一種新型雨量報警器的製作方法
2024-03-24 16:38:05 1
專利名稱：一種新型雨量報警器的製作方法
技術領域：
—種新型雨量報警器技術領域:本實用新型屬於智能雨量計領域，特別涉及一種新型的雨量報警器裝置。
背景技術：
:翻鬥式雨量計在氣象、水文、環保監測、森林生態觀測中均有廣泛的應用，傳統的雨量計包括一個起計量作用的翻鬥，通過記錄翻鬥翻轉的次數來計量雨量的大小。而報警雨量計由室外翻鬥雨量計和室內雨量報警器組成，廣泛應用於降雨過程採集、記錄、顯示及廣大山區居民防禦暴雨、山洪災害報警。現有的報警雨量計，如專利號為CN202330743U的專利，為兩種電源切換，存儲量低，並且報警器和雨量計之間只有有線連接。實用新型內容:為了克服現有技術中的不足，本實用新型提供了一種新型的雨量報警器，可以實現多時段多級報警，報警方式有多種，並且有大容量數據存儲、USB通訊接口、音頻輸出、繼電器控制輸出等功能，具有數據採集精度高、記錄數據可靠，告警及時、供電方式多樣等特點。本實用新型提供一種新型雨量報警器，包括雨量計、報警器和電源，所述雨量計、電源與報警器相接，所述報警器包括控制模塊、存儲模塊、語音功放模塊、通訊模塊、語音功放模塊、人機互動模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，所控制模塊分別與其他各模塊相連，其中控制模塊包括信號處理單元和預警單元；進一步地，所述存儲模塊採用固態存儲器；進一步地，採用存儲器FM25L256存儲實時數據、存儲器ST25VF032和SST25VF032存儲歷史數據；進一步地，所述語音功放模塊採用語音晶片和功放晶片，語音輸出後可通過功放晶片放大後驅動揚聲器播報報警語音，或者所述語音功放模塊採用語音晶片通過繼電器輸出接口接外置語音報警器；所述控制模塊通過SPI總線控制語音功放模塊進行有選擇的語音播報，同時顯示模塊中的對應雨強指示燈閃爍；進一步地，所述顯示模塊包括指示燈顯示和液晶顯示；人機互動模塊包括多個按鍵進行人機互動；進一步地，所述電源包括三種供電方式:交流供電、乾電池和USB接口供電，電源管理模塊採用自動切換供電方式控制電源；進一步地，所述雨量計為翻鬥式雨量計，包括承雨口、外筒、翻鬥和幹簧管，其中翻鬥設有磁鐵和翻鬥支架，幹簧管安裝在與所述磁鐵相對應的位置上，磁鐵與幹簧管的相對位置發生變化時，幹簧管便產生一個脈衝信號傳遞給控制模塊的信號處理單元；進一步地，該信號處理單元包括三端濾波器和整形電路，所述脈衝信號經濾波後並進行脈衝整形；整形後的脈衝通過模數轉換後經接口連接到控制模塊的預警單元；進一步地,所述通訊模塊包括USB接口 ；進一步地，所述雨量計與報警器之間的連接為有線或無線。[0018]本實用新型的有益效果是本實用新型的雨量報警器功耗低、採集精度高、數據存儲量大，且能實現多時段多級報警、報警方式多樣，操作簡單、性能更加可靠。
:圖1是本實用新型中雨量報警器裝置的結構框圖；圖2是本實用新型雨量報警器面板示意圖。
具體實施方式
:
以下結合附圖1詳細說明本實用新型的具體實施方式
:參見附圖1，為本實用新型的雨量報警器的結構框圖，該雨量報警器包括室外翻鬥雨量計和室內報警器，其中報警器包括控制模塊、存儲模塊、語音功放模塊、通訊模塊、語音功放模塊、人機互動模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，其中控制模塊包括信號處理單元和
