CN210442532U - 一种雨量柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种雨量柱，包括支撑架、承雨器、雨量机构、水位传感器、数据采集记录仪以及电磁阀，所述数据采集记录仪分别连接所述电磁阀，所述雨量机构底部设有开孔，所述开孔上设有电磁阀，所述雨量机构顶部设有开口，所述开口连接至所述承雨器，所述雨量机构上设有雨量刻度，保证检测的雨量是准确无误的。

Description

一种雨量柱

技术领域

本实用新型涉及一种雨量柱。

背景技术

现有的雨量记录多是采用翻斗式雨量筒，该产品将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出。其工作原理为：雨水由最上端的承水口进入承水器，落入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度(比如 0.01毫米)时，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制按翻斗的次数把雨量记录。

翻斗式雨量计的缺点如下：(1)误差在翻斗式雨量计进行雨量测量时，唯一变化的是计量翻斗的量程，但当我们对其调试完成后其量程便是固定的，在计量翻斗进行一次计数的过程中，即其在翻转过程中，漏斗中如果还有雨水，其中一部分雨水将会跟着翻转流失，此部分雨水视为无效，不在计数之内，这就导致最终的测量结果偏小。(2)故障。雨量的测量主要靠翻斗，一旦由于材料原因翻斗失灵，或者工艺不过关翻斗卡死，或者雨量太大超过翻斗的频次等，都可能导致翻斗故障，无法正常使用，雨量记录无法完成。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种雨量柱，保证检测的雨量是准确无误的。

本实用新型是这样实现的：一种雨量柱，包括支撑架、承雨器、雨量机构、水位传感器、数据采集记录仪以及电磁阀，所述数据采集记录仪分别连接所述电磁阀，所述雨量机构底部设有开孔，所述开孔上设有电磁阀，所述雨量机构顶部设有开口，所述开口连接至所述承雨器，所述雨量机构上设有雨量刻度。

进一步地，所述雨量柱还包括水位平衡管，所述水位平衡管通过所述电磁阀连接至所述开孔。

进一步地，所述水位传感器为超声波水位传感器、或者浮子式水位传感器、或者激光传感器。

本实用新型的优点在于：本实用新型一种雨量柱，不易发生故障，在使用使更能够监测到准确的降雨量，使得人们根据其做出适当的准备。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种雨量柱的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型雨量柱包括支撑架1、承雨器2、雨量机构3、电磁阀4、水位传感器、数据采集记录仪(图中未示)以及水位平衡管5，所述数据采集记录仪分别连接所述电磁阀4，所述雨量机构3底部设有开孔(图中未示)，所述开孔上设有电磁阀4，所述雨量机构3顶部设有开口(图中未示)，所述开口连接至所述承雨器2，所述雨量机构3上设有雨量刻度31，所述水位传感器为超声波水位传感器、或者浮子式水位传感器、或者激光传感器，所述水位平衡管5通过所述电磁阀4连接至所述开孔。

其中水位传感器的电信号送到数据采集记录仪，数据采集记录仪负责将水位电信号计算转换成水位及雨量数字信号，雨量柱内安装浮子式或超声波水位传感器，激光传感器，根据承接的雨量经相应的公式换算出实时雨量，其中雨量柱的刻度根据各水位条件下换算后的雨量值来划定，转换后的雨量刻度值与水位传感器测得的雨量值相同；雨量柱底部安装电磁阀门，如果雨量超出水柱的测量范围，电磁阀门自动放水并自动累加一柱雨量；雨量柱每 24小时放一次水。

本实用新型一种具体实施方式：

前端由数字雨量柱、数据采集主机及水位智能跟踪摄像机组成。雨量柱收集雨量，将其转化成数字信号并送到数据采集主机，数据采集主机进行计算、存储、上传云平台。数据采集主机提供有线加4G两个网络通讯接口，在有宽带的环境可以用网线接宽带路由器进行数据传输。在没有宽带的环境，可以插4G手机卡，通过4G/3G网络进行数据和视频传输。

云端服务器设计需要一台至强8核16线程专用服务器，可接入200个可视雨量监测终端。服务器安装WIN2008SERVER以上操作系统和物联网平台软件，用于管理前端雨量采集设备、数据存储，并为客户提供数据、视频查询、报警通知等功能。用户端包括PC端软件及手机端软件。用户端可以查询实时雨量及视频，也可能查询历史雨量及照片。

平台按200个雨量采集监控终端设计，每分钟上传一次雨量数据，服务器每天可以收到200台*60分钟*24小时＝288000条数据，每年103680000条，数据量不是非常大，所以我们采用MYSQL数据库系统。设备每小时拍照一张照片上传云服务器，每张照片大约200K，每台设备每天上传云服务器5M 照片，200个站每天需要1G的照片硬盘空间。建议云服务器配置一条100M 固定IP专线。

2、可视化雨量监测系统：可视化雨量监测系统由数字雨量柱、数据采集主机及水位智能跟踪摄像机组成。

雨量柱

①雨量柱的外观设计为柱状，最上部为承雨器，下部为透明雨量柱；②承雨器开口20CM；③雨量柱内管直径为10CM，长度为120CM，水进入雨量柱后，相当于高度被放大了4倍，便于观察，提高精度；④外管为开竖窗金属柱，窗口套带放大的玻璃片，窗口边上印刷刻度，其他部分可做装饰；⑤雨量柱内安装浮子式或超声波水位传感器，激光传感器，根据承接的雨量经相应的公式换算出实时雨量，其中雨量柱的刻度根据各水位条件下换算后的雨量值来划定，转换后的雨量刻度值与水位传感器测得的雨量值相同；⑥雨量柱底部安装电磁阀门，如果雨量超出水柱的测量范围，电磁阀门自动放水并自动累加一柱雨量；雨量柱每24小时放一次水。

