所述雨量桶的高度借助于所述支腿调节。
16.在一种可能的实现方式中，所述底板上端面设有滑轨，所述底座底端设有滑块，所述滑块滑动连接在所述滑轨上，所述底座借助所述滑块的滑动以调节所述防护组件对所述雨量桶的封盖位置。
17.本发明提供的智能翻斗式雨量测量装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明智能翻斗式雨量测量装置包括雨量桶、防护装置、雨量传感器、处理器和光伏供电组件，雨量桶的上端具有开口，防护装置用于封盖雨量桶上端口，雨量传感器用于探测雨量信号，处理器内置控制器，分别通过测量电路和监测电路与雨量传感器电性连接，测量电路与监测电路电性连接，防护装置与测量电路电性连接，光伏供电组件用于供电，雨量传感器探测的雨量信号向处理器上发送，处理器指示防护装置是否执行对雨量桶的封盖，解决了翻斗
式雨量测量仪使用不方便，需要专人操作，雨量桶的防护操作不方便的技术问题，具有可根据雨量大小实现自动对雨量桶的打开和关闭，不用人工操作，也不存在操作失误的现象，不会影响雨量数据测量，翻斗式雨量测量仪使用方便的技术效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的智能翻斗式雨量测量装置的结构框图；
20.图2为本发明实施例提供的智能翻斗式雨量测量装置的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的智能翻斗式雨量测量装置的底座结构示意图；
22.图4为本发明另一实施例提供的智能翻斗式雨量测量仪雨量桶防护装置的防护杆结构示意图；
23.图5为图4中的防护杆结构伸长后的状态示意图；
24.图6为本发明实施例提供的智能翻斗式雨量测量装置的震动组件结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1、雨量桶；2、雨量传感器；3、光伏供电组件；31、蓄电池；32、太阳能电池板；33、旋转台；4、底座；41、滑块；5、旋转组件；6、防护组件；61、防护杆；611、第一杆体；612、第二杆体；613、伸缩杆；614、第三杆体；6141、套筒；6142、电动推杆；6143、顶帽；6144、弹簧；615、第四杆体；62、盖板；7、底板；71、支腿；72、滑轨；73、辅助板；8、震动组件；81、箱体；82、敲击器；821、敲击旋转台；822、敲击杆；83、第一滑道；84、升降杆；85、第二滑道；86、连接件；861、第一连接板；862、第二连接板；863、支柱。
具体实施方式
27.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的智能翻斗式雨量测量装置进行说明。所述智能翻斗式雨量测量装置，包括雨量桶1、防护装置、雨量传感器2、处理器和光伏供电组件3，雨量桶1的上端具有开口；防护装置设于雨量桶1侧部，用于封盖雨量桶1上端口；雨量传感器2用于探测雨量信号；处理器内置控制器，分别通过测量电路和监测电路与雨量传感器2电性连接，测量电路与监测电路电性连接，防护装置与测量电路电性连接，处理器上连接有报警器和通信接口；光伏供电组件3用于采集太阳光能并储存电能，并为处理器、测量电路和监测电路供电；其中，雨量传感器2探测的雨量信号向处理器上发送，处理器指示防护装置是否执行对雨量桶1的封盖。
29.本发明提供的智能翻斗式雨量测量装置，与现有技术相比，本发明智能翻斗式雨量测量装置包括雨量桶1、防护装置、雨量传感器2、处理器和光伏供电组件3，雨量桶1的上端具有开口，防护装置用于封盖雨量桶1上端口，雨量传感器2用于探测雨量信号，处理器内
