一种智能蒸发测量仪的控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及气象监测相关，特别是一种智能蒸发测量仪的控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、因气象服务的需要，水利、环保、农业等部分需要蒸发观测数据，但因蒸发观测业务的调整，观测数据无法提供。根据气象现代化的要求，各观测台站将实现无人值守。如果各站启用大型蒸发自动观测，因冬季结冰造成大型蒸发观测停用，大型蒸发年累计量不做统计，仍然不能满足服务的需要。

2、水面蒸发量能够反映一个地区的蒸发能力，在水分收支平衡研究、干旱监测评估及水利水电工程规划设计等方面得到广泛应用。虽然小型蒸发观测的蒸发量只能代表该仪器在特定环境下的蒸发量，不能代表实际的水的蒸发量。但小型蒸发器构造简单，操作方便，且有长期的观测资料。各地用同一仪器观测也有一定的比较性，通过较长时期与水面蒸发观测比较求得折算系数有一定的使用价值。一定空间密度分布观测设备对蒸发量进行系统地、连续地观测，提供整年的蒸发观测数据资料对开展天气预报预警、气候预测预估及气象服务、科学研究提供数据基础，蒸发连续资料的统计观测，对气象、水利、生态等各级部门的气象需求服务越来越重要，也是气象观测数据完整性的一项重要指标，尤其对北方冬季的蒸发观测具有很高的数据价值。因此，研究准确性高智能蒸发测量仪的控制系统及其控制方法对提高智能蒸发测量仪具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种智能蒸发测量仪的控制系统及其控制方法。

2、实现上述目的本发明的技术方案为，进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，该智能蒸发测量仪的控制系统包括称重蒸发单元、控制单元、供电单元、供放水单元、通信单元和储水单元；

3、称重蒸发单元，用于通过测量蒸发皿中水的质量变化，根据水的密度换算成降水的体积，再根据承水口面积计算出蒸发总量；

4、控制单元，用于实时监测称重蒸发传感器、测量电路、处理器和供电电路的设备工作状态，形成状态信息后反馈至处理器；

5、供电单元，用于为智能蒸发测量仪供电；

6、供放水单元，用于实现对电磁阀的控制，并为电磁阀供电；

7、通信单元，用于通过通信网络实时发送数据到远程终端，并通过中心站软件显示接收的数据，其中所述通信网络为5g网络或4g网络；

8、储水单元，与所述供放水单元相连接，用于通过计算蒸发皿内水的重量实现定量供水。

9、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，所述称重蒸发单元包括蒸发皿、称重蒸发传感器、处理单元、采集模块、滤波模块、a/d转换模块，其中所述采集模块的输出端与所述滤波模块的输入端相连接，所述滤波模块的输出端与所述a/d转换模块的输入端相连接。

10、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，所述称重蒸发单元还包括气温探头，接收所述气温探头的信号，通过所述采集模块、滤波模块和a/d转换模块转换为数字信号，将所述称重蒸发传感器测量的蒸发总量换算成蒸发观测要素数据。

11、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，所述控制单元与所述称重蒸发单元、供电单元、供放水单元相连接，所述控制单元包括mcu控制单元、数据存储器、程序存储器、驱动电路和时钟芯片，其中通过所述时钟芯片记录时间差。

12、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，所述供电单元电路与各需要电源的电路单元相连，所述供电单元包括不间断电源单元和备用电源单元。

13、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，所述供放水单元包括电磁阀、水泵和无线充电模块，其中通过所述无线充电模块控制所述电磁阀的打开和关闭，所述无线充电模块包括发射端和接收端。

14、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，所述储水单元包括温度传感器，所述温度传感器采用铂电阻传感器，选取所述铂电阻传感器的两端为测量点，连接至开关。

15、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制系统中，该智能蒸发测量仪的控制系统还包括数据中心，所述数据中心与所述控制单元相连接，用于完成所述控制单元的数据采集、数据处理、数据存储以及数据传输。

