CN103076642A - 一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，涉及无线测量技术领域，旨在解决传统雨量计具有笨重、无数据自动远传功能、需要人工干预、收集与测试存在相互干扰、放水缓慢和不彻底等技术问题。本发明之收集雨量容器装置（1）的底部设有收集雨量容器装置底部电点一（2）、收集雨量容器装置底部电点二（3）和收集雨量容器底部放水阀（11），收集雨量容器底部放水阀（11）的下方设有测试雨量容器（10），测试雨量容器（10）的上部设有测试雨量容器溢出点（7），其底部设有液位传感器（8）和测试雨量容器装置底部放水阀（9）；微控制器信息处理装置（5）连接收集雨量容器装置底部电点一（2）、电点二（3）等。
Description
技术领域
本发明专利涉及无线测量技术领域，特别涉及一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计。
背景技术
降雨量的大小对人们生活有着巨大的影响，因此降雨量一直都作为气象部门监测的最为重视的重要数据之一。我国各地的降雨量有着较大的悬殊，有因为降雨量巨大而引发大水、山洪、山体滑坡及泥石流等自然灾害的，也有因为降雨量稀少导致干旱、土地沙漠化等灾害的，而这些都严重危害着人们的生命财产安全以及影响着人们的日常生活，甚至影响着我们生活的大自然。因此对各地降雨量的准确及时监测对我们有着重大意义。
传统雨量计的缺点主要在于：笨重、无数据自动远传功能、需要人工干预、收集与测试存在相互干扰、放水缓慢和不彻底等。
发明内容
本发明旨在解决传统雨量计具有笨重、无数据自动远传功能、需要人工干预、收集与测试存在相互干扰、放水缓慢和不彻底等技术问题，提供一种测量精度高、体积小、成本低、放水快且彻底的ZigBee技术的微型无线智能雨量计。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，收集雨量容器装置1的底部设有收集雨量容器装置底部电点一2、收集雨量容器装置底部电点二3和收集雨量容器底部放水阀11，收集雨量容器底部放水阀11的下方设有测试雨量容器10，测试雨量容器10的上部设有测试雨量容器溢出点7，其底部设有液位传感器8和测试雨量容器装置底部放水阀9；微控制器信息处理装置5的端口一连接收集雨量容器装置底部电点一2，其端口二连接收集雨量容器装置底部电点二3，其端口三连接收集雨量容器底部放水阀11，其端口四连接测试雨量容器溢出点7，其端口五连接液位传感器8，其端口六连接测试雨量容器装置底部放水阀9，其端口七连接电源6，其端口八连接ZigBee天线4。
本发明的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其中所述微控制器信息处理装置5由微控制器12、液位传感器电路模块13、电点处理电路14、多电平稳压电路15、收集雨量容器底部放水阀控制电路16、测试雨量容器底部放水阀控制电路17和RS232串口通信电路18构成，其中微控制器12的端口一连接液位传感器电路模块13的端口一，其端口二连接电点处理电路14的端口一，其端口三连接多电平稳压电路15的端口一，其端口四连接收集雨量容器底部放水阀控制电路16的端口一，其端口五连接测试雨量容器底部放水阀控制电路17的端口一，其端口六连接RS232串口通信电路18的端口一；多电平稳压电路15的输出端一串接收集雨量容器底部放水阀控制电路16的端口二、测试雨量容器底部放水阀控制电路17的端口二和RS232串口通信电路18的端口二，其输出端二串接液位传感器电路模块13的端口二和电点处理电路14的端口二。
本发明的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其中所述收集雨量容器装置1的容积大于测试雨量容器10的容积。
本发明的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其中所述测试雨量容器装置底部放水阀9和收集雨量容器底部放水阀11均为常闭型零压放水阀。
本发明一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计的有益效果：
1. 具备无线通信功能，适应范围广，无人值守；
2. 具备较高精度液位感测能力，降雨感知能力，准确的放水阀放水控制功能，在阶段性降雨结束以后准确的测出降雨量的多少；
3. 本装置可以加入到泥石流滑坡等与雨量相关的地质灾害监测网络中；
4. 测得的雨量信息并可通过串口传输到PC机上，便于实时处理与后期数据的加工整理；
5. 功耗较低，普通的5号锂电池就可对其长时间供电，而且具有较强的续航能力。
附图说明
图1 本发明之结构原理示意图
图2 微控制器信息处理装置之原理示意图
图中标号说明：
1 收集雨量容器装置、2 收集雨量容器装置底部电点一、3 收集雨量容器装置底部电点二、4 ZigBee天线、5 微控制器信息处理装置、6 电源、7 测试雨量容器溢出点、8 液位传感器、9 测试雨量容器装置底部放水阀、10 测试雨量容器、11 收集雨量容器底部放水阀、12 微控制器、13 液位传感器电路模块、14 电点处理电路、15 多电平稳压电路、16 收集雨量容器底部放水阀控制电路、17 测试雨量容器底部放水阀控制电路、18 RS232串口通信电路
具体实施方式
本发明详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1-2，通过如下实施方式予以说明。