置控制器，分别通过测量电路和监测电路与雨量传感器2电性连接，测量电路与监测电路电性连接，防护装置与测量电路电性连接，光伏供电组件3用于供电，雨量传感器2探测的雨量信号向处理器上发送，处理器指示防护装置是否执行对雨量桶1的封盖，解决了翻斗式雨量测量仪使用不方便，需要专人操作，雨量桶1的防护操作不方便的技术问题，具有可根据雨量大小实现自动对雨量桶1的打开和关闭，不用人工操作，也不存在操作失误的现象，不会影响雨量数据测量，翻斗式雨量测量仪使用方便的技术效果。
30.在本实施例中，处理器是一个上位的概念，其包括控制器之外，还包括plc控制芯片、控制单元、控制电路等，控制器内置可以编程控制，通过雨量传感器2的所给予的信号，进而判断是否执行防护装置的运行，该程序是可以控制的，具体控制方式、程序的设定部可参见现有技术。处理器在图中未示出。
31.在本实施例中，通过雨量传感器2对雨量的探测，若有雨量，则处理器命令防护装置运行，并使防护装置远离雨量桶1，使雨量桶1打开；若没有雨量，则处理器命令防护装置对雨量桶1关闭或封盖，防止杂质等落入到雨量桶1内部。防护装置主要起到防护雨量桶1的作用，其受控于处理器的控制。
32.在一些实施例中，请参阅图1至图5，防护装置包括底座4、旋转组件5和防护组件6，底座4设于翻斗式雨量测量仪的雨量桶1侧部；旋转组件5设于底座4上，可在底座4的竖向平面内周向旋转，旋转组件5受控于控制器；防护组件6设于旋转组件5的旋转端上，借助于旋转组件5的旋转可转动至雨量桶1上方，以封盖雨量桶1上端口。
33.具体的，底座4内部具有空腔，光伏供电组件3设置在底座4上，包括设于底座4空腔内部的蓄电池31，光伏供电组件3用于采集吸收太阳光能并通过蓄电池31储存电能和输出电能。光伏供电组件3通过附图1中的供电电路实现供电，在供电电路上连接有电源接口。处理器上的通信接口为rs232接口，在处理器内部还设有相互连接的数据存储器、程序存储器、驱动电路、时钟和mcu，本发明的结构框图中示意了各个部件之间的连接关系，其中测量电路和监测电路具有各自的功能，如测量余量的功能和监测雨量的功能等，具体操作原理可参见现有技术，在此不再赘述。
34.具体的，光伏供电组件3还包括太阳能电池板32、光能转电能的控制器以及逆变器，太阳能电池板32用于吸收太阳光能，光能转电能的控制器就是将太阳光能转化为电能的部件，太阳能电池板32的输出端与光能转电能的控制器的输入端连接，光能转电能的控制器的输出端与蓄电池31的输入端连接，蓄电池31的输出端与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与上述负载连接，并为上述负载供电。解决了对盖板的移动还需要连接市电，在没有市电的条件下，无法实现对雨量桶1的封盖的技术问题。在底座4上设有旋转台33，旋转台33为电动式，且可受控于处理器，太阳能电池板32设置在旋转台33上，旋转台33可以实现在水平面内周向旋转，从而太阳能电池板32就可以借助于旋转台33的旋转，随着太阳的移动而转动，始终处于吸收太阳光能的状态，以便充足吸收太阳能，解决了不能充分吸收太阳光能的技术问题。
35.在一些实施例中，请参阅图1至图5，防护组件6包括防护杆61和盖板62，防护杆61的一端与旋转组件5的旋转端连接、另一端为自由端，防护杆61可绕旋转组件5转动；盖板62设于防护杆61的自由端上，借助防护杆61的转动可置于雨量桶1上方并封盖雨量桶1上端口，或者可远离雨量桶1，解除对雨量桶1的封盖。防护杆61带动盖板62移动，或置于雨量桶1
上端或远离雨量桶1，从而起到智能化的对雨量桶1的防护作用。
36.旋转组件5可以顺向旋转和逆向旋转，从而带动防护杆61摆动，完成对雨量桶1的封盖。通常情况下，当盖板62转动到雨量桶1的上方时，与雨量桶1之间不接触或接触，部可以实现对雨量桶1的封盖，此时杂质等也不会落入到雨量桶1的内部。
