CN112596128B - 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法 - Google Patents

一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112596128B
CN112596128B CN202011333620.9A CN202011333620A CN112596128B CN 112596128 B CN112596128 B CN 112596128B CN 202011333620 A CN202011333620 A CN 202011333620A CN 112596128 B CN112596128 B CN 112596128B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rainfall
sensing module
piezoelectric
rain
capacitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011333620.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112596128A (zh
Inventor
周琦
张旭
王珏
陈佳力
李欣
郑杰
赵青
丁峥伟
贡文韬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aerospace New Weather Technology Co ltd
Original Assignee
Aerospace New Weather Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aerospace New Weather Technology Co ltd filed Critical Aerospace New Weather Technology Co ltd
Priority to CN202011333620.9A priority Critical patent/CN112596128B/zh
Publication of CN112596128A publication Critical patent/CN112596128A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112596128B publication Critical patent/CN112596128B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

本发明公开了一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法，其中雨量检测器件包括：电容式感雨模块，用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值；压电式雨量感应模块，用于检测雨滴产生的冲击势能并将冲击势能大小转换为模拟信号；控制器，分别与所述电容式感雨模块、压电式雨量感应模块连接，用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测。通过两种雨量测量模块的融合，实现了优势互补，提高了雨量检测的准确性和可靠性，实现降雨量大小全覆盖检测。

Description

一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法
技术领域
本发明涉及雨量测量技术领域，具体涉及一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法。
背景技术
雨量是气象观测中非常重要的一个要素，其与人类的生活密切相关，过多的降雨容易诱发洪涝、山体滑坡等自然灾害。目前翻斗式雨量计是使用最为广泛的降雨量测量仪器，翻斗式雨量计具有精度高的优点。但是由于其采用机械运动部件，容易老化，同时它的盛水口容易被杂物堵塞，影响传感器的正常工作，每年气象部门都需要花费大量的人力、物力对自动站中的翻斗式雨量计进行维护，通过良好的维护保障才能实现雨量的正常测量。
针对上述问题，相关技术中一般采用免维护的压电式雨量计进行雨量测量，但压电式雨量计存在测量盲区，易导致漏报、漏测。例如在扬沙天气条件下，扬沙对压电式雨量计的冲击可能导致压电式雨量计产生误报，在毛毛雨天气条件下，由于雨滴的动量非常小，甚至容易被风吹跑，压电式雨量计检测不到冲击，容易产生漏报。故亟待提出一种雨量检测器件来提高雨量检测的准确性。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有雨量检测装置的雨量检测准确性差的缺陷，从而提供一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法。
根据第一方面，本发明实施例公开了一种雨量确定方法，包括：电容式感雨模块，用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值；压电式雨量感应模块，用于检测雨滴产生的冲击势能大小；控制器，分别与所述电容式感雨模块、压电式雨量感应模块连接，用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测。