預警單元。翻鬥式雨量計包括承雨口、外筒、翻鬥和幹簧管，其中翻鬥設有磁鐵和翻鬥支架，幹簧管安裝在與所述磁鐵相對應的位置上，為了便於安裝，所述磁鐵和幹簧管可以分別通過組件安裝在所述翻鬥和翻鬥支架上，當所述磁鐵與幹簧管的相對位置發生變化時，所述幹簧管可以產生一個開關信號。翻鬥雨量計的幹簧管與報警器的控制模塊相連，當磁鐵與幹簧管的相對位置發生變化時，幹簧管便產生一個脈衝信號傳遞給控制模塊的信號處理單元，該信號處理單元包括三端濾波器和整形電路，所述脈衝信號經濾波後並進行脈衝整形；整形後的脈衝通過模數轉換後經接口連接到預警單元；其中脈衝當量可設，計量方式為雙脈衝或單脈衝，通過判斷一個幹簧管的狀態即可，報警器計量誤差〈0.01% ；在本實施例中承雨口內徑尺寸為200mm左右，承雨口深135mm左右，保證降雨不濺出承雨口外；幹簧管採用美國Haml in公司產的59140-1-S-02-A幹簧管，其使用壽命能測量百萬次降雨，保證設備的使用壽命。在正常工作條件下，MTBF (平均無故障工作時間)不小於30 OOOh ;承雨口和外筒採用不鏽鋼防腐蝕材料，翻鬥採用防老化和韌性好的工程塑料。控制模塊的預警單元用於進行雨量的預警判斷和電池電壓報警:雨量預警設置根據不同時段不同等級的閾值進行判斷，如四個時段，可以通過軟體設置(0 —12小時)，根據預警值判斷當前4時段雨量是否達到或超過不同級別的預警值，超過閾值則產生報警；語音功放模塊採用語音晶片(ISD1700)負責語音輸出，語音輸出後可通過功放晶片放大後驅動揚聲器播報報警語音，也可以通過繼電器輸出接口接外置語音報警器；控制模塊通過SPI總線控制語音功放模塊進行有選擇的語音播報，可以播報時段分級降雨信息，同時顯示模塊對應雨強指示燈閃爍，其中黃色指示燈閃爍表示大雨告警；橙色指示燈閃爍表示暴雨告警；紅色指示燈閃爍表示大暴雨告警。電池電壓報警設置為當電池電壓低於3.5V報警並閃爍顯示模塊的相應LED，高於3.8V撤警。顯示模塊分為兩部分(參見附圖2 )，第一部分是指示燈，用於進行脈衝、設備狀態、電池欠壓告警和三級雨量告警；第二部分是點陣液晶，通過點陣液晶顯示當前預警的時段、級別，預警值和實際時段雨量；以及人機互動顯示。人機互動模塊包括4按鍵進行人機互動，通過按鍵可以設置查詢參數。「複合鍵」、「上翻鍵」、「下翻鍵」和「確認鍵」，其中「上/下翻鍵」表示循環翻屏選擇顯示內容；「複合鍵」+「確認鍵」:進入參數設置狀態；在測量狀態下，液晶顯示器對比度的調節方法，通過「複合鍵+上翻鍵」或「複合鍵+下翻鍵」來調節合適的對比度；正常工作狀態時，使用「上翻鍵」和「下翻鍵」按鍵查詢數據。顯示順序為:日期、時間、今日雨量、當月雨量。存儲模塊採用固態存儲器，包括實時數據存儲和歷史數據存儲。在具體實施例中為 U3 (FM25L256)、U4 (SST25VF032)和 U5 (SST25VF032)，其中 U3 負責實時數據存儲，U4 和U5負責歷史數據，最多可存儲10年的降雨記錄(每年按3500mm降雨量計算),記錄內容包括預警時段、預警級別、預警時間、累計降雨量，其中預警時間包括年、月、日、時、分。歷史數據存儲採用了數據壓縮的算法，採用壓縮字節的算法。通訊模塊使用USB接口設置參數和下載歷史數據，可以配合專業計算機軟體實現參數設置查詢、數據下載，該USB 口還可以作為電源輸入接口。電源包括三種供電方式:交流供電(AC 220V)，3節1#乾電池(4.5V)和USB接口供電(5V)。電源管理模塊採用自動切換供電方式，增強了設備對電源的不同要求，可以實現當有外部電源供電時，電池處於停供狀態，而且還實現了防止電池被充電的情況。對於功耗較大的液晶顯示、語音和功放電路進行電源控制，繼電器也採用磁保持繼電器，保證了在常態下工作只進行脈衝計量和必要的指示燈指示。為降低功耗指示燈也採用閃爍方式進行指示。本設備具有雨量四時段三級報警，報警方式有語音告警、光告警、字符告警，另外具有電池電壓低告警、大容量數據存儲、USB通訊接口、音頻輸出、繼電器控制輸出等功能，具有數據採集精度高、記錄數據可靠，告警及時、供電方式多樣等特點。與人工放水簡易型雨量器相比較，本套儀器無需人工放水，操作簡單、性能更加可靠等優勢，備受廣大用戶的青睞。