37.具体的，盖板62呈圆形，面积略大于雨量桶1的上端开口的圆形面积，此时盖板62恰好可将雨量桶1上端口封盖。
38.为了实现盖板62能对不同高度的雨量桶1进行封盖，在一些实施例中，请参阅图1至图5，防护杆61包括第一杆体611、第二杆体612和伸缩杆613，第一杆体611的一端与旋转组件5旋转端连接、另一端为自由端且设有第一盲孔；第二杆体612的一端与盖板62连接、另一端为自由端且设有第二盲孔，第二杆体612长度方向在第一杆体611的长度方向延长线上，第二杆体612与第一杆体611相隔设置，第二盲孔与第一盲孔相对设置；伸缩杆613的两端分别插接在第一盲孔内和第二盲孔内，且插接长度可调节，防护杆61的长度或盖板62对雨量桶1的封盖高度借助伸缩杆613插接深度调节。通过伸缩杆613的调节，就可以实现调节防护杆61的总长度，进而可实现对不同高度的雨量桶1的封盖，解决了盖板62的高度不能适应对不同高度的雨量桶1的封盖的技术问题。在第一杆体611和第二杆体612上均穿设有顶丝，可以限位制动伸缩杆613的插接深度，从而可以实现调节的作用。
39.具体的，通过调节伸缩杆613的两端在第一杆体611和第二杆体612内的插接长度，就可以调节防护杆61的总长度。
40.除了上述实施例中调节防护杆61的长度之外，在一些实施例中，请参阅图1至图5，防护杆61包括相互连接且在一条直线上的第三杆体614和第四杆体615，第三杆体614的外端与旋转组件5旋转端连接，第四杆体615的外端与盖板62连接，第三杆体614和第四杆体615结构相同且均可伸缩调节，第三杆体614的伸缩端和第四杆体615的伸缩端对顶且相互连接。通过调节第三杆体614和/或第四杆体615的长度，就可以调节防护杆61的总长度，调节方便顺利。
41.为了实现对第三杆体614和第四杆体615的调节，则在一些实施例中，请参阅图1至图5，第三杆体614和第四杆体615均包括套筒6141、电动推杆6142和顶帽6143，套筒6141一端开口、另一端用于连接旋转组件5旋转端或盖板62；电动推杆6142设于套筒6141内部，可沿套筒6141轴向伸缩推顶，且推顶端穿过开口，电动推杆6142受控于控制器，防护杆61的长度或盖板62对雨量桶1的封盖高度借助电动推杆6142调节；顶帽6143设于电动推杆6142的推顶端上，第三杆体614的顶帽6143和第四杆体615的顶帽6143相互对顶连接。通过控制器的操控，就可以调节第三杆体614和第四杆体615上的电动推杆6142的推顶长度，进而可调节防护杆61的总长度，实现调节盖板62对雨量桶1的封盖高度的作用。
42.为了实现当盖板62封盖雨量桶1后，能与雨量桶1上端口紧密贴近，则在一些实施例中，请参阅图1至图5，套筒6141内部设有弹簧6144，弹簧6144一端连接在套筒6141内壁上、另一端连接在电动推杆6142上且与推顶端相背离的一端，弹簧6144用于拉动电动推杆6142向套筒6141内部移动，进而拉动盖板62向雨量桶1上端口移动。当盖板62置于雨量桶1上端后，通过调节防护杆61的长度，可以使盖板62贴近在雨量桶1的上端口上，同时该弹簧6144还可以助力拉动盖板62向雨量桶1上移动，以保持盖板62能够始终封盖紧贴在雨量桶1上端口，起到了防止雨量桶1外部的杂质、灰尘等在盖板62与雨量桶1之间的缝隙中通过，并
进入到雨量桶1内部。
43.在一些实施例中，请参阅图1至图5，旋转组件5为电动旋转台，电动旋转台且受控于控制器；该电动旋转台可采用现有技术产品，可以顺向旋转和逆向旋转，且旋转的角度受控于控制器，因此实现了通过控制器的操控，就能实现对盖板62的自动智能封盖。
44.雨量传感器2包括光电式雨量传感器2、电容式雨量传感器2和翻斗式雨量传感器2。
