降雨量远程报警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种降雨量远程报警装置，适用于铁路沿线偏远、野外地区降雨量急剧增加时的报警，属于降雨量计量装置技术领域。
【背景技术】
[0002]铁路、公路等线性工程往往通过一些山区路段，相应的可能存在易塌方、滑坡等风险隐患。尤其是在多雨地区，暴雨后引起的山洪、泥石流等更容易加剧这种风险的发生。因此在项目建设过程、运营中需要进行降雨量监控。目前的气象观测站采用的降雨量观测更侧重于长期的、区域性的观测，对预警信息的发布不够及时。
[0003]本实用新型即针对上述交通线路两侧地质灾害易发区降雨量监控及预警的需要而设计。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种降雨量预警及计量装置，该装置在无须人工值守情况下，能够远距离降雨量报警及进行计量。
[0005]本实用新型利用浮球开关、雨量计，无线通讯装置组成监控系统，对铁路、公路沿线偏远、野外地区地质灾害易发地区进行降雨远程监控及报警。
[0006]本实用新型采用以下的技术方案:
[0007]一种降雨量远程报警装置，包括翻斗式雨量计、浮球液位开关、数据采集与无线传输模块、太阳能板和铅酸蓄电池、安装支架和箱体等，所述的太阳能板与铅酸蓄电池连接，所述的铅酸蓄电池分别与翻斗式雨量计、浮球液位开关和数据采集与无线传输模块连接，所述的浮球液位开关与翻斗式雨量计连接，所述的翻斗式雨量计与数据采集与无线传输模块连接，所述的数据采集与无线传输模块和铅酸蓄电池安装在箱体中，所述的箱体、太阳能板和翻斗式雨量计固定在安装支架上，所述的浮球液位开关安装在路基边坡的排水沟内。
[0008]所述的翻斗式雨量计将雨水引入容器内的翻斗中，通过记录计量翻斗的翻转次数进行雨量计量。
[0009]在路基边坡的排水沟内设置一个引水堰渠，所述的浮球液位开关安装在引水堰渠内。所述的浮球液位开关分别有低位和高位开关。
[0010]所述的数据采集与无线传输模块为工业数据采集电气模块，及搭载RS232接口的GPRS无线传输DTU模块；可接入3路模拟量信号，保留I路监控电源电压，同时可接入4路开关量信号，带4路继电器输出开关，其中I路用于控制传感器电源。
[0011]所述的太阳能板和铅酸蓄电池是整个装置的供电系统，太阳能板对蓄电池充电，蓄电池对设备供电。供电系统的特点是长期免维护，即可持续供电I?2年以上；所述的铅酸蓄电池选用12V12Ah容量电池，其体积适合于箱体内放置并且能够满足供电-充电平衡要求。
[0012]所述的安装支架主要部分包括安装太阳能板的支撑杆和支持架，支架及固定法兰等，所述固定法兰的法兰孔与地脚螺栓连接。太阳能板通过支持架安装在支撑杆上，所述的翻斗式雨量计通过支架安装在支撑杆上，放置数据采集与无线传输模块和蓄电池的箱体安装在支撑杆上。
[0013]翻斗式雨量计通过翻斗计量降雨量，浮球液位开关在降雨量达到预设报警值时发出开关信号，并启动雨量计进行降雨量数据采集，采用太阳能供电的数据采集与无线传输模块将传感器的电流模拟信号采集并转换为数字信号，通过无线通讯网络远程传输，远距离精确地监测降雨量。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:与一般的降雨量监控装置相比，更侧重于在出现降雨且雨量较大的时候进行预警；与地质环境特点及排水流量等相结合进行监控，适合于野外偏远环境条件使用，无需专门布设供电、通讯电缆，且安装简单方便，易于维护。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型降雨量远程报警装置的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型降雨量远程报警装置的工作流程图。
[0017]主要附图标记:
[0018]I 翻斗式雨量计2 浮球液位开关
[0019]3 数据采集与无线传输模块 4 太阳能板
[0020]5 铅酸蓄电池6 安装支架
[0021]7 引水堰渠
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图详细描述本实用新型的实施方案。
[0023]如图1所示，本实用新型的降雨量远程报警装置，包括翻斗式雨量计1、浮球液位开关2、数据采集与无线传输模块3、太阳能板4和铅酸蓄电池5、安装支架6和箱体等，太阳能板4与铅酸蓄电池5连接，铅酸蓄电池5分别与翻斗式雨量计1、浮球液位开关2和数据采集与无线传输模块3连接，翻斗式雨量计I与浮球液位开关2连接，翻斗式雨量计I与数据采集与无线传输模块3连接，数据采集与无线传输模块3和铅酸蓄电池5安装在箱体中，箱体、太阳能板4和翻斗式雨量计I固定在安装支架6上，浮球液位开关2安装在路基边坡的排水沟内。
[0024](I)翻斗式雨量计:将雨水引入容器内的翻斗当中，通过记录计量翻斗的翻转次数进行雨量计量。
[0025](2)浮球液位开关:安装在路基边坡的排水沟内，设置一个引水堰渠7，开关位于引水堰渠7内。分别有低位、高位开关，当浮球位于低位L时(水量小，降雨量达不到警戒条件)供电回路断开，高位H时(水量小，降雨量达不到警戒条件)供电回路闭合，发出一个开关信号作为报警，同时雨量计启动进行计量。
[0026]当降雨减小，沟内水量逐步降低，浮球开关回到低位，回路断开，雨量计停止计量。