可选地，所述电容式感雨模块，包括：电容式感雨感应面，所述电容式感雨感应面由陶瓷基板以及覆盖在所述陶瓷基板表面的交指式电容组成，用于根据雨量的变化产生相应的电容变化量；第一信号调理单元，与所述电容式感雨感应面连接，用于对电容式感雨感应面产生的信号进行调理。
可选地，所述压电式雨量感应模块，包括：压电式雨量感应单元，用于检测雨滴产生的冲击势能；第二信号调理单元，与所述压电式雨量感应单元连接，用于对压电式雨量感应单元产生的冲击势能电信号进行调理；信号采样单元，与所述第二信号调理单元连接，用于对调理后的电信号进行模/数转换。
可选地，还包括：通信模块，与所述控制器连接，用于与外部终端进行数据交互。
可选地，还包括：雨量开关信号模块，与所述控制器连接，用于根据检测到的雨量的变化生成脉冲信号。
可选地，还包括：物理接口，一侧分别与所述通信模块和所述雨量开关信号模块连接，另一侧用于接入外部设备。
可选地，还包括：电源管理模块，通过所述物理接口与外部电源设备连接，用于根据用电需求对接入的电压进行转换。
根据第二方面，本发明实施例公开了一种雨量计，包括：壳体；如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的雨量检测器件，用于进行雨量检测；安装组件。
根据第三方面，本发明实施例公开了一种雨量确定方法，用于第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的雨量检测器件，包括：当电容式感雨模块的电容值发生变化，启动所述压电式雨量感应模块；响应降雨开始计时操作；根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，直至降雨结束；根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，直至降雨结束；根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量。
可选地，根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，包括：确定所述电容值对应的降雨强度；根据所述降雨强度以及所述电容值的持续时间，计算第一降雨量。
可选地，根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，包括：根据所述雨滴冲击势能大小，确定雨滴大小等级和雨滴数量；根据雨滴大小等级，确定雨滴大小参数以及雨滴修正参数；根据所述雨滴大小参数、雨滴数量以及雨滴修正参数，计算第二降雨量。
可选地，根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量，包括：当所述压电式雨量感应模块检测到雨滴冲击势能大小时，根据第二降雨量计算降雨时长内的累积雨量；当所述压电式雨量感应模块未检测到雨滴冲击势能大小时，根据第一降雨量计算降雨时长内的累积雨量。
可选地，所述方法还包括：当所述电容式感雨模块的电容值恢复至初始目标值时，确定降雨结束。
根据第四方面，本发明实施例还公开了一种雨量确定装置，用于第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的雨量检测器件，包括：启动模块，用于当电容式感雨模块的电容值发生变化，启动所述压电式雨量感应模块；计时模块，用于响应降雨开始计时操作；第一计算模块，用于根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，直至降雨结束；第二计算模块，用于根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，直至降雨结束；第三计算模块，用于根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量。
根据第五方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第三方面或第三方面任一可选实施方式所述的雨量确定方法的步骤。
根据第六方面，本发明实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第三方面或第三方面任一可选实施方式所述的雨量确定方法的步骤。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的雨量检测器件，包括用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值的电容式感雨模块，用于检测雨滴产生的冲击势能大小的压电式雨量感应模块以及用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测的控制器。整个雨量检测器件的结构组成采用全固态设计，无机械运动部件，具有完全免维护的优点，同时通过设置两种雨量检测模块进行融合来实现雨量检测，运用高灵敏度的电容式感雨模块对降雨进行识别，消除了压电雨量计因非降雨冲击产生的误报，能够实现对毛毛雨测量，克服了压电雨量计存在漏检的问题的同时压电式雨量感应模块弥补电容式感雨模块由于感应面饱和导致的雨强测量范围受限的缺点，通过两种雨量检测模块的融合，实现了优势互补，提高了雨量检测的准确性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明实施例中雨量检测器件的结构框图；
