CN105717557B - 雨量传感器智能检测控制终端及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雨量传感器智能检测控制终端及其实现方法，主要解决了现有技术中采用人工注水所存在的效率低、测量精度低等问题。该雨量传感器智能检测控制终端包括：控制机构、第一水容器、具有称重功能的水容器、第三水容器和检测系统；第一水容器与具有称重功能的水容器连通，使得第一水容器中的水可放入具有称重功能的水容器中，控制机构控制水的放入过程；具有称重功能的水容器与第三水容器连通，使得二者容纳的水可相互流通；具有称重功能的水容器一端与第一水容器连接，另一端为雨量传感器智能检测控制终端的出水口。本发明采用智能化控制，实现注水作业，克服了现有技术中，雨量站校准采用人工注水方式所存在的问题。
Description
技术领域
本发明属于水利、国土、气象部门建设的雨量站点和简易雨量站点类的检测技术领域，具体的说，是涉及一种雨量传感器智能检测控制终端及其实现方法。
背景技术
现有技术中，雨量校准仪的注水方式采用的是人工注水，其存在的缺陷在于：1、注水效率低；2、因人工注水，注水操作完全依靠人工的经验判断，导致测量精度低；3、人为读数易造成较大的读数误差；4、可重复实施性差，因每个操作人员的经验、水平的不同，导致在测试环节中的读数和注水操作会有较大波动。由此可知，现有技术所采用的人工注水、测量的技术手段，无法满足本技术领域中的测量愈来愈趋向自动、高精度测量的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便、测量高效、精准的雨量传感器智能检测控制终端。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
雨量传感器智能检测控制终端，包括：控制机构、第一水容器、具有称重功能的水容器、第三水容器和检测系统；
其中，所述第一水容器与所述具有称重功能的水容器连通，使得所述第一水容器中的水可放入所述具有称重功能的水容器中，所述控制机构控制水的放入过程；
进一步的，所述具有称重功能的水容器与所述第三水容器连通，使得二者容纳的水可相互流通，所述控制机构控制水的相互流通过程；
进一步的，所述具有称重功能的水容器一端与所述第一水容器连接，另一端为所述雨量传感器智能检测控制终端的出水口；
进一步的，所述检测系统包括第一检测装置和第三检测装置；所述第一检测装置用于检测所述第一水容器内水的参数，使得所述控制机构根据检测的参数控制所述的水的放入过程；所述第三检测装置用于检测所述第三水容器内水的参数，使得所述控制机构根据检测的参数控制所述的水的相互流通过程。
进一步的，所述具有称重功能的水容器包括重量传感器和第二水容器，其中，所述重量传感器与所述控制机构通信，反馈检测信号至所述控制机构。
进一步的，在所述第一水容器与所述具有称重功能的水容器之间设置有步进电机，所述控制机构通过控制所述步进电机实现对所述的水的放入过程的控制。
进一步的，在所述具有称重功能的水容器和所述第三水容器之间设置有两台抽水泵：第一抽水泵和第二抽水泵，其中，第一抽水泵用于将所述具有称重功能的水容器内的水抽至所述第三水容器中，所述第二抽水泵用于将所述第三水容器中的水抽至所述具有称重功能的水容器中，两台抽水泵的工作受所述控制机构控制。
进一步的，所述第一检测装置为水压传感器，其检测数据反馈至所述控制机构。
进一步的，所述第三检测装置为水位传感器，其检测数据反馈至所述控制机构。
进一步的，所述控制机构为CPU。
进一步的，雨量传感器智能检测控制终端的实现方法，包括以下步骤：
(1)通过控制机构设置雨量传感器智能检测控制终端的运行参数；其中，运行参数包括但不限于：每次出水水量；出水频率等；出水总时间；
(2)将第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器中；
(3)具有称重功能的水容器检测接收的水量是否满足注水要求，若是，则通过出水口放出，完成注水，若否，则执行步骤(4)；上述的注水要求是指，设定的注水水量，即出水水量，其通过控制机构(CPU)所设定的一个值；
(4)若具有称重功能的水容器检测接收的水量少于注水要求，则从第三水容器中抽取水注入具有称重功能的水容器中，直至具有称重功能的水容器接收的水量满足注水要求，然后通过出水口放出，完成注水；