[0027](3)数据采集与无线传输模块:为工业级数据采集电气模块，搭载RS232接口的GPRS无线传输DTU模块，可接入3路模拟量信号，保留I路监控电源电压，同时可接入4路开关量信号，带4路继电器输出开关，其中I路用于控制传感器电源。
[0028](4)太阳能电池板和铅酸蓄电池:是整个装置的供电系统，太阳能板4对蓄电池充电，蓄电池对设备供电。供电系统的特点是长期免维护，即可持续供电I?2年以上；根据设备的电耗特点，电池选用12V12Ah容量，其体积适合于箱体内放置并且能够满足供电-充电平衡要求。
[0029](5)安装支架:支架的主要部分为太阳能板支撑杆和支持架、支架及固定法兰等，其中法兰孔与地脚螺栓连接。太阳能板4通过支持架安装在支撑杆上，翻斗式雨量计I通过支架安装在支撑杆上，放置数据采集与无线传输模块3和蓄电池的箱体安装在支撑杆上。
[0030]如图2所示，翻斗式雨量计I通过翻斗计量降雨量；浮球液位开关2在降雨量达到预设报警值时发出开关信号，并启动雨量计进行降雨量数据采集；采用太阳能供电的数据采集与无线传输模块3将传感器的电流模拟信号采集并转换为数字信号，通过无线通讯网络远程传输，数据采集与无线传输模块3基于2G通讯网络，在偏远地区也有信号覆盖。一般情况下模块不工作，在液位开关启动后开始进行数据采集和传输；太阳能板4和铅酸蓄电池5是雨量计、液位开关、数据采集与无线传输模块3的供电部分，首先由太阳能板4为蓄电池充电，蓄电池对外供电，为便于安装，还包括安装太阳能板4的立杆和支持架，以及放置数据采集与无线传输模块3、蓄电池的箱体。
[0031]本实用新型适用范围:适用于偏远地区交通线路两侧地质灾害易发区域降雨量预警及计量，尤其适合在无供电、通讯线路条件情况下的自动监控。
[0032]本实用新型主要技术参数:
[0033]浮球液位开关:不锈钢浮球开关，低位0.1m,高位(启动位)0.3m
[0034]翻斗式雨量计:最低测量量0.1mm
[0035]数据采集与无线传输模块:4路AI，4路DI，4路DO，RS232接口
[0036]太阳能电池板与铅酸蓄电池:2个12V12Ah电池，25W太阳能板。
【主权项】
1.一种降雨量远程报警装置，其特征在于:包括翻斗式雨量计、浮球液位开关、数据采集与无线传输模块、太阳能板和铅酸蓄电池、安装支架和箱体，所述的太阳能板与铅酸蓄电池连接，所述的铅酸蓄电池分别与翻斗式雨量计、浮球液位开关和数据采集与无线传输模块连接，所述的浮球液位开关与翻斗式雨量计连接，所述的翻斗式雨量计与数据采集与无线传输模块连接，所述的数据采集与无线传输模块和铅酸蓄电池安装在箱体中，所述的箱体、太阳能板和翻斗式雨量计固定在安装支架上，所述的浮球液位开关安装在路基边坡的排水沟内。
2.根据权利要求1所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:在路基边坡的排水沟内设置一个引水堰渠，所述的浮球液位开关安装在引水堰渠内。
3.根据权利要求2所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:所述的浮球液位开关分别有低位和高位开关。
4.根据权利要求1所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:所述的数据采集与无线传输模块为工业数据采集电气模块，及搭载RS232接口的GPRS无线传输DTU模块。
5.根据权利要求4所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:所述的数据采集与无线传输模块接入3路模拟量信号，保留I路监控电源电压，同时接入4路开关量信号，带4路继电器输出开关，其中I路用于控制传感器电源。
6.根据权利要求1所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:所述的铅酸蓄电池为12V12Ah容量电池。
7.根据权利要求1所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:所述的安装支架包括支撑杆、支持架、支架和固定法兰，所述固定法兰的法兰孔与地脚螺栓连接。
8.根据权利要求7所述的降雨量远程报警装置，其特征在于:所述的太阳能板通过支持架安装在支撑杆上，所述的翻斗式雨量计通过支架安装在支撑杆上，所述的箱体安装在支撑杆上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种降雨量远程报警装置，属于降雨量计量装置技术领域。该装置包括翻斗式雨量计、浮球液位开关、数据采集与无线传输模块、太阳能板和铅酸蓄电池、安装支架和箱体，太阳能板与铅酸蓄电池连接，铅酸蓄电池分别与翻斗式雨量计、浮球液位开关和数据采集与无线传输模块连接，浮球液位开关与翻斗式雨量计连接，翻斗式雨量计与数据采集与无线传输模块连接，数据采集与无线传输模块和铅酸蓄电池安装在箱体中，箱体、太阳能板和翻斗式雨量计固定在安装支架上，浮球液位开关安装在路基边坡的排水沟内。本实用新型适用于铁路沿线偏远、野外地区降雨量急剧增加时的报警，无需专门布设供电、通讯电缆，且安装简单方便，易于维护。
【IPC分类】G01W1-14
【公开号】CN204462424
【申请号】CN201520169617
【发明人】张洁瑜, 吴剑华, 程驰, 孙剑, 王祺, 黄录峰, 李德良
【申请人】中国铁道科学研究院, 中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月24日