太阳能远程降雨气象灾害预警系统的制作方法

本实用新型涉及气象灾害预警设备领域，尤其涉及一种太阳能远程降雨气象灾害预警系统。

背景技术：

现有的测量降雨强度的技术和装置主要是通过用量筒来收集雨水，再根据收集时间和收集雨量来计算出降雨强度。需要人工参与的过程比较多，测量效率和实时性比较低，且不能远程发送数据。检测人员不能实现在远程获取监测点降雨强度的动态变化信息。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本实用新型提供一种太阳能远程降雨气象灾害预警系统，它结构设计合理，大大提高了工作效率和气象灾害的预警及时性。对特殊路段抢险工作提供了更高的保障。

本实用新型的技术方案是：提供一种太阳能远程降雨气象灾害预警系统，包括第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器、漏斗、浮漂、浮漂杆、注水管、排水口、孔、低电位端口、高电位端二、高电位端三、高电位端四、高电位端五、触发开关、信息发送模块、触发开关、调压模块、太阳能爆闪警示灯、高电位端一，第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器顶部侧端、底部均设有孔，第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器之间通过顶部孔与注水管相连接；本装置所使用的电能来自太阳能爆闪警示灯，太阳能爆闪警示灯将其内部蓄电池通过调压模块得到标准的直流5v电源为信息发送模块供电；

所述信息发送模块内置全网通手机卡，具有八路独立信号回路及低电位触发开关，高电位端一、高电位端二、高电位端三、高电位端四、高电位端五作为各触发开关的固定一端，低电位端口分别连接高电位端一、第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器的不同的物理触发端口与高电位端形成不同的独立触发开关，各路触发开关单独触发便可将信息发送模块内部对应的短信报警内容通过短信发送；

所述低电位端口、高电位端一两端通过导线与信息发送模块连接，信息发送模块将开始降雨降雪的报警信息及时发送；

所述第一盛水容器左侧通过水管与漏斗连接，漏斗盛水面积为700平方厘米；

所述第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器中安放浮漂，浮漂上端设有浮漂杆；

所述浮漂杆顶端分别连接高电位端二、高电位端三、高电位端四、高电位端五端口，低电位端口分别与高电位端二、高电位端三、高电位端四、高电位端五连接形成四个触发开关。

优选的，所述第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器均为35平方厘米圆柱形塑料水瓶，高度为15厘米。

优选的，所述信息发送模块为GSM DTU SIM900A短息模块。

优选的，所述浮漂杆高度高于第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器瓶身高度2cm。

优选的，所述调压模块为云辉XL4005DC-DC调压模块。

优选的，所述第四盛水容器右侧安装排水口。

优选的，所述第一盛水容器、第二盛水容器、第三盛水容器、第四盛水容器分别对应可预测的降雨级别为0.5mm/min、1mm/min、2mm/min、3mm/min。

优选的，所述浮漂杆采用绝缘木制材料。

优选的，所述太阳能爆闪警示灯为24v。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用本装置后，检测某地段的降雨强度可以不用人员实地收集计算测量，检测人员只需要将本装置安放在需要测量的地段，然后在远程值班室就可以实时获取测量地段降雨强度数据，大大提高了工作效率和气象灾害的预警及时性，对特殊路段抢险工作提供了更高的保障。

附图说明

下面根据图进一步对本实用新型加以说明:

图1是本实用新型降雨强度动态变化测量的结构图；

图2是本实用新型初始降雨(雪)监测装置的结构图；

图3是本实用新型电源转化输出的结构图；

图1、图2、图3中所示：1、第一盛水容器，2、第二盛水容器，3、第三盛水容器，4、第四盛水容器，5、漏斗，6、浮漂，61、浮漂杆，7、注水管，8、排水口，9、孔，10、低电位端口，11、高电位端二，12、高电位端三，13、高电位端四，14、高电位端五，15、触发开关，16、信息发送模块，18、调压模块，19、太阳能爆闪警示灯，20、高电位端一。

具体实施方式

下面结合图对本实用新型作进一步详细的说明，需要说明的是，图仅用于解释本实用新型，是对本实用新型实施例的示意性说明，而不能理解为对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2、图3所示，太阳能远程降雨气象灾害预警系统，包括第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4、漏斗5、浮漂6、浮漂杆61、注水管7、排水口8、孔9、低电位端口10、高电位端二11、高电位端三12、高电位端四13、高电位端五14、触发开关15、信息发送模块16、调压模块18、太阳能爆闪警示灯19、高电位端一20，第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4顶部侧端、底部均设有孔9，顶部侧端孔径以能通过注水管7为准，底部孔径需要通过注水实验将底部排水速度控制在要求数值即可，第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4之间通过顶部孔9与注水管7相连接；本装置所使用的电能来自太阳能爆闪警示灯19，太阳能爆闪警示灯19将其内部蓄电池通过调压模块18得到标准的直流5v电源为信息发送模块16供电；

所述信息发送模块16内置全网通手机卡，具有八路独立信号回路及低电位触发开关15，各路信号端一旦低电位触发，装置可立即向关联手机发送报警短信，信号范围覆盖全国，短信内容可任意编辑，将高电位端一20、高电位端二11、高电位端三12、高电位端四13、高电位端五14作为各触发开关15的固定一端，低电位端口10分别连接高电位端一20、第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4的不同的物理触发端口与高电位端二11、高电位端三12、高电位端四13、高电位端五14形成不同的独立触发开关15，各路触发开关15单独触发便可将信息发送模块16内部对应的短信报警内容通过短信发送到远程关联的手机上，从而实现远程预警功能，此模块由5伏直流电压供电；