若具有称重功能的水容器检测接收的水量多于注水要求，则从具有称重功能的水容器中抽取水注入第三水容器中，直至具有称重功能的水容器接收的水量满足注水要求，然后通过出水口放出，完成注水。
进一步的，实时检测第三水容器中的水量，根据检测结果执行下列动作：
若第三水容器中的水量少于设定值，则在所述步骤(2)中，第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器的水量多于注水要求，然后，将多余的水量补充至第三水容器中；补充的水量应当是具有称重功能的水容器中水量与注水要求的水量的差值；
若第三水容器中的水量多于设定值，则在所述步骤(2)中，第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器的水量少于注水要求，然后，由第三水容器将水量补充至具有称重功能的水容器中，补充的水量应当是具有称重功能的水容器中水量与注水要求的水量的差值。
上述的设定值是指用户通过控制机构(CPU)所设定的一个值，其用于指示第三水容器中水量是否为设定的某个范围值或固定值。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用智能化控制，实现注水作业，克服了现有技术中，雨量站校准采用人工注水方式所存在的问题，使得测试人员能够轻松、高效、高精度的完成对雨量站点设备校验，同时，可以让水务局能够获得更准确的雨量站点信息提供了有力的保障。
(2)现有技术中，人工测试方式一天只能检测2-5个站点，并且需要携带很多很多检测工具，而采用本发明则极大地缩短了检测时间，并且精度提高了数倍，使用本发明的工作人员可以腾出更多时间来对雨量站点的周围环境和设备维护花更多的时间，让每次测试都能够高效的完成测试目的。此外，本发明也指引着水务方面的设备向智能化高精度化方面发展。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
其中，附图标记对应的名称如下：1-第一水容器，2-水压传感器，3-步进电机，4-具有称重功能的水容器，5-出水口，6-控制机构，7-第一抽水泵，8-第二抽水泵，9-第三水容器，10-水位传感器，11-通信口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种雨量传感器智能检测控制终端，该控制装置的硬件部分包括有：控制机构、第一水容器、具有称重功能的水容器、第三水容器和检测系统；其中，控制机构用于控制各部件的工作，第一水容器用于提供给用户注水需要的水量；具有称重功能的水容器，用于进一步确定注水量是否满足注水要求，最终的出水由具有称重功能的水容器完成；第三水容器，用于在具有称重功能的水容器内水量不符合注水要求时，向具有称重功能的水容器补水，或从具有称重功能的水容器内抽水，使之满足注水要求；检测系统，用于检测第一水容器和第三水容器内水量是否符合要求，并根据检测结果执行相应的操作。通过上述设置，可实现注水操作的智能化运行，避免现有人工注水所存在的弊端。
为了使得本领域技术人员对本发明申请有更清晰的了解和认识，下面对各部件进行详细说明。
控制机构，采用STM-CPU，用于整个系统的控制，其接收检测装置及具有称重功能的水容器反馈的信息数据，然后根据反馈的信息数据，向相应的部件下达控制指令，实现控制。控制机构连接有通信口，用户设置的运行参数，及设备的启停等操作，通过通信口输入控制机构。
第一水容器，为容纳水的器皿，其形状不作特别限定。只需要将水倒入水容器中，通过通信口设置每次出水量和出水频率，并通过通信口来控制改设备来完成相应的操作。
具有称重功能的水容器，其主要包括两部分：重量传感器和第二水容器，其中，所述重量传感器与所述控制机构通信，反馈检测信号至所述控制机构。第二水容器与第一水容器通过管道连通，二者之间设置有步进电机，优选的，步进电机为精密步进电机，控制机构通过控制所述步进电机实现对所述的水的放入过程的控制，即通过步进电机可实现第一水容器和第二水容器之间的连通状态，连通时，第一水容器内的水放入第二水容器中。在另一种实施方案中，本领域技术人员也可采用电磁阀、开关等部件代替步进电机，其同样受控制机构控制，用于实现对现第一水容器和第二水容器之间连通状态的切换，但其实质上仍然与本发明申请采取的技术手段相同。