图2为本发明实施例中电容式感雨感应面的结构框图；
图3为本发明实施例中雨量检测器件的结构框图；
图4为本发明实施例中雨量确定方法的一个具体示例的流程图；
图5为本发明实施例中雨量确定装置的一个具体示例的原理框图；
图6为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例公开了一种雨量检测器件，如图1所示，包括：
电容式感雨模块101，用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值。本申请实施例对该电容式感雨模块的具体结构组成不作限定，只要可以检测到降雨情况，如是否开始降雨以及降雨时长等数据，并可以将检测到雨量的变化转换为电容值的变化即可。本申请实施例中电容式感雨模块以电容式雨量传感器为例进行说明。
作为本申请一个可选实施方式，该电容式感雨模块，包括：
电容式感雨感应面，所述电容式感雨感应面由陶瓷基板以及覆盖在所述陶瓷基板表面的交指式电容组成，用于根据雨量的变化产生相应的电容变化量；
示例性地，如图2所示，电容式感雨感应面采用交指电容结构，在陶瓷表面印刷纯金的导电浆料，形成厚度为h的导线，导线间距为d的，单个导线长度为L，交指对数为N，相对介电常数为ε，交指电容C计算公式如下式所示：
未发生降雨时，电容式感雨感应面的电介质为空气，当发生降雨后，雨滴落在电容式感雨感应面上，交指电容间的电介质有部分为水。空气的相对介电常数约为1，水的相对介电常数约为80左右，两者差异很大，有少量的降雨即可使得电容式感雨感应面的电容值发生较明显的变化，因此电容式感雨模块对降雨的检测具有高灵敏度，可以及时对小雨量(如毛毛雨)进行识别和测量。
第一信号调理单元，与所述电容式感雨感应面连接，用于对电容式感雨感应面产生的信号进行调理。示例性地，如图3所示，第一信号调理单元与该电容式感雨感应面连接，将电容式感雨感应面产生的电容值信号进行滤波、放大等处理，将处理后的信号传输给控制器，以便于控制器进行雨量检测。
压电式雨量感应模块102，用于检测雨滴产生的冲击势能大小。本申请实施例对该压电式雨量感应模块的具体结构组成不作限定，只要可以检测雨滴或冰雹的冲击势能大小以用于控制器根据冲击势能大小实现雨量检测即可。本申请实施例以该压电式雨量感应模块以压电式雨量计为例进行说明。
作为本申请一个可选实施方式，所述压电式雨量感应模块，包括：压电式雨量感应单元，用于检测雨滴产生的冲击势能；第二信号调理单元，与所述压电式雨量感应单元连接，用于对压电式雨量感应单元产生的冲击势能电信号进行调理；信号采样单元，与所述第二信号调理单元连接，用于对调理后的电信号进行模/数转换。
示例性地，如图3所示，压电式雨量感应单元接收来自雨滴或冰雹的冲击，将冲击势能转换成机械振动，通过压电式雨量感应单元中的压电陶瓷将机械动能转换成电信号，通过第二信号调理单元对产生的电信号进行滤波、放大等处理，将调理后的电信号通过信号采集单元采样，并对采样得到的模拟电信号转换为数字信号传输给控制器。通过对压电式雨量感应模块的信号进行数值化处理和量化，提高了后续雨量检测的精度。
控制器103，分别与所述电容式感雨模块101、压电式雨量感应模块102连接，用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测。
示例性地，控制器可以根据接收到的电容值的变化情况，确定降雨开始与结束时间，当控制器接收到的电容值第一次发生改变时，可以将电容值第一次发生改变的时间判定为降雨开始时间，当控制器接收到的电容值为电容式感雨感应面为干燥状态时的电容值时，可判定降雨结束，得到降雨结束时间，继而根据降雨开始时间和降雨结束时间得到降雨时长。
由于雨量的变化可以使得电容式感雨感应面的潮湿程度发生改变，继而使得电容值发生改变，即电容式感雨感应面的潮湿程度与电容量呈线性关系，可以预先设定不同电容值对应的降雨强度值，根据得到的降雨强度值计算得到降雨时长内的累积雨量。本申请实施例中该累积雨量可以通过下式计算得到：
式中：R1为根据电容式感应模块得到的降雨时长内的累积雨量，累积雨量的单位可以是毫米(mm)；T为降雨时长；rt为t时刻检测到的电容值对应的降雨强度，降雨强度的单位可以是毫米/分(mm/min)；Δt为t时刻与上一时刻的间隔时长。
当控制器接收到冲击势能值，压电式雨量计采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算，继而计算累积雨量，本申请实施例中该累积雨量可以通过下式计算得到：
式中：R2为根据压电式雨量计得到的降雨时长内的累积雨量；n为雨滴大小等级；N为雨滴大小等级数量，该等级数量以及等级大小的划分可以预先设定，本申请实施例不作限定；Sn为第n等级的单个雨滴产生冲击势能对应的雨滴大小参数(如单个雨滴质量)；单个雨滴的雨滴大小参数可以将检测到的冲击势能强度与预先设定的等级划分表进行匹配得到，该等级划分表预先存储相应等级的雨滴大小参数；Nn为第n等级的雨滴数量，第n等级的雨滴数量可以通过对检测到的冲击势能信号进行计数得到；kn为第n等级的修正系数，该修正系数可以根据压电式雨量计的测量精度预先设定，以提高根据压电式雨量计进行累积雨量计算的准确度，本申请实施例对该修正系数不作限定。