(2)数据采集记录仪与视频录像机

①数据采集记录仪接口连接水位传感器，并且对信号进行解析识别计算出相应的雨量；②自动存储雨量数据；③自动定时上传云平台雨量数据；④视频录像机连接智能水位跟踪球机，获取视频进行拍照及存储；⑤在视频上叠加雨量数据，看到视频的同时看到实时雨量；⑥根据雨量控制雨量柱电磁阀门的开关；⑦可以预置超值报警范围，超值后会自动抓拍发微信，打电话, 接警中心软件弹出视频自动在电子地图上定位；⑧报警联动警号输出，推送报警消息及抓拍图片发到用户手机，或上传图片录像到云空间；⑨本机硬盘录像：可内置2T以下硬盘，存储录像或图片资料支持全录、移动侦测录像、报警联动录像,产品有专用的USB存储空间，可记录3年的雨量数据；⑩可接在源拾音器进行录音，并传回中心端，可接有源音箱播放中心端的喊话, 双网自动切换：同时支持有线加4G网络，有线宽带正常时走有线，有线断了自动切换4G无线。

(3)高清智能水位跟踪摄像机

①内置智能识别算法，能根据水位数据自动聚焦水位线；②采用高性能 1200万逐行扫描图像CMOS传感器，能捕捉清晰的动态画面；③18倍光学变倍，12倍数字变倍，可在50米外分辨毫米级图像；④优异的数字降噪功能，提升用户的夜间监视效果；⑤4颗优质点阵灯，4颗远射激光灯，像机焦距自动切换远中近红外灯，实测200米可以清晰发现目标；⑥支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿和低照度(彩色/黑白)自动/手动转换功能；⑦独特的三维定位功能，捕捉目标更方便、精准、快捷；⑧多种网络监控方式相结合(手机、WEB、客户端)，使用更方便；⑨支持海康、雄迈等私有协议，支持ONVIF协议；⑩内置防浪涌及雷击保护装置，有效防止4000V瞬时电流。

3、云平台(1)云平台结构：云平台主要负责设备管理、数据存储、用户管理、数据及视频分发功能，并且可以把数据开放给其他平台调用。

(2)云平台功能模块设计①设备接入:设备名称、注册ID、端口、用户名、密码、通讯协议设置。②权限组管理：权限组名称，包含设备，可查看数据范围，可控制设备范围。③用户管理：用户名，密码，所属权限组设置。④设备状态:设备是否在线。⑤日志管理:设备上下线日志，用户登录日志。

4、PC客户端软件(1)软件功能设计①远程查看采集现场实时的雨量数据，并且对数据进行存储。②查询历史雨量数据,导出历史数据到 EXCEL电子表格，生成图表。③超值报警提示：现场数据超值，PC端软件会有日志和声音提示。④远程查看实时视频。⑤远程监听现场声音，并且与现场对讲。⑥远程查询下载点播存储卡里的录像。⑦联动前端摄像机的开关量报警信息，弹出视频。⑧远程手动触发IO输出。

(2)软件截图①实时雨量监控效果参考；

②日雨量报表参考；

③实时视频图像+时间+雨量叠加效果(经转换后的雨量柱刻度值与水位传感器测得的雨量值相同)；

④数据超值报警自动定位弹出视频及实时数据,报警后在百度地图上显示报警点位置，联系人电话,声音提示，弹出视频；

⑤报警微信通知责任人，责任人可以查看实时视频及数据；

⑥历史数据云存储及查询导出EXCEL形成图表。

5、手机端远程监控APP:可以在安卓、苹果系统手机安装，多级用户权限管理，可查看权限下的雨量的实时视频及实时数据，可在手机上生成数据报表，查看指定时段内数据雨量合格率曲线图直观并且方便快捷，友好的用户交互UI界面便于管理人员使用。

6、供电系统:由于设备都装在野外，现场没有220V供电，我们采用太阳能供电系统。太阳能供电系统由100W太阳能板+100AH电池+太阳能数据采集记录仪组成。为节省电能，摄像机设置成定时开关机模式，每次拍照的时候自动开机，拍照完自动关机，同时支持远程软件开关机。可达到连续工作 15个阴雨天。200W太阳能板+200AH电池，可连续工作30个阴雨天，满足水文工作需要。

7、精度对比:在距离雨量柱1米的位置，安装一台标准雨量计。每个月到现场做一次数据对比记录，找出误差原因，并对设备进行修改升级。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种雨量柱，其特征在于：包括支撑架、承雨器、雨量机构、水位传感器、数据采集记录仪以及电磁阀，所述数据采集记录仪分别连接所述电磁阀，所述雨量机构底部设有开孔，所述开孔上设有电磁阀，所述雨量机构顶部设有开口，所述开口连接至所述承雨器，所述雨量机构上设有雨量刻度。

2.如权利要求1所述的一种雨量柱，其特征在于：所述雨量柱还包括水位平衡管，所述水位平衡管通过所述电磁阀连接至所述开孔。

3.如权利要求1所述的一种雨量柱，其特征在于：所述水位传感器为超声波水位传感器、或者浮子式水位传感器、或者激光传感器。

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