[实用新型]微功耗翻斗式雨量脉冲信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，特别涉及一种微功耗翻斗式雨量脉冲信号采集装置，用于水利、水文、城乡防汛、地质灾害等自动监测领域的翻斗式雨量传感器脉冲信号采集，可以综合降低脉冲信号数据采集装置功耗，同时避免丢失雨量脉冲信号。

背景技术

翻斗式雨量传感器适用于气象台、水文站、农林、国防等有关部门用来遥测降雨量、降雨强度、降雨起止时间，用于防洪、供水调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报系统、自动野外测报站，为降雨测量传感器。翻斗式雨量传感器包括翻斗、磁钢、干簧管等部件，降雨时翻斗翻转，翻斗侧壁上的磁钢随翻斗翻动时从干簧管旁扫描，使干簧管通断送出脉冲信号计数，采集并记录该脉冲信号数据，可得到一定的毫米数的降雨量。

目前，常规的翻斗式雨量传感器脉冲信号采集方式是：将翻斗式雨量传感器的干簧管吸合并断开时产生的脉冲信号直接接入嵌入式MCU的PIO端口，通过PIO中断或程序扫瞄PIO端口采集脉冲信号。该种方式需要作为采集装置的嵌入式MCU及其外围电路始终处于上电工作状态，这样就会消耗一定的电能，不便于将采集装置的耗电降低到微安级状态，即功耗相对较高，进而还会降低采用一次电池供电的采集装置电池的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型针对目前的翻斗式雨量传感器脉冲信号采集方式功耗高并且采集装置一次电池使用寿命偏低的问题，提供一种微功耗翻斗式雨量脉冲信号采集装置，实现在绝大部分非降雨时期，该采集装置工作于微安级微功耗状态，具有节约能源，延长一次电池使用寿命的优点，尤其适用于野外环境运行。

本实用新型的技术方案如下：

一种微功耗翻斗式雨量脉冲信号采集装置，其特征在于，包括第一值守电路、第二值守电路、工作电路、值守电源、工作电源，所述第一值守电路和第二值守电路均为微功耗设计的CMOS逻辑电路，所述各值守电路的工作电流均为微安级，所述工作电路包括MCU及其外围电路，所述值守电源为各值守电路供电，所述工作电源为工作电路供电，所述工作电源具有开通和关闭状态并在非降雨时处于关闭状态，所述第一值守电路将降雨时翻斗式雨量传感器的脉冲信号锁存并产生唤醒信号，所述第二值守电路接收唤醒信号并控制工作电源开通从而为工作电路供电，所述工作电路读取第一值守电路锁存的脉冲信号并在进行脉冲信号数据处理后控制第二值守电路关闭工作电源。

所述工作电路在读取第一值守电路锁存的脉冲信号后清除所述锁存信号，为下次降雨锁存脉冲信号做准备。

所述工作电路进行脉冲信号数据处理包括完成脉冲信号的非易失性存贮以及向远端的数据中心发送所述数据信息。

所述第一值守电路包括依次连接的脉冲成型电路和脉冲锁存电路，所述脉冲成型电路将翻斗式雨量传感器发出的脉冲信号整形成负逻辑的脉冲信号并产生唤醒信号，所述脉冲成型电路与第二值守电路相连，所述脉冲锁存电路接收并锁存所述负逻辑的脉冲信号。

所述第二值守电路包括RS触发器，所述RS触发器在唤醒信号的控制下翻转进而控制工作电源开通，所述RS触发器在工作电路中的MCU的掉电控制输出端口的控制下翻转进而控制工作电源关闭。

所述工作电路在进行脉冲信号数据处理后进行延时处理，并在延时后进一步判断第一值守电路锁存信号的逻辑状态以检测是否有降雨事件发生，在所述逻辑状态为0时控制第二值守电路关闭工作电源。

本实用新型的技术效果如下：