本发明实施例提供的雨量检测器件，包括用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值的电容式感雨模块，用于检测雨滴产生的冲击势能并大小的压电式雨量感应模块以及用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测的控制器。整个雨量检测器件的结构组成采用全固态设计，无机械运动部件，具有完全免维护的优点，同时通过设置两种雨量检测模块进行融合来实现雨量检测，运用高灵敏度的电容式感雨模块对降雨进行识别，消除了压电雨量计因非降雨冲击产生的误报，能够实现对毛毛雨测量，克服了压电雨量计存在漏检的问题的同时压电式雨量感应模块弥补电容式感雨模块由于感应面饱和导致的雨强测量范围受限的缺点，通过两种雨量检测模块的融合，实现了优势互补，提高了雨量检测的准确性和可靠性。
作为本申请一个可选实施方式，还包括：通信模块，与所述控制器连接，用于与外部终端进行数据交互。该通信模块可以是无线通信模块，也可以是有线通信模块，如RS232、RS485通信总线等，通过通信模块与外部终端实现数据交互，可以实时将检测到的雨量值传输到外部终端进行存储和分析。
作为本申请一个可选实施方式，还包括：雨量开关信号模块，与所述控制器连接，用于根据检测到的雨量的变化生成脉冲信号。
示例性地，该雨量开关信号模块可以根据接收到的控制器传输的雨量变化情况生成相应的脉冲信号，将该脉冲信号传输给外部终端，使得外部终端可以根据脉冲信号大小进行雨量统计，如当雨量变化为0.2mm，则产生相应的脉冲信号给到外部终端，使得外部终端在原有雨量统计结果基础上增加0.2mm，使得外部终端也可以同步完成雨量检测。
作为本申请一个可选实施方式，还包括：物理接口，一侧分别与所述通信模块和所述雨量开关信号模块连接，另一侧用于接入外部设备。
示例性地，该物理接口可以为提供电源接入的接口，也可以是扩展通信方式的物理接口，如通过该物理接口可扩展连接Zigbee、3G、GPRS和北斗卫星等通信模块。
作为本申请一个可选实施方式，还包括：电源管理模块，通过所述物理接口与外部电源设备连接，用于根据用电需求对接入的电压进行转换。
本发明实施例还公开了一种雨量计，包括：
壳体；
如上述实施例所述的雨量检测器件，用于进行雨量检测。具体参见上述实施例所述的雨量检测器件，在此不再赘述。
安装组件。该安装组件可以设置在壳体上，也可以与壳体嵌套设置，通过该安装组件可以将雨量计设置在需要进行雨量检测的区域。本申请实施例对该安装组件的类型不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
本发明实施例公开了一种雨量确定方法，用于上述实施例所述的雨量检测器件，如图4所示，该方法包括如下步骤：
步骤401，当电容式感雨模块的电容值发生变化，启动所述压电式雨量感应模块；
示例性地，当接收到的电容式感雨模块的前后两次电容值不同时，即表征当前开始降雨，控制压电式雨量感应模块开始工作，由于电容式感雨模块具有高灵敏度，在电容式感雨模块电容值发生变化后再启动压电式感应模块进行雨量检测，可以避免压电式感雨模块出现误检操作，影响压电式感雨模块对雨量检测的准确性。
步骤402，响应降雨开始计时操作；
步骤403，根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，直至降雨结束；
示例性地，根据电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量的方式可以是预先设置不同电容值与降雨量的对应关系，根据获取到的电容值大小可以直接得到降雨量多少，继而得到整个降雨时长内的累积雨量；或者是预先设置不同电容值与降雨强度的对应关系，继而可以根据实时获取到的电容值，确定当前降雨强度，根据当前降雨强度或电容值的持续时间，实时计算得到第一降雨量，继而得到整个降雨时长的降雨量。
步骤404，根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，直至降雨结束；
示例性地，根据压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小计算第二降雨量的方式可以是预先建立不同雨滴冲击势能与降雨量的关系，根据实时获取到雨滴冲击势能可以实时得到第二降雨量，继而得到降雨结束时整个降雨时长内的累积雨量。
作为本发明一个可选实施方式，根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，包括：根据所述雨滴冲击势能的大小，确定雨滴大小等级和雨滴数量；根据雨滴大小等级，确定雨滴大小参数以及雨滴修正参数；根据所述雨滴大小参数、雨滴数量以及雨滴修正参数，计算第二降雨量。
示例性地，预先建立不同雨滴冲击势能大小与雨滴大小等级的对应关系，当当前检测到的雨滴冲击势能大小对应的雨滴大小等级为n时，第二降雨量可以根据雨滴大小等级n确定的雨滴质量以及该等级对应的雨滴修正参数结合检测到的雨滴数量进行乘积运算得到。在整个降雨时长内根据不同的雨滴冲击势能大小进行第二降雨量计算，可以得到整个降雨时长的累积雨量。
步骤405，根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量。
