[发明专利]卡尔曼滤波降雨量与压电式蒸发量一体化检测装置

权利要求书

1.一种卡尔曼滤波降雨量与压电式蒸发量一体化检测装置，其特征在于：包括机架机构、蒸发计(2)、雨量计(6)、3个以上的雨水传感器(1)；

所述机架机构包括步进电机(3)、机壳(5)、斜拉索牵引线(14)、支撑板Ⅰ(15)、支撑板Ⅱ(22)、机架挡板(23)、滑杆(27)，4根滑杆(27)一端通过卧式支撑座(13)固定在机壳(5)内中部，另一端通过卧式支撑座固定在机架挡板(23)上，机壳(5)下部内腔设置为储水槽(12)；支撑板Ⅰ(15)一端固定在机架挡板(23)一侧上，另一端通过斜拉索牵引线(14)与机架挡板(23)固连，蒸发计(2)放置于支撑板Ⅰ(15)上；支撑板Ⅱ(22)一端固定在机架挡板(23)另一侧上，另一端通过斜拉索牵引线与机架挡板(23)固连，雨量计(6)放置于支撑板Ⅱ(22)上；步进电机(3)固定在机壳(5)上，步进电机(3)的输出轴通过紧固套筒(19)与传动丝杆(4)一端连接，传动丝杆(4)另一端固定在机架挡板(23)上；机壳(5)中部左右两侧开口，当支撑板Ⅰ(15)在机壳(5)内时，支撑板Ⅱ(22)位于机壳(5)外；机壳(5)顶部一侧固定有雨水防溅栅(7)且位于雨量计(6)上方一侧，雨水传感器(1)设置在机壳(5)顶部，雨水传感器(1)包括底座、螺旋圆锥导线Ⅰ(31)、螺旋圆锥导线Ⅱ(32)，螺旋圆锥导线Ⅰ(31)和螺旋圆锥导线Ⅱ(32)交替缠绕在底座上；蒸发计(2)底部通过软管Ⅰ(16)与潜水泵(18)连通，潜水泵(18)设置在储水槽(12)内，软管Ⅰ(16)上设置有电磁阀Ⅰ(17)，雨量计(6)底部出口通过软管Ⅱ(21)与电磁阀Ⅱ(20)连通，压力传感器Ⅰ(26)设置在蒸发计底部，压力传感器Ⅱ(29)设置在雨量计底部。

2.根据权利要求1所述的卡尔曼滤波降雨量与压电式蒸发量一体化检测装置，其特征在于：机壳(5)上设置有透明观察门(8)。

3.根据权利要求1所述的卡尔曼滤波降雨量与压电式蒸发量一体化检测装置，其特征在于：机壳(5)底部设置有固定底座(11)。

4.根据权利要求1所述的卡尔曼滤波降雨量与压电式蒸发量一体化检测装置，其特征在于：本装置还包括单片机，单片机分别与步进电机(3)、雨水传感器(1)、压力传感器Ⅰ(26)、压力传感器Ⅱ(29)、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ连接；单片机包括3个以上的卡尔曼滤波模块、液位控制模块、步进电机控制模块；

卡尔曼滤波模块用于采集雨水传感器输出的电信号，然后利用卡尔曼滤波算法进行滤波处理，去除电信号噪声，给出准确的降雨起止信号；

步进电机控制模块收到卡尔曼滤波模块给出的降雨起始信号，用于驱动步进电机将蒸发计移入机壳，雨量计移出机壳；收到卡尔曼滤波模块给出的降雨终止信号，用于驱动步进电机将蒸发计移出机壳，雨量计移入机壳；

液位控制模块用于蒸发计和雨量计内的液位检测，并计算蒸发量和降雨量，控制蒸发计和雨量计中液体的添加和排放。

5.根据权利要求4所述的卡尔曼滤波降雨量与压电式蒸发量一体化检测装置，其特征在于：单片机还包括无线传输模块，用于将单片机数据传输至手机或电脑中。