CN107942413A - 一种降雨均匀度测试装置及测试方法 - Google Patents

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严登华
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Abstract

本发明公开了一种降雨均匀度测试装置及测试方法，测试装置包括遥控器、由遥控器控制的测量车、安装在测量车上的电子称重台、放置在电子称重台上的测桶、与电子称重台连接的第一单片机以及与第一单片机连接的显示屏、参数设定键盘以及数据输出接口；测试方法包括启动遥控器和测量车、数据采集、数据处理以及数据存储。本发明能够遥控控制测量车在人工降雨场地内匀速移动，测量不同时间和不同位置的降雨量及其变化过程，将数据传入数据处理单片机，计算出不同时间和不同位置降雨的均匀度。

Description

一种降雨均匀度测试装置及测试方法
技术领域
本发明提供了一种降雨均匀度测试装置及测试方法，属于农业水利技术领域。
背景技术
降雨均匀度是指场次降雨中全部雨水重量的分配状况。其反映的是单位重量雨水相对于不同位置分配的均匀程度。在产汇流实验中，人工降雨均匀度直接关乎实验成败。
目前，在室内人工降雨实验中，为了检验人工降雨系统的稳定性，通常会对降雨的均匀度进行检测。传统的检测方法是利用人工均匀放置测桶，然后通过计算每只测桶降雨量来判断降雨的均匀度，该种方法只能得出某段时间内降雨的均匀度。然而，由于人工降雨系统具有时间上的不稳定性，故传统的方法无法测量降雨系统在特定时间点均匀度；此外，传统的人工测量方法误差较大并且难以进行长期监测。
通过测量系统所得实时的降雨均匀度数据，对降雨产流进行更加精确的分析，提高实验结果的可信度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降雨均匀度测试装置及测试方法，能够遥控控制测量车在人工降雨场地内匀速移动，测量不同时间和不同位置的降雨量及其变化过程，将数据传入数据处理单片机，最终计算出降雨的均匀度。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种降雨均匀度测试装置，包括遥控器、由遥控器控制的测量车、安装在测量车上的电子称重台、放置在电子称重台上的测桶、与电子称重台连接的第一单片机以及与第一单片机连接的显示屏、参数设定键盘以及数据输出接口。
进一步，所述测量车包括四个万向轮、通过轮架和转向舵机与万向轮连接的载重板以及竖直安装在载重板侧面的围挡，载重板边缘设置有导水槽，轮架侧面安装驱动电机，驱动电机与万向轮的轮轴连接，转向舵机和驱动电机连接至第二单片机，第二单片机通过无线接收装置与所述遥控器的无线发射装置连接，载重板的下方设置蓄电池，蓄电池外部由电池盒包裹并配设散热风扇。
进一步，所述散热风扇包括并排设置在电池盒下端口的进风风扇和排风风扇，进风风扇和排风风扇的下方设置过滤网。
进一步，所述无线接收装置和无线发射装置均为2.4Ghz无线模块或WiFi模块，所述第二单片机采用51单片机。
进一步，所述载重板为正方形，所述电子称重台按照n行×n列的形式均匀排布在载重板上，所述测桶为圆形，测桶的直径的为载重板边长的1/5～1/4。
进一步，所述第一单片机连接计时器、GPS模块和数据处理模块。
进一步，所述遥控器上设置有电源键、方向控制键、轨迹设定按键和称重清零键。
一种利用测试装置的降雨均匀度测试方法，包括以下步骤：
a.启动遥控器和测量车：启动测量车，使测量车通电，启动遥控器，遥控器的无线发射装置与测量车的无线接收装置对接通信，遥控器的控制信号经无线发射装置和无线接收装置传至第二单片机，第二单片机控制转向舵机和驱动电机运转；
b.数据采集：通过遥控器上的方向控制键控制测量车在人工降雨场地内运动；或通过轨迹设定按键与测量车的GPS模块的配合控制测量车在人工降雨场地内按照设定轨迹运动；测量车运动过程中，雨水不断落入测桶内，计时器控制电子称重台按照固定时间间隔进行称重，GPS模块记录称重时对应的位置，称重时间点、称重位置和称重重量的数据传输给第一单片机；
c.数据处理：第一单片机的数据处理模块按照公式计算出降雨均匀度，其中xi为各电子称重台的单次测量结果，为xi的平均值，n为电子称重台的数量；第一单片机生成均匀度相对于时间的曲线并显示在所述显示屏上；
d.数据存储：通过数据输出接口将步骤b中采集的数据和步骤c的数据处理结果输出到计算机进行存储。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明能够遥控控制测量车在人工降雨场地内匀速移动，测量不同时间和不同位置的降雨量及其变化过程，将数据传入数据处理单片机，计算出不同时间和不同位置的降雨的均匀度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的剖视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明称重测量电路原理图。
图4是本发明测量车运动控制电路原理图。
图中：1、遥控器 2、测量车 3、电子称重台 4、测桶 5、第一单片机 6、显示屏 7、参数设定键盘 8、数据输出接口 9、万向轮 10、轮架 11、转向舵机 12、载重板 13、围挡 14、导水槽 15、驱动电机 16、第二单片机 17、无线接收装置 18、无线发射装置 19、蓄电池20、进风风扇 21、排风风扇 22、计时器 23、GPS模块 24、数据处理模块 25、电源键 26、方向控制键 27、轨迹设定按键 28、称重清零键
具体实施方式
本发明包括降雨均匀度测试装置和利用该测试装置进行降雨均匀度测试的方法，下面分别进行描述。
降雨均匀度测试装置，包括遥控器1、由遥控器1控制的测量车2、安装在测量车2上的电子称重台3、放置在电子称重台3上的测桶4、与电子称重台3连接的第一单片机5以及与第一单片机5连接的显示屏6、参数设定键盘7以及数据输出接口8。
所述测量车2包括四个万向轮9、通过轮架10和转向舵机11与万向轮9连接的载重板12以及竖直安装在载重板12侧面的围挡13，载重板12边缘设置有导水槽14，轮架10侧面安装驱动电机15，驱动电机15与万向轮9的轮轴连接，转向舵机11和驱动电机15连接至第二单片机17，第二单片机16通过无线接收装置17与所述遥控器1的无线发射装置18连接，载重板12的下方设置蓄电池19，蓄电池19外部由电池盒包裹并配设散热风扇。
所述散热风扇包括并排设置在电池盒下端口的进风风扇20和排风风扇21，进风风扇20和排风风扇21的下方设置过滤网。
所述无线接收装置17和无线发射装置18均为2.4Ghz无线模块或WiFi模块，所述第二单片机16采用51单片机。
所述载重板12为正方形，所述电子称重台3按照3行×3列的形式均匀排布在载重板12上，所述测桶4为圆形，测桶4的直径的为载重板边长的1/5～1/4。
所述第一单片机5连接计时22、GPS模块23和数据处理模块24。
所述遥控器2上设置有电源键25、方向控制键26、轨迹设定按键27和称重清零键28。
降雨均匀度测试方法，a.启动遥控器1和测量车2：启动测量车2，使测量车2通电，启动遥控器1，遥控器1的无线发射装置18与测量车2的无线接收装置17对接通信，遥控器1的控制信号经无线发射装置18和无线接收装置17传至第二单片机16，第二单片机16控制转向舵机11和驱动电机15运转；
b.数据采集：通过遥控器1上的方向控制键26控制测量车2在人工降雨场地内运动；或通过轨迹设定按键27与测量车2的GPS模块23的配合控制测量车2在人工降雨场地内按照设定轨迹运动；测量车2运动过程中，雨水不断落入测桶4内，计时器22控制电子称重台3按照固定时间间隔进行称重，GPS模块23记录称重时对应的位置，称重时间点、称重位置和称重重量的数据传输给第一单片机5，每次测量后需通过称重清零键28对电子称重台3数据进行清零；
c.数据处理：第一单片机5的数据处理模块24按照公式计算出降雨均匀度，其中xi为各电子称重台3的单次测量结果，为xi的平均值，n为电子称重台3的数量，在该实施例中电子称重台3的数量为9个，即每次测量即可获得9个xi的数据；第一单片机5将多次计算得出的降雨均匀度数据生成降雨均匀度相对于时间的曲线并显示在所述显示屏6上；此外，还对不同位置的降雨均匀度进行统计和记录。
d.数据存储：通过数据输出接口8将步骤b中采集的数据和步骤c的数据处理结果输出到计算机进行存储。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (8)