示例性地，根据第一降雨量和第二降雨量，确定降雨时长内的累积雨量的方式可以是根据第一降雨量得到第一累积雨量，根据第二降雨量得到第二累积雨量，继而根据第一累积雨量和第二累积雨量以及预设权重，确定降雨时长内的累积雨量，如当有扬沙的天气，设置第一累积雨量的权重值大于第二累积雨量的权重值，减少第二累积雨量对累积雨量计算的准确性的影响。本申请实施例对累积雨量的确定方式不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
作为本发明一个可选实施方式，步骤405，包括：当所述压电式雨量感应模块检测到雨滴冲击势能大小时，根据第二降雨量计算降雨时长内的累积雨量；当所述压电式雨量感应模块未检测到雨滴冲击势能大小时，根据第一降雨量计算降雨时长内的累积雨量。
示例性地，在电容式感雨模块和压电式雨量感应模块同时进行雨量检测时，以压电式雨量感应模块对应的第二降雨量来计算降雨时长内的累积雨量，避免由于电容式感雨模块的感应面饱和导致的雨强测量范围受限，影响雨量检测准确性的问题，当压电式雨量感应模块未检测到雨量冲击势能大小，以电容式感雨感应模块对应的第一降雨量来计算降雨时长内的累积雨量，避免由于压电式雨量感应模块灵敏度有限，造成雨量漏检的问题。通过在整个降雨时长内，融合第一降雨量和第二降雨量进行雨量累加，继而得到累积雨量。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：当所述电容式感雨模块的电容值恢复至初始目标值，确定降雨结束。
示例性地，电容式感雨模块的感雨面具有加热功能(如设置加热电阻)可以将表面的雨滴蒸干，当雨停后可以迅速使表面处于干燥状态，当所述电容式感雨模块的电容值恢复至初始目标值，该初始目标值可以是初始电容值，也可以是初始电容值对应的初始范围，本申请实施例对初始目标值不作限定。当电容式感雨模块的电容值恢复至初始目标值，确定降雨结束，从而得到降水结束时间，结合计时开始时间可以得到累积降雨时长。
本发明实施例还公开了一种雨量确定装置，用于上述实施例所述的雨量检测器件，如图5所示，该装置包括：
启动模块501，用于当电容式感雨模块的电容值发生变化，启动所述压电式雨量感应模块；
计时模块502，用于响应降雨开始计时操作；
第一计算模块503，用于根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，直至降雨结束；
第二计算模块504，用于根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，直至降雨结束；
第三计算模块505，用于根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量。
作为本发明一个可选实施方式，第一计算模块503，还用于确定所述电容值对应的降雨强度；根据所述降雨强度以及所述电容值的持续时间，计算第一降雨量。
作为本发明一个可选实施方式，第二计算模块504，还用于根据所述雨滴冲击势能大小，确定雨滴大小等级和雨滴数量；根据雨滴大小等级，确定雨滴大小参数以及雨滴修正参数；根据所述雨滴大小参数、雨滴数量以及雨滴修正参数，计算第二降雨量。
作为本发明一个可选实施方式，第三计算模块505，还用于当所述压电式雨量感应模块检测到雨滴冲击势能大小时，根据第二降雨量计算降雨时长内的累积雨量；当所述压电式雨量感应模块未检测到雨滴冲击势能大小时，根据第一降雨量计算降雨时长内的累积雨量。
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：确定模块，用于当所述电容式感雨模块的电容值恢复至初始目标值，确定降雨结束。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备可以包括处理器601和存储器602，其中处理器601和存储器602可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
处理器601可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器601还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器602作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的雨量确定方法对应的程序指令/模块。处理器601通过运行存储在存储器602中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的雨量确定方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器601所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器601。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器602中，当被所述处理器601执行时，执行如图4所示实施例中的雨量确定方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (14)