16、在上述智能蒸发测量仪的控制方法中，该控制方法包括以下步骤：

17、步骤a、打开控制箱，推起开关，智能蒸发测量仪开始启动，观察数据采集板上指示灯是否正确亮；

18、步骤b、运行程序，开始正常传输数据，通过通信单元接收称重蒸发传感器采集的实时数据；

19、步骤c、通过测量蒸发皿中水的重量，计算出液面高度，从而得到蒸发量信息，并展示蒸发量信息，同时实时存储历史数据；

20、步骤d、将蒸发量信息上传至处理器，经过终端数据处理，将蒸发观测数据上传至服务器。

21、进一步，在上述智能蒸发测量仪的控制方法中，采用表数据和图形数据两种方式展示蒸发量信息。

22、其有益效果在于，智能蒸发测量仪的控制系统包括称重蒸发单元、控制单元、供电单元、供放水单元、通信单元和储水单元，通过通信单元接收称重蒸发传感器采集的实时数据，并展示蒸发量信息，同时接收多台传感器数据，把蒸发量信息综合显示，提高了蒸发量信息的准确性，采用网络通讯方式，实现分布式网络型的监测控制。

技术特征：

1.一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，该智能蒸发测量仪的控制系统包括称重蒸发单元、控制单元、供电单元、供放水单元、通信单元和储水单元；

2.根据权利要求1所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，所述称重蒸发单元包括蒸发皿、称重蒸发传感器、处理单元、采集模块、滤波模块、a/d转换模块，其中所述采集模块的输出端与所述滤波模块的输入端相连接，所述滤波模块的输出端与所述a/d转换模块的输入端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，所述称重蒸发单元还包括气温探头，接收所述气温探头的信号，通过所述采集模块、滤波模块和a/d转换模块转换为数字信号，将所述称重蒸发传感器测量的蒸发总量换算成蒸发观测要素数据。

4.根据权利要求1所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，所述控制单元与所述称重蒸发单元、供电单元、供放水单元相连接，所述控制单元包括mcu控制单元、数据存储器、程序存储器、驱动电路和时钟芯片，其中通过所述时钟芯片记录时间差。

5.根据权利要求1所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，所述供电单元电路与各需要电源的电路单元相连，所述供电单元包括不间断电源单元和备用电源单元。

6.根据权利要求1所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，所述供放水单元包括电磁阀、水泵和无线充电模块，其中通过所述无线充电模块控制所述电磁阀的打开和关闭，所述无线充电模块包括发射端和接收端。

7.根据权利要求1所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，所述储水单元包括温度传感器，所述温度传感器采用铂电阻传感器，选取所述铂电阻传感器的两端为测量点，连接至开关。

8.根据权利要求1所述的一种智能蒸发测量仪的控制系统，其特征在于，该智能蒸发测量仪的控制系统还包括数据中心，所述数据中心与所述控制单元相连接，用于完成所述控制单元的数据采集、数据处理、数据存储以及数据传输。

9.一种智能蒸发测量仪的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种智能蒸发测量仪的控制方法，其特征在于，采用表数据和图形数据两种方式展示蒸发量信息。

技术总结
本发明公开了一种智能蒸发测量仪的控制系统及其控制方法，该智能蒸发测量仪的控制系统包括称重蒸发单元、控制单元、供电单元、供放水单元、通信单元和储水单元；称重蒸发单元用于通过测量蒸发皿中水的质量变化，根据水的密度换算成降水的体积，再根据承水口面积计算出蒸发总量；控制单元用于实时监测工作状态，形成状态信息后反馈至处理器；供电单元用于为智能蒸发测量仪供电；供放水单元用于为电磁阀供电；通信单元用于通过通信网络实时发送数据到远程终端，并通过中心站软件显示接收的数据；储水单元用于通过计算蒸发皿内水的重量实现定量供水；本发明提高了蒸发量信息的准确性，采用网络通讯方式，实现分布式网络型的监测控制。

技术研发人员：陈俊才,李清峰,陈从容,韩晓娜,王亮,王丛
受保护的技术使用者：石家庄金硕电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15