第三水容器，为内部水容器，其主要用于内部储水，第三水容器与第二水容器连接，为实现二者之间的水相互流通的基础，一般地，连接设备采用管道。在注水作业中，若第二水容器内的水量不满足或不符合注水要求时，根据具体情况，向第二水容器补水或抽取第二水容器内的水，补水和抽水动作受控制机构控制，控制机构根据检测系统的反馈结果下达对应的控制指令。本实施例中，采用两台抽水泵分别实现补水和抽水动作，为了方便区分，在此分别命名为：第一抽水泵和第二抽水泵，其中，第一抽水泵用于将所述具有称重功能的水容器内的水抽至所述第三水容器中，所述第二抽水泵用于将所述第三水容器中的水抽至所述具有称重功能的水容器中，两台抽水泵的工作受所述控制机构控制。在另一种实施方案中，本领域技术人员也可采用其余具有抽水和补水功能的部件代替抽水泵，但其实质上仍然与本发明申请采取的技术手段相同。
检测系统，包括第一检测装置和第三检测装置；所述第一检测装置用于检测所述第一水容器内水的参数，使得所述控制机构根据检测的参数控制所述的水的放入过程；所述第三检测装置用于检测所述第三水容器内水的参数，使得所述控制机构根据检测的参数控制所述的水的相互流通过程。
第一检测装置为水压传感器，其优选为高精度水压传感器，检测的水压数据传输至CPU后，CPU根据水压数据计算出水量，也可直接采用水量传感器、水位传感器或重量传感器实现对第一水容器内水量的检测。第一检测装置的检测目的，主要是用于判断第一水容器内水量是否满足注水要求，在其内含水量过低时，提醒工作人员向第一水容器内补水。
第二检测装置为水位传感器，优选为超声波水位传感器，用于测量第三水容器中的液面高度，根据测试的液面高度，判断第三水容器是否需要补水或抽水，然后由控制机构下达相应的控制命令，需要说明的是，第三水容器的补水和抽水动作与第二水容器的补水和抽水动作是相辅相成的，在检测到第三水容器内需要补水时，则可以控制第一水容器放水多于注水要求的水量，然后将多余的水量补充至第三水容器中，反之，放水少于注水要求的水量，然后由第三水容器向第二水容器补水。应当说明的是，本领域技术人员也可以采用其它检测装置实现对第三水容器内液面高度的测量或对第三水容器内水量的测量。
本发明的工作过程：
(1)通过控制机构设置雨量传感器智能检测控制终端的运行参数；其中，运行参数包括但不限于：每次出水水量；出水频率等；出水总时间；
(2)将第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器中；
(3)具有称重功能的水容器检测接收的水量是否满足注水要求，若是，则通过出水口放出，完成注水，若否，则执行步骤(4)；上述的注水要求是指，设定的注水水量，即出水水量，其通过控制机构(CPU)所设定的一个值；
(4)基于称重传感器反馈至CPU的结果，若具有称重功能的水容器检测接收的水量少于注水要求，则通过第二抽水泵从第三水容器中抽取水注入具有称重功能的水容器中，直至具有称重功能的水容器接收的水量满足注水要求，然后通过出水口放出，完成注水；
基于称重传感器反馈至CPU的结果，若具有称重功能的水容器检测接收的水量多于注水要求，则通过第一抽水泵从具有称重功能的水容器中抽取水注入第三水容器中，直至具有称重功能的水容器接收的水量满足注水要求，然后通过出水口放出，完成注水。
在注水作业中，实时检测第三水容器中的水量，根据检测结果执行下列动作：
基于第二检测装置的检测结果，若第三水容器中的水量少于设定值，则在所述步骤(2)中，第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器的水量多于注水要求，然后，通过第一抽水泵将多余的水量补充至第三水容器中；补充的水量应当是具有称重功能的水容器中水量与注水要求的水量的差值；
基于第二检测装置的检测结果，若第三水容器中的水量多于设定值，则在所述步骤(2)中，第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器的水量少于注水要求，然后，通过第二抽水泵由第三水容器将水量补充至具有称重功能的水容器中，补充的水量应当是具有称重功能的水容器中水量与注水要求的水量的差值。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，包括：控制机构、第一水容器、具有称重功能的水容器、第三水容器和检测系统；