45.为了实现对雨量桶1的高度的调节，则在一些实施例中，请参阅图1至图5，雨量桶1置于底板7上，在底板7底端设有多个可升降调节的支腿71，雨量桶1的高度借助于支腿71调节。通过多个支腿71的调节，就可以实现对底板7的高度调节，进而实现对雨量桶1的高度调节。
46.通常情况下，底板7呈水平状设置，为了实现在水平面内对雨量桶1的位置的调节，则在一些实施例中，请参阅图1至图5，底板7上端面设有滑轨72，底座4底端设有滑块41，滑块41滑动连接在滑轨72上，底座4借助滑块41的滑动以调节防护组件6对雨量桶1的封盖位置。通过滑块41在滑轨72上滑动，推移雨量桶1即可移动雨量桶1的位置，实现了在水平面内的位置调节的功能，综上，盖板62的位置可以在水平方向上调节、可以在竖直方向上调节，从而可准确的封盖的雨量桶1上端口上，调节方式简单灵活，操作方便。
47.具体的，可以在滑轨72的一端设置推杆或电动式推杆，推杆的推顶端与滑块41连接，推杆与控制器电动连接，通过控制器的操控，就可以控制推杆的伸缩长度，进而可控制滑块41在滑轨72上的滑动位置，实现了对雨量桶1的水平位置的自动调节，便于实现智能调节。
48.本发明的智能翻斗式雨量测量装置还包括设于底板7侧部且用于驱动防护杆61震动的震动组件8，当盖板62上或防护杆61上有灰尘或杂质时，通过启动震动组件8，震动组件8敲击防护杆61震动，以去除杂质或灰尘等，进而防止灰尘、杂质等在盖板62封盖雨量桶1时掉落到雨量桶1内部。
49.优选的，震动组件8包括：
50.箱体81，上端开口，可使防护杆61穿过，防护杆61穿过开口并置于箱体81内部；
51.敲击器82，设于箱体81内部，用于对防护杆61敲打并使防护杆61产生震动，敲击器82与控制器电性连接并受控于控制器。本实施例中，敲击器82为两组，分别设置在防护杆61的两侧，同时对防护杆61的上部和下部进行敲打，以加快取出杂质的速度。
52.具体的，敲击器82包括设于箱体81内部的敲击旋转台821以及设于敲击旋转台旋转端的敲击杆822，敲击旋转台821与控制器电性连接且受控于控制器，敲击旋转台821可以在垂直于防护杆61的长度方向的平面内周向旋转，进而可带动敲击杆822敲打防护杆61。敲击旋转台821为一种受控于控制器的电动式旋转台。
53.具体的，在箱体81内部沿竖向设有第一滑道83，敲击旋转台821滑动设于第一滑道83上，敲击杆822对防护杆61的敲打高度或位置借助在第一滑道83上的滑动进行调节。
54.具体的，在箱体81底部设有升降杆84，升降杆84用于驱动箱体81竖向移动并调节箱体81的高度，以使防护杆61逐渐移动至箱体81内部。
55.具体的，在底板7的侧部设有辅助板73，在水平设置的辅助板73上设有第二滑道85，辅助板73置于防护杆61下方，升降杆84的底端通过连接件86滑动连接在第二滑道85上，
即升降杆84的底端连接在连接件86上，连接件86的底端滑动连接在第二滑道85上，且在第二滑道85上的位置可调节，进而可调节敲击器82对防护杆61的敲打位置，因此，第二滑道85在水平方向上调节对防护杆61的敲打位置，通过第一滑道83在竖直方向上调节对防护杆61的敲打位置，另外还可以通过升降杆84调节敲击器82对防护杆61的在竖向上的敲打位置。
56.具体的，上述的连接件86包括连接在升降杆84底端的呈几字型的第一连接板861以及滑动设于第二滑道85上的第二连接板862，第二连接板862上设有支柱863，支柱863上端插接在第一连接板861的几字型第一连接板861凹槽内部，在第一连接板861上穿设有顶丝，顶丝可通过旋拧抵靠到支柱侧部，进而通过顶丝的旋拧可限位第一连接板861和第二连接板862之间的连接位置，进而可限位或制动连接件86的总高度。即通过调节连接件86，可以调节敲击器82对防护杆61的在竖向上的敲打位置。
57.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。