1.一种雨量确定方法，用于雨量检测器件，所述雨量检测器件包括：电容式感雨模块，用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值；压电式雨量感应模块，用于检测雨滴产生的冲击势能大小；控制器，分别与所述电容式感雨模块、压电式雨量感应模块连接，用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测；其特征在于，包括：
当电容式感雨模块的电容值发生变化，启动所述压电式雨量感应模块；
响应降雨开始计时操作；
根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，直至降雨结束；
根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，直至降雨结束；
根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量，包括：根据第一降雨量得到第一累积雨量，根据第二降雨量得到第二累积雨量，根据第一累积雨量和第二累积雨量以及预设权重，确定降雨时长内的累积雨量，所述预设权重根据实际天气情况确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，包括：
确定所述电容值对应的降雨强度；
根据所述降雨强度以及所述电容值的持续时间，计算第一降雨量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，包括：
根据所述雨滴冲击势能大小，确定雨滴大小等级和雨滴数量；
根据雨滴大小等级，确定雨滴大小参数以及雨滴修正参数；
根据所述雨滴大小参数、雨滴数量以及雨滴修正参数，计算第二降雨量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量，包括：
当所述压电式雨量感应模块检测到雨滴冲击势能大小时，根据第二降雨量计算降雨时长内的累积雨量；
当所述压电式雨量感应模块未检测到雨滴冲击势能大小时，根据第一降雨量计算降雨时长内的累积雨量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电容式感雨模块的电容值恢复至初始目标值，确定降雨结束。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电容式感雨模块，包括：
电容式感雨感应面，所述电容式感雨感应面由陶瓷基板以及覆盖在所述陶瓷基板表面的交指式电容组成，用于根据雨量的变化产生相应的电容变化量；
第一信号调理单元，与所述电容式感雨感应面连接，用于对电容式感雨感应面产生的信号进行调理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压电式雨量感应模块，包括：
压电式雨量感应单元，用于检测雨滴产生的冲击势能；
第二信号调理单元，与所述压电式雨量感应单元连接，用于对压电式雨量感应单元产生的冲击势能电信号进行调理；
信号采样单元，与所述第二信号调理单元连接，用于对调理后的电信号进行模/数转换。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述雨量检测器件还包括：
通信模块，与所述控制器连接，用于与外部终端进行数据交互。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述雨量检测器件还包括：
雨量开关信号模块，与所述控制器连接，用于根据检测到的雨量的变化生成脉冲信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述雨量检测器件还包括：
物理接口，一侧分别与所述通信模块和所述雨量开关信号模块连接，另一侧用于接入外部设备。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述雨量检测器件还包括：电源管理模块，通过所述物理接口与外部电源设备连接，用于根据用电需求对接入的电压进行转换。
12.一种雨量确定装置，用于雨量检测器件，所述雨量检测器件包括：电容式感雨模块，用于检测降雨情况并将检测到的雨量的变化转换为电容值；压电式雨量感应模块，用于检测雨滴产生的冲击势能大小；控制器，分别与所述电容式感雨模块、压电式雨量感应模块连接，用于根据所述电容式感雨模块传输的电容值以及所述压电式雨量感应模块传输的冲击势能大小进行雨量检测；其特征在于，包括：
启动模块，用于当电容式感雨模块的电容值发生变化，启动所述压电式雨量感应模块；
计时模块，用于响应降雨开始计时操作；
第一计算模块，用于根据所述电容式感雨模块的电容值，计算第一降雨量，直至降雨结束；
第二计算模块，用于根据所述压电式雨量感应模块检测到的雨滴冲击势能大小，计算第二降雨量，直至降雨结束；
第三计算模块，用于根据所述第一降雨量和所述第二降雨量，得到降雨时长内的累积雨量，包括：根据第一降雨量得到第一累积雨量，根据第二降雨量得到第二累积雨量，根据第一累积雨量和第二累积雨量以及预设权重，确定降雨时长内的累积雨量，所述预设权重根据实际天气情况确定。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-11任一所述的雨量确定方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述的雨量确定方法的步骤。
