本實(shí)用新型涉及一種雨量計(jì)，特別涉及一種全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)。

背景技術(shù)：

雨量采集的準(zhǔn)確性直接關(guān)乎水文測驗(yàn)與整編工作的質(zhì)量，現(xiàn)有的雨量觀測設(shè)備可以分為人工雨量計(jì)和自動(dòng)雨量計(jì)，目前的觀測工作，人工雨量計(jì)和自動(dòng)雨量計(jì)通常獨(dú)立使用。

人工雨量計(jì)需要人工將儲(chǔ)水瓶內(nèi)的降水量分次倒入量杯內(nèi)進(jìn)行測量，最后由人工進(jìn)行計(jì)算得出人工觀測雨量。目前國家整編工作以人工數(shù)據(jù)最為精確，但人工雨量計(jì)操作繁瑣，增加測站人員的工作量，而且人工倒水過程中人為因素較多，比如倒水時(shí)漏出、大暴雨時(shí)倒水是否及時(shí)等等，均影響了最后觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

自動(dòng)雨量觀測設(shè)備中，以翻斗雨量計(jì)最為普遍使用，但也存在諸多問題，如分辨率問題，高精度的翻斗雨量計(jì)測量大暴雨時(shí)漏雨，而精度低的翻斗式雨量計(jì)無法保證小雨的精確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有人工雨量計(jì)和自動(dòng)雨量計(jì)各自存在的問題，本實(shí)用新型公開了一種全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)，包括箱體、集雨管、電磁閥、攝像頭以及數(shù)據(jù)處理單元，所述集雨管設(shè)置在箱體內(nèi)部，所述電磁閥設(shè)置在箱體底部并與集雨管連通，所述攝像頭設(shè)置在箱體內(nèi)壁，所述數(shù)據(jù)處理單元設(shè)置在箱體外壁上并與攝像頭通過電信號(hào)連接，所述集雨管外壁上設(shè)有刻度尺。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)處理單元為LattePanda主機(jī)板。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刻度尺的精度為1mm。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集雨管內(nèi)設(shè)有漂浮在水面上的黑色薄油紙。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述箱體頂部設(shè)有45°漏斗型承雨口。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集雨管包括內(nèi)徑為200mm的上段管體以及內(nèi)徑為200mm、高度為350mm的下段管體。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集雨管包括內(nèi)徑為200mm的上段管體以及內(nèi)徑為63.2mm、高度為350mm的下段管體。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集雨管的下段管體為透明亞克力管。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型的全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)將成熟的成像技術(shù)與簡單可靠的人工雨量計(jì)相結(jié)合，以電磁閥自動(dòng)放水代替人工倒水，以圖像分析代替人工讀數(shù)，能夠快速有效地分析降雨量數(shù)據(jù)，既免去了繁瑣地人工倒水與讀數(shù)工作，又提高了數(shù)據(jù)分析的精確度，大大提高了設(shè)備的工作效率，并且不受降雨強(qiáng)度大小的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型其中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。

圖中標(biāo)記：

1-箱體；11-承雨口；2-集雨管；3-電磁閥；4-攝像頭；5-數(shù)據(jù)處理單元；6-刻度尺；7-黑色薄油紙；8-GPRS通訊終端；9-上位機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

實(shí)施例一：

如圖1所示，本實(shí)施例的全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)包括：箱體1、集雨管2、電磁閥3、攝像頭4以及數(shù)據(jù)處理單元5。

箱體1頂部設(shè)有45°漏斗型承雨口11，以利于收集雨水。

集雨管2設(shè)置在箱體1內(nèi)部，其外壁上設(shè)有精度為1mm的刻度尺6。集雨管2包括內(nèi)徑為200mm的上段管體以及內(nèi)徑為200mm、高度為350mm的下段管體，下段管體為透明亞克力管，注水后具有放大效果，能夠使刻度更加清晰，以利于成像。集雨管2內(nèi)還設(shè)有漂浮在水面上的黑色薄油紙7，以進(jìn)一步提高刻度的清晰度。

