[发明专利]一种基于红外测距的防冻型雨量计及控制方法

权利要求书

1.一种基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，包括外壳（1），外壳（1）内上部一侧设有顶部开口的盛水器（2），另一侧下部设有量筒（10）；盛水器（2）顶部开口处设有雨滴传感器，其底部设有通向量筒（10）的进水管（8），进水管（8）上设有第一电磁阀（7）；量筒（10）内部设有泡沫浮板（13），其顶部开口上方设有用于测量与泡沫浮板（13）间距离的红外测距传感器（11），其底部设有向外部排水的排水管（16），排水管（16）上设有第二电磁阀（14）；所述盛水器（2）和量筒（10）的底部，以及进水管（8）和排水管（16）上均设有加热装置，盛水器（2）和量筒（10）内均设有温度传感器（4）；还包括控制单元（12），雨滴传感器、温度传感器（4）和红外测距传感器（11）将采集到的数据传送给控制单元（12），控制单元（12）控制加热装置的启闭，同时分别通过第一继电器（9）和第二继电器（15）控制第一电磁阀（7）和第二电磁阀（14）的启闭，并将根据红外测距传感器（11）采集的数据得到降雨量信息，发送给监测中心（28）。

2.根据权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，所述控制单元（12）包括数据接收模块（23）、数据处理模块（24）、数据存储模块（25）、数据转化模块（26）、信号发射模块（27）和指令发送模块；数据接收模块（23）接收雨滴传感器采集到的是否降雨的信息、红外测距传感器（11）采集的量筒（10）内部液面的高度变化信息及温度传感器（4）采集的温度信息，并将其发送给数据处理模块（24）；数据处理模块（24）对监测的液面高度进行计算处理得到不同时刻的降雨量大小，并将其发从给数据存储模块（25）；指令发送模块根据雨滴传感器采集的信息，向第一继电器（9）和第二继电器（15）发送通断指令，根据温度传感器（4）采集的温度信息或雨滴传感器采集到的是否降雨的信息，向加热装置发送启闭指令；数据存储模块（25）存储监测降雨量数据；数据转化模块（26）将存储的降雨量数据转化为电信号由信号发射模块（27）发送给监测中心（28）。

3.根据权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，所述盛水器（2）顶部设有滤网（3），所述滤网（3）为网格状钛合金材质；所述雨滴传感器固定于滤网（3）上。

4.根据权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，所述盛水器（2）和量筒（10）底部的加热装置上还设有加热柱（5）；所述进水管（8）和排水管（16）上的加热装置为热阻丝。

5.根据权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，所述外壳（1）底部设有支撑板（21），支撑板（21）上设有用于固定雨量计的地脚螺栓（22）。

6.根据权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，所述进水管（8）插入到量筒（10）底部。

7.根据权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计，其特征在于，所述盛水器（2）、进水管（8）、量筒（10）和排水管（16）内表面均设置疏水涂层。

8.一种如权利要求1所述的基于红外测距的防冻型雨量计的控制方法，其特征在于，包括：

a）控制雨滴传感器处于常开状态，当监测到降雨时，打开第一电磁阀（9），关闭第二电磁阀（15），使雨水由盛水器（2），经进水管（8）进入量筒（10）；

b)监测到降雨时，同时打开控制温度传感器（4），当监测到环境温度低于0℃时，打开加热装置对盛水器（2）、量筒（10）、进水管（8）和排水管（16）加热，使温度保持在0-4℃；

c)通过红外测距传感器（11）监测液面上泡沫浮板（13）的高度变化，并将采集到的数据处理后得到不同时刻的降雨量大小，并发送给监测中心（28）；

d)当量筒（10）内液面上升到预定高度或液面停止上升时，关闭第一电磁阀（9），打开第二电磁阀（15），将量筒（10）中的雨水由排水管（16）排出，并记录一次排水计数并将其传递给监测中心（28）；

e)当监测到降雨停止时或环境温度高于4℃时，关闭加热装置。