CN202011333620.9A 2020-11-24 2020-11-24 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法 Active CN112596128B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011333620.9A CN112596128B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011333620.9A CN112596128B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112596128A CN112596128A (zh) 2021-04-02
CN112596128B true CN112596128B (zh) 2023-08-04

Family

ID=75183821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011333620.9A Active CN112596128B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112596128B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112904459B (zh) * 2021-04-21 2022-11-01 山东省计量科学研究院 一种雨量计
CN113587878A (zh) * 2021-07-20 2021-11-02 北京安赛博技术有限公司 一种测量雨滴大小的方法及装置
CN114035245A (zh) * 2021-10-20 2022-02-11 深圳市欧赛特电子有限公司 雨量检测装置及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0961547A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Matsushita Electric Works Ltd 雨センサー
CN103926636B (zh) * 2014-03-31 2016-09-28 卢会国 基于压电加速度传感器的雨量数据处理系统
CN104536063B (zh) * 2015-01-16 2017-01-18 东南大学 一种压阻敏感和电容敏感相结合的雨量传感器结构
US10520646B2 (en) * 2016-05-13 2019-12-31 Weatherflow, Inc. Haptic rain sensor
CN206192940U (zh) * 2016-11-15 2017-05-24 惠州市力道电子材料有限公司 一种雨量实时监控装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112596128A (zh) 2021-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112596128B (zh) 一种雨量检测器件、雨量计及雨量确定方法
Kusriyanto et al. Weather station design using iot platform based on Arduino mega
US10520646B2 (en) Haptic rain sensor
GB2412735A (en) Acoustic rain sensor
CN106556880B (zh) 一种基于ZigBee的气象监测传感器节点
CN105445140A (zh) 基于称重法的蒸发测试方法
CN110146008A (zh) 基于叉指电容传感器的覆冰参量和状态的监测方法
CN205229494U (zh) 一种雨量计
CN111829614A (zh) 一种基于4g水位视频识别的测报系统
CN203519843U (zh) 一种基于Zigbee的降水感应节点
US7584656B2 (en) Floatless rain gauge
CN204287522U (zh) 一体式气象传感器
CN105549122A (zh) 一种实时重力式雨水计量传感系统
CN109343157B (zh) 一种精准型雨量遥测终端
CN104049286A (zh) 一种翻斗式雨量计
Gaikwad et al. IoT-based Automatic Weather Station
CN213182088U (zh) 一种电子式降雨量测量装置
US20110056289A1 (en) Floatless Rain Gauge
CN210533280U (zh) 一种电气化铁路绝缘子形位公差检测装置
CN203443630U (zh) 一种尾矿库水位自动化监测预警系统
CN207867061U (zh) 一体式雨量自动测量器
CN202330743U (zh) 智能雨量计
Alam et al. Design and implementation of a low-cost IoT based tipping bucket rain gauge
CN114563304B (zh) 积雪密度原位检测传感器
CN214252624U (zh) 一种便携雨量测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant