[发明专利]一种利用翻斗式雨量计实时测量降雨强度的方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机测控领域，具体涉及一种利用翻斗式雨量计实时测量降雨强度的方法。

背景技术

降雨是农林、水利、水文、采矿等许多行业或领域重要的气象监测数据，主要有降雨量(雨水积聚的水层深度，单位为毫米)和降雨强度(单位时间的降雨量，单位如毫米/天、毫米/小时等)两个测量指标。

实时雨强测量是近年来交通等许多行业或领域的重要需求。以交通运营管理为例，及时掌握各个路段的降雨情况，对于联动调节道路车流、快速应对交通气象灾害具有重要意义。现有雨强测量装置(如电热式、光电式、磁悬浮式雨强计)等均存在诸如使用寿命短、价格昂贵、安装维护复杂等一系列问题，不适宜野外大批量使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用翻斗式雨量计实时测量降雨强度的方法，该方法能够解决现有雨强测量装置存在的使用寿命短、价格昂贵、维护复杂等问题，且能保证测量结果的准确性和实时性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1)将翻斗式雨量计置于降雨测量区域内并初始化系统参数，然后开始工作；

2)循环检测翻斗是否在时间片T内发生翻转；

若发生翻转，则利用公式计算瞬时雨强E，t为此次循环的累积时间；然后根据E大小判断降雨情况；接着重设此次衰减门限时间t_thd＝t，设定此次循环中t＝0，此次循环中衰减处理等待时间t_dec＝0，完成一次循环；其中，C为每次翻斗额定雨量；n为在时间片T内的翻斗翻转次数；t＝t′+T，t′为上次循环中重设后的累积时间t，t_max为每次翻斗翻转的间隔时间最大值；

若未发生翻转，则转入步骤3)；

3)判断t是否超过t_max；

若t≤t_max，则转入步骤4)；

若t＞t_max，则未发生降雨，E＝0，完成一次循环；返回步骤2)开始下次循环；

4)判断此次循环中衰减处理等待时间t_dec是否超过上次循环的衰减门限时间t′_thd；其中，t_dec＝t′_dec+T；t′_dec为上次循环中的衰减处理等待时间；

若t_dec＞t′_thd，则按照执行雨强的衰减处理，κ为衰减因子；根据E大小判断降雨情况；然后令t_thd＝κt，且将此次循环的t_dec清零，完成一次循环，返回步骤2)开始下次循环；

若t_dec≤t′_thd或E'为反应小雨的瞬时雨强，完成此次循环，返回步骤2)开始下次循环。

所述的步骤2)中C＝0.1-5mm。

所述的T＝5～20s。

所述的t_max＝1500～2400s。

所述的步骤4)中衰减因子κ＝1.0～1.8。

所述的步骤2)到步骤4)开始下次循环前均判断是否需要继续进行测量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明利用翻斗式雨量计测定实时测量降雨强度，由于翻斗式雨量计是目前最常用的降雨测量装置，主要由外筒、盛雨器、漏斗、翻斗等部件组成，每次翻斗翻动相当于一定额度C(C＝0.1-5毫米常见如0.1毫米、0.2毫米、0.5毫米)的降雨量，该翻斗式雨量计主要用于累计测量降雨总量，降雨量的累积趋势则间接反映了降雨强度；本发明利用将翻斗式雨量计测出的一定时间内的雨量累积换算为雨强，具有精度高、经济、后期维护方便等优点，适宜野外大范围安装。

同时，本发明还考虑到无雨时的天气状况，通过判断翻斗翻转的时间间隔Δt_m是否超过翻斗翻转的间隔时间最大值t_max来判断是否存在降雨。另外，实际中降雨的强度会随时变化，本发明通过引了衰减因子κ及衰减等待时间t_dec、衰减门限时间t_thd，在t_dec累积利到t_thd时对雨强进行衰减处理，以提高降雨逐渐停止时瞬时雨强测量的实时性(降雨强度逐渐衰减，t逐渐变长)。本发明解决了现有雨强计算准确性和实时性差的问题，有利于该型雨量计在交通等需要实时雨强测量的行业或领域大批量应用。

附图说明

图1为本发明的执行流程图；