電磁閥3設(shè)置在箱體1底部并與集雨管2連通，用于定量排放雨水。

攝像頭4設(shè)置在箱體1內(nèi)壁，用于拍攝對(duì)應(yīng)在刻度尺6上的水位高度圖像。

數(shù)據(jù)處理單元5設(shè)置在箱體1外壁上并與攝像頭4通過電信號(hào)連接，用于處理圖像信息。

實(shí)施例二：

如圖2所示，本實(shí)施例中全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)的集雨管2包括內(nèi)徑為200mm的上段管體以及內(nèi)徑為63.2mm、高度為350mm的下段管體，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中的結(jié)構(gòu)相同。

集雨管2的容積V＝π·R²·h，在排水高度h相同的條件下，根據(jù)此公式可計(jì)算出實(shí)施例二和實(shí)施例一中集雨管容積的比例系數(shù)：

V₂/V₁＝R₂²/R₁²＝31.6²/100²≈0.1

因此，當(dāng)集雨管2下段管體的內(nèi)徑為200mm時(shí)，攝像頭4讀取的刻度數(shù)據(jù)即為實(shí)際測得的降雨量，這時(shí)的刻度尺精度為實(shí)際的1mm；當(dāng)集雨管2下段管體的內(nèi)徑為63.2mm時(shí)，攝像頭4讀取的刻度數(shù)據(jù)再乘以比例系數(shù)0.1，這時(shí)的刻度尺精度相當(dāng)于0.1mm，進(jìn)一步提高了雨量計(jì)的測量精度。

如圖3所示，全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)的工作原理如下：

攝像頭4以2小時(shí)為時(shí)間單位進(jìn)行圖像采集工作，存儲(chǔ)圖像信息作為視頻備份，并由數(shù)據(jù)處理單元5自動(dòng)分析當(dāng)前水位位置，計(jì)算出當(dāng)前雨量到達(dá)位置，再減去2小時(shí)前的水位數(shù)據(jù)，即為當(dāng)前2小時(shí)內(nèi)降雨數(shù)據(jù)。計(jì)算出當(dāng)前降雨量后把數(shù)據(jù)通過GPRS通訊終端8以UDP通訊的方式上傳至上位機(jī)9即可。

當(dāng)集雨管2內(nèi)的水位達(dá)到160mm以上時(shí)，打開電磁閥3將水排出，電磁閥3打開時(shí)攝像頭4每30秒工作一次，讀取當(dāng)前實(shí)時(shí)水位；當(dāng)水位低至40mm以下時(shí)，關(guān)閉電磁閥3完成排水工作，這樣就能夠保證集雨管2內(nèi)有足夠的容積來接收后續(xù)的降雨量。

數(shù)據(jù)處理單元5采用美國LattePanda公司生產(chǎn)的小型主機(jī)板，集成網(wǎng)口、多USB口，支持WiFi、藍(lán)牙，預(yù)裝完整的Windows 10操作系統(tǒng)，內(nèi)置一系列包含Visual Studio、Java在內(nèi)的開發(fā)工具，并搭載四核1.8GHz處理器，擁有2/4GB RAM與32/64GB eMMC存儲(chǔ)，保證了它的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

由于采用攝像頭4直接讀取刻度數(shù)據(jù)，因此跟傳統(tǒng)翻斗雨量計(jì)相比，它可將讀數(shù)誤差降低到幾乎為零。

本實(shí)用新型的全自動(dòng)直讀式雨量計(jì)與上位機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，與現(xiàn)行水文管理系統(tǒng)能夠無縫對(duì)接，真正實(shí)現(xiàn)人工雨量計(jì)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化。并且數(shù)據(jù)處理單元5能夠自動(dòng)存儲(chǔ)每次數(shù)據(jù)變化時(shí)的刻度圖像，作為最直接有效的圖形化備份資料，方便用戶查閱、糾錯(cuò)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。