其中，所述第一水容器与所述具有称重功能的水容器连通，使得所述第一水容器中的水可放入所述具有称重功能的水容器中，所述控制机构控制水的放入过程；
所述具有称重功能的水容器与所述第三水容器连通，使得二者容纳的水可相互流通，所述控制机构控制水的相互流通过程；
所述具有称重功能的水容器一端与所述第一水容器连接，另一端为所述雨量传感器智能检测控制终端的出水口；
所述检测系统包括第一检测装置和第三检测装置；所述第一检测装置用于检测所述第一水容器内水的参数，使得所述控制机构根据检测的参数控制所述的水的放入过程；所述第三检测装置用于检测所述第三水容器内水的参数，使得所述控制机构根据检测的参数控制所述的水的相互流通过程。
2.根据权利要求1所述的雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，所述具有称重功能的水容器包括重量传感器和第二水容器，其中，所述重量传感器与所述控制机构通信，反馈检测信号至所述控制机构。
3.根据权利要求1所述的雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，在所述第一水容器与所述具有称重功能的水容器之间设置有步进电机，所述控制机构通过控制所述步进电机实现对所述的水的放入过程的控制。
4.根据权利要求1所述的雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，在所述具有称重功能的水容器和所述第三水容器之间设置有两台抽水泵：第一抽水泵和第二抽水泵，其中，第一抽水泵用于将所述具有称重功能的水容器内的水抽至所述第三水容器中，所述第二抽水泵用于将所述第三水容器中的水抽至所述具有称重功能的水容器中，两台抽水泵的工作受所述控制机构控制。
5.根据权利要求1所述的雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，所述第一检测装置为水压传感器，其检测数据反馈至所述控制机构。
6.根据权利要求1所述的雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，所述第三检测装置为水位传感器，其检测数据反馈至所述控制机构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的雨量传感器智能检测控制终端，其特征在于，所述控制机构为CPU。
8.如权利要求1-7任一项所述的雨量传感器智能检测控制终端的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过控制机构设置雨量传感器智能检测控制终端的运行参数；
(2)将第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器中；
(3)具有称重功能的水容器检测接收的水量是否满足注水要求，若是，则通过出水口放出，完成注水，若否，则执行步骤(4)；
(4)若具有称重功能的水容器检测接收的水量少于注水要求，则从第三水容器中抽取水注入具有称重功能的水容器中，直至具有称重功能的水容器接收的水量满足注水要求，然后通过出水口放出，完成注水；
若具有称重功能的水容器检测接收的水量多于注水要求，则从具有称重功能的水容器中抽取水注入第三水容器中，直至具有称重功能的水容器接收的水量满足注水要求，然后通过出水口放出，完成注水。
9.根据权利要求8所述的实现方法，其特征在于，还包括：实时检测第三水容器中的水量，根据检测结果执行下列动作：
若第三水容器中的水量少于设定值，则在所述步骤(2)中，第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器的水量多于注水要求，然后，将多余的水量补充至第三水容器中；
若第三水容器中的水量多于设定值，则在所述步骤(2)中，第一水容器内的水放入具有称重功能的水容器的水量少于注水要求，然后，由第三水容器将水量补充至具有称重功能的水容器中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20180320 |
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