權利要求1.一種新型雨量報警器，包括雨量計、報警器和電源，其特徵在於，所述雨量計、電源與報警器相接，所述報警器包括控制模塊、存儲模塊、語音功放模塊、通訊模塊、語音功放模塊、人機互動模塊、電源管理模塊以及顯示模塊，所控制模塊分別與其他各模塊相連，其中控制模塊包括信號處理單元和預警單元。
2.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述存儲模塊採用固態存儲器。
3.根據權利要求2所述的報警器，其特徵在於，採用存儲器FM25L256存儲實時數據、存儲器ST25VF032和SST25VF032存儲歷史數據。
4.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述語音功放模塊採用語音晶片和功放晶片，語音輸出後可通過功放晶片放大後驅動揚聲器播報報警語音，或者所述語音功放模塊採用語音晶片通過繼電器輸出接口接外置語音報警器；所述控制模塊通過SPI總線控制語音功放模塊進行有選擇的語音播報，同時顯示模塊中的對應雨強指示燈閃爍。
5.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述顯示模塊包括指示燈顯示和液晶顯示；人機互動模塊包括多個按鍵進行人機互動。
6.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述電源包括三種供電方式:交流供電、乾電池和USB接口供電，電源管理模塊採用自動切換供電方式控制電源。
7.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述雨量計為翻鬥式雨量計，包括承雨口、外筒、翻鬥和幹簧管，其中翻鬥設有磁鐵和翻鬥支架，幹簧管安裝在與所述磁鐵相對應的位置上，磁鐵與幹簧管的相對位置發生變化時，幹簧管便產生一個脈衝信號傳遞給控制模塊的信號處理單元。
8.根據權利要求7所述的報警器，其特徵在於，該信號處理單元包括三端濾波器和整形電路，所述脈衝信號經濾波後並進行脈衝整形；整形後的脈衝通過模數轉換後經接口連接到控制模塊的預警單元。
9.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述通訊模塊包括USB接口。
10.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於，所述雨量計與報警器之間的連接為有線或無線。
專利摘要本實用新型提供一種新型雨量報警器，包括雨量計和報警器，所述雨量計與報警器相接，報警器能實現多時段多級報警；所述報警器包括控制模塊、存儲模塊、語音功放模塊、通訊模塊、語音功放模塊、人機互動模塊、電源控制模塊以及顯示模塊，所控制模塊分別與其他各模塊相連，其中控制模塊包括信號處理單元和預警單元。本實用新型的有益效果是功耗低、採集精度高、數據存儲量大，且能實現多時段多級報警、報警方式多樣，操作簡單、性能更加可靠。
文檔編號G01W1/14GK202975369SQ201220730630
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者吳玉曉, 李海增, 明鋼, 吳超, 董文波, 韓佳琪, 賈美, 楊建軍, 吳江, 於開峰 申請人:北京奧特美克科技股份有限公司