本发明的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，收集雨量容器装置1的底部设有收集雨量容器装置底部电点一2、收集雨量容器装置底部电点二3和收集雨量容器底部放水阀11，收集雨量容器底部放水阀11的下方设有测试雨量容器10，测试雨量容器10的上部设有测试雨量容器溢出点7，其底部设有液位传感器8和测试雨量容器装置底部放水阀9；微控制器信息处理装置5的端口一连接收集雨量容器装置底部电点一2，其端口二连接收集雨量容器装置底部电点二3，其端口三连接收集雨量容器底部放水阀11，其端口四连接测试雨量容器溢出点7，其端口五连接液位传感器8，其端口六连接测试雨量容器装置底部放水阀9，其端口七连接电源6，其端口八连接ZigBee天线4。收集雨量容器装置1的容积大于测试雨量容器10的容积。测试雨量容器装置底部放水阀9和收集雨量容器底部放水阀11均为常闭型零压放水阀。
微控制器信息处理装置5由微控制器12、液位传感器电路模块13、电点处理电路14、多电平稳压电路15、收集雨量容器底部放水阀控制电路16、测试雨量容器底部放水阀控制电路17和RS232串口通信电路18构成，其中微控制器12的端口一连接液位传感器电路模块13的端口一，其端口二连接电点处理电路14的端口一，其端口三连接多电平稳压电路15的端口一，其端口四连接收集雨量容器底部放水阀控制电路16的端口一，其端口五连接测试雨量容器底部放水阀控制电路17的端口一，其端口六连接RS232串口通信电路18的端口一；多电平稳压电路15的输出端一串接收集雨量容器底部放水阀控制电路16的端口二、测试雨量容器底部放水阀控制电路17的端口二和RS232串口通信电路18的端口二，其输出端二串接液位传感器电路模块13的端口二和电点处理电路14的端口二。
在实际运用中，参见图1-2，收集雨量容器装置1收集外部环境的大量雨水信息，随着收集雨量容器装置底部电点一2和收集雨量容器装置底部电点二3因为雨水导通产生外部脉冲，然后唤醒微控制器信息处理装置5，微控制器信息处理装置5控制收集雨量容器底部放水阀11打开，雨水流到测试雨量容器装置10中，随着雨水的增加，当测试雨量容器装置10中雨水量最后到达测试雨量容器溢出点7时，收集雨量容器底部放水阀11关闭，而测试雨量容器装置底部放水阀9打开放掉雨水，微控制器信息处理装置5记录放水次数，并通过液位传感器8测得测试雨量容器溢出点7的高度，当测试雨量容器装置10雨水放完毕以后，重新关闭测试雨量容器装置底部放水阀9而打开收集雨量容器底部放水阀11，当降雨停止后，而测试雨量容器装置10中仍然有少量雨水时，微控制器信息处理装置5再次计算出该液位高度，并最终得出总共的降水量，测出以后通过ZigBee天线4的通信功能将信息数据进行无线传输。
本发明通过液位传感器数据和放水次数获取监测点降雨量数据。通过微控制器分析处理以后再通过ZigBee通信功能发送出去，电源电路主要对各模块进行供电及其电源管理，并作为ZigBee通信接收功能端通过RS232串口通信电路18与PC机相连接。
综上所述，本发明一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计具有测量精度高、体积小、成本低、放水快且彻底等诸多技术特点。
Claims (4)
1.一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其特征在于：收集雨量容器装置（1）的底部设有收集雨量容器装置底部电点一（2）、收集雨量容器装置底部电点二（3）和收集雨量容器底部放水阀（11），收集雨量容器底部放水阀（11）的下方设有测试雨量容器（10），测试雨量容器（10）的上部设有测试雨量容器溢出点（7），其底部设有液位传感器（8）和测试雨量容器装置底部放水阀（9）；微控制器信息处理装置（5）的端口一连接收集雨量容器装置底部电点一（2），其端口二连接收集雨量容器装置底部电点二（3），其端口三连接收集雨量容器底部放水阀（11），其端口四连接测试雨量容器溢出点（7），其端口五连接液位传感器（8），其端口六连接测试雨量容器装置底部放水阀（9），其端口七连接电源（6），其端口八连接ZigBee天线（4）。
2.根据权利要求1所述的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其特征在于：所述的微控制器信息处理装置（5）由微控制器（12）、液位传感器电路模块（13）、电点处理电路（14）、多电平稳压电路（15）、收集雨量容器底部放水阀控制电路（16）、测试雨量容器底部放水阀控制电路（17）和RS232串口通信电路（18）构成，其中微控制器（12）的端口一连接液位传感器电路模块（13）的端口一，其端口二连接电点处理电路（14）的端口一，其端口三连接多电平稳压电路（15）的端口一，其端口四连接收集雨量容器底部放水阀控制电路（16）的端口一，其端口五连接测试雨量容器底部放水阀控制电路（17）的端口一，其端口六连接RS232串口通信电路（18）的端口一；多电平稳压电路（15）的输出端一串接收集雨量容器底部放水阀控制电路（16）的端口二、测试雨量容器底部放水阀控制电路（17）的端口二和RS232串口通信电路（18）的端口二，其输出端二串接液位传感器电路模块（13）的端口二和电点处理电路（14）的端口二。
3.根据权利要求2所述的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其特征在于：所述收集雨量容器装置（1）的容积大于测试雨量容器（10）的容积。
4.根据权利要求2所述的一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计，其特征在于：所述测试雨量容器装置底部放水阀（9）和收集雨量容器底部放水阀（11）均为常闭型零压放水阀。
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