所述低电位端口10、高电位端一20两端通过导线与信息发送模块16连接，将第一路开关低电位端口10、高电位端一20两端通过导线延长至信息发送模块16外侧，所述导线为高密度曲折形状保持短路状态，高密度曲折是为了增加与雨水和雪花的接触面积，当有雨水或雪花降落至导线曲面上时，通过雨水和雪花的导电性能将短路闭合，从而触发第一路开关，信息发送模块16将开始降雨降雪的报警信息及时发送至远程手机端；

所述第一盛水容器1左侧通过水管与漏斗5连接，漏斗5盛水面积为700平方厘米；

所述第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4中安放浮漂6，浮漂6上端设有浮漂杆61；

所述浮漂杆61顶端分别连接高电位端二11、高电位端三12、高电位端四13、高电位端五14端口，低电位端口10分别与高电位端二11、高电位端三12、高电位端四13、高电位端五14连接形成四个触发开关15。

优选的，所述第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4均为35平方厘米圆柱形塑料水瓶，高度为15厘米。

优选的，所述信息发送模块16为GSM DTU SIM900A短息模块。

优选的，所述浮漂杆61高度高于第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4瓶身高度2cm。

优选的，所述调压模块18为云辉XL4005DC-DC调压模块。

优选的，所述第四盛水容器4右侧安装排水口8。

优选的，所述第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4分别对应可预测的降雨级别为0.5mm/min、1mm/min、2mm/min、3mm/min。

优选的，所述浮漂杆61采用绝缘木制材料。

优选的，所述太阳能爆闪警示灯19为24v。

太阳能爆闪警示灯19将其内部蓄电池通过云辉XL4005DC-DC调压模块18得到标准的直流5v电源为装置供电。

远程信息发送使用的是GSM DTU SIM900A短息模块。该模块需内置全网通手机卡，具有8路独立信号回路及低电位触发开关，各路信号端一旦低电位触发，装置可立即向关联手机发送报警短信，信号范围覆盖全国，短信内容可任意编辑。本项目基于此模块进行二次研发，将各路信号高电位端作为各触发开关的固定一端。低电位端分别连接测量装置的不同的物理触发端口与低电位端形成不同的独立开关。各路开关单独触发便可将模块内部对应的短信报警内容发送通过短信发送到远程关联的手机上。从而实现远程预警功能。此模块由5伏直流电压供电，低功耗，电路稳定性高，可实现全天候24小时不间断工作。

将第一路开关两端通过导线延长至装置外侧，并将导线做成高密度曲折形状保持短路状态。高密度曲折是为了增加与雨水和雪花的接触面积。当有雨水或雪花降落至导线曲面上时。通过雨水和雪花的导电性能将短路闭合。从而触发第一路开关。装置便会将开始降雨降雪的报警信息发送至远程手机端。

降雨强度即为单位面积内的降雨速度。本装置采用底面积为35平方厘米圆柱形塑料水平作为盛水容器。共设置四个瓶子，编号为第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4。其分别对应可预测的降雨级别为0.5mm/min、1mm/min、2mm/min、3mm/min。瓶子高度15厘米。每个瓶子均在顶部侧端和底部分别打孔，顶部侧端孔径以能通过注水管为准。底部孔径需要通过注水实验将底部排水速度控制在要求数值即可。将第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4顶部通过水管首尾相连，第一盛水容器1左侧通过水管连接到外部的一个漏斗上。漏斗盛水面积为700平方厘米。第四盛水容器4右侧通过水管连接到装置外侧作为排水口。由于外部盛水漏斗的盛水面积是内部瓶子底面积的20倍。所以外部实际单位时间内降雨1mm引流到瓶子里水位会升高2cm。现将四个塑料瓶底部打孔，通过实验将孔径标准分别控制在：第一盛水容器1、第二盛水容器2水量流失速度为1cm/min；第三盛水容器3、第四盛水容器4水量流失速度为2cm/min。各瓶中安放浮漂，浮漂杆采用绝缘木制材料，高度为大于瓶身高度2cm为宜。其顶端分别连接信息发送模块的低电位端口，与高电位端二11、高电位端三12、高电位端四13、高电位端五14形成四个触发开关。

当降雨开始，降雨强度小于0.5mm/min时，第一盛水容器1水量的流失速度大于注水速度，瓶内水位不会上升，浮漂不会上升触发开关。当降雨速度大于0.5mm/min小于1mm/min时，第一盛水容器1水位上升触发降雨强度为0.5mm/min的预警。第一盛水容器1溢出的水量会流到第二盛水容器2里。因为第一盛水容器1和第二盛水容器2此时同时底部排水，排水速度为2cmm/min。外部降雨强度小于1mm/min。所以第二盛水容器2内不会产生积水。同理可得。当外部降雨强度分别达到0.5mm/min、1mm/min、2mm/min、3mm/min时，可分别引起第一盛水容器1、第二盛水容器2、第三盛水容器3、第四盛水容器4内浮漂上升，从而触发各路报警开关。

采用本装置后，检测某地段的降雨强度可以不用人员实地收集计算测量，检测人员只需要将本装置安放在需要测量的地段，然后在远程值班室就可以实时获取测量地段降雨强度数据。

本实用新型结构设计合理，大大提高了工作效率和气象灾害的预警及时性，对特殊路段抢险工作提供了更高的保障。

以上所述为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种改进和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等均应含在本实用新型的权利要求范围之内。