1.一种降雨均匀度测试装置，其特征在于：包括遥控器、由遥控器控制的测量车、安装在测量车上的电子称重台、放置在电子称重台上的测桶、与电子称重台连接的第一单片机以及与第一单片机连接的显示屏、参数设定键盘以及数据输出接口。
2.根据权利要求1所述的降雨均匀度测试装置，其特征在于：所述测量车包括四个万向轮、通过轮架和转向舵机与万向轮连接的载重板以及竖直安装在载重板侧面的围挡，载重板边缘设置有导水槽，轮架侧面安装驱动电机，驱动电机与万向轮的轮轴连接，转向舵机和驱动电机连接至第二单片机，第二单片机通过无线接收装置与所述遥控器的无线发射装置连接，载重板的下方设置蓄电池，蓄电池外部由电池盒包裹并配设散热风扇。
3.根据权利要求2所述的降雨均匀度测试装置，其特征在于：所述散热风扇包括并排设置在电池盒下端口的进风风扇和排风风扇，进风风扇和排风风扇的下方设置过滤网。
4.根据权利要求2所述的降雨均匀度测试装置，其特征在于：所述无线接收装置和无线发射装置均为2.4Ghz无线模块或WiFi模块，所述第二单片机采用51单片机。
5.根据权利要求2所述的降雨均匀度测试装置，其特征在于：所述载重板为正方形，所述电子称重台按照n行×n列的形式均匀排布在载重板上，所述测桶为圆形，测桶的直径的为载重板边长的1/5～1/4。
6.根据权利要求1所述的降雨均匀度测试装置，其特征在于：所述第一单片机连接计时器、GPS模块和数据处理模块。
7.根据权利要求1所述的降雨均匀度测试装置，其特征在于：所述遥控器上设置有电源键、方向控制键、轨迹设定按键和称重清零键。
8.一种利用权利要求1-6任一项所述测试装置的降雨均匀度测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.启动遥控器和测量车：启动测量车，使测量车通电，启动遥控器，遥控器的无线发射装置与测量车的无线接收装置对接通信，遥控器的控制信号经无线发射装置和无线接收装置传至第二单片机，第二单片机控制转向舵机和驱动电机运转；
b.数据采集：通过遥控器上的方向控制键控制测量车在人工降雨场地内运动；或通过轨迹设定按键与测量车的GPS模块的配合控制测量车在人工降雨场地内按照设定轨迹运动；测量车运动过程中，雨水不断落入测桶内，计时器控制电子称重台按照固定时间间隔进行称重，GPS模块记录称重时对应的位置，称重时间点、称重位置和称重重量的数据传输给第一单片机；
c.数据处理：第一单片机的数据处理模块按照公式计算出降雨均匀度，其中xi为各电子称重台的单次测量结果，为xi的平均值，n为电子称重台的数量；第一单片机生成均匀度相对于时间的曲线并显示在所述显示屏上；
d.数据存储：通过数据输出接口将步骤b中采集的数据和步骤c的数据处理结果输出到计算机进行存储。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113281754A (zh) * 2021-07-26 2021-08-20 中国水利水电科学研究院 一种雨量站融合雷达定量估测降雨的WRF-Hydro关键参数率定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226107A (zh) * 2007-01-19 2008-07-23 中国农业机械化科学研究院 一种喷灌机喷洒雨量分布信息动态测试方法及系统
CN201271504Y (zh) * 2008-09-24 2009-07-15 孔东源 一种玩具车遥控转向控制系统
CN103076642A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 雷霖 一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计
CN103713635A (zh) * 2013-12-09 2014-04-09 广西科技大学 一种基于单片机智能小车控制系统
CN106135175A (zh) * 2015-04-12 2016-11-23 陈田来 一种多用途智能车
CN206411284U (zh) * 2017-01-18 2017-08-15 阜阳师范学院 一种基于北斗定位的雨量传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226107A (zh) * 2007-01-19 2008-07-23 中国农业机械化科学研究院 一种喷灌机喷洒雨量分布信息动态测试方法及系统
CN201271504Y (zh) * 2008-09-24 2009-07-15 孔东源 一种玩具车遥控转向控制系统
CN103076642A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 雷霖 一种ZigBee技术的微型无线智能雨量计
CN103713635A (zh) * 2013-12-09 2014-04-09 广西科技大学 一种基于单片机智能小车控制系统
CN106135175A (zh) * 2015-04-12 2016-11-23 陈田来 一种多用途智能车
CN206411284U (zh) * 2017-01-18 2017-08-15 阜阳师范学院 一种基于北斗定位的雨量传感器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113281754A (zh) * 2021-07-26 2021-08-20 中国水利水电科学研究院 一种雨量站融合雷达定量估测降雨的WRF-Hydro关键参数率定方法

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