专利名称：一种雨量数据采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，更具体地说，涉及集成通讯模块的双雨量数据采集器。
背景技术：
大范围强降雨容易引发部分中小河流漫提或溃提、一些中小水库出险或局部山洪地质灾害，而这些水库或者其他水利设施一般设置在高处，如果监管不力将会酿成灾难。因此，对雨量监测是水文气象工作中一项重要的工作。水文雨量是一个动态信息，其大小直接关系到水库或河流的水位变化，但是现有技术中，为检测降水情况，一般是在露天放置带有刻度的容器，通过人工方式观测该容器内收集到多少雨水来确定雨量的大小，费时费力，并存在不准确的问题，这给雨量检测工作带来了不便。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型实施例目的在于提供一种雨量数据采集器，以自动进行雨量采集，实现雨量采集过程自动化，并能够进行双雨量采集。为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案一种雨量数据采集器，包括主射频模块；提供实时时间的实时时钟；采集两种不同雨量数据的双雨量传感器接口 ；存储雨量数据的存储器；与上述各单元相连的主控单元，该主控单元在获取所述双雨量传感器接口采集到的雨量数据，与所述实时时钟提供的时间信息进行关联后提供给所述存储器进行存储，以及，通过射频模块将存储器中存储的雨量数据发往预设地址；为上述各单元提供电能的电池。优选的，上述雨量数据采集器中，所述双雨量传感器为采集0. 5mm雨量和0. Imm雨量的翻斗雨量传感器。优选的，上述雨量数据采集器中，所述主射频模块包括用于分组数据传输方式上报雨量数据的通用分组无线服务技术GPRS模块和/或用于以短信息方式上报雨量数据的 GSM模块，所述GPRS模块和GSM模块在所述主控单元控制下工作。优选的，上述雨量数据采集器还包括辅射频模块，用于通过调试通讯接口接收外部的参数调整指令、故障诊断指令或维护指令，提供给所述主控单元，由主控单元控制相应单元进行参数调整、故障诊断和维护。优选的，上述雨量数据采集器还包括与所述双雨量传感器接口相连的防雷接口。优选的，上述雨量数据采集器还包括硬件与电压监测器，用于监测采集器内硬件或电压状态，并在监测出硬件或电压出现问题时，向所述主控单元发送指示信息，由主控单元控制主射频模块向外部发送报警信息。优选的，上述雨量数据采集器还包括用于指示采集器工作状态的系统指示灯。从上述技术方案可以看出，本实施例通过设置主控单元，集中控制和协调雨量数据采集器中各单元的工作，雨量数据可以由双雨量传感器自动采集，并由主控模块控制其他单元进行处理(如存储或发送)，实现了采集过程自动化，无需过多的人工参与，给雨量数据采集工作带了了较大的便利。并且所述传感器为双雨量翻斗传感器，具有双雨量采集功能。另外，本实施例由于集成了射频模块，因此，雨量数据无需由观测者亲临现场获取，而可以通过射频模块以无线方式传输到预定地址，实现了远程观测的效果。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的一种雨量数据采集器的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的又一种雨量数据采集器的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的又一种雨量数据采集器的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的又一种雨量数据采集器的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的又一种雨量数据采集器的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的又一种雨量数据采集器的结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的又一种雨量数据采集器的正面结构示意图。
具体实施方式
为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下GPRS =General Packet Radio Service，用分组无线服务；GSM :Global System of Mobile communication，全球移动通信系统；SIM Subscriber Identity Module，用户识别模块，是一张内含大规模集成电路的智能卡，用来登记用户身份识别数据和信息；JTAG Joint Test Action Group，联合测试行为组织，JTAG协议是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试和编程，现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、 FPGA器件等。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为了雨量采集过程自动化，并能够保证无人值守的准确观测，本实用新型实施例提供了一种雨量数据采集器。图1示出了该雨量数据采集器的一种结构，如图所示，该雨量数据采集器包括主控单元1、双雨量传感器接口 2、实时时钟3、存储器4和主射频模块5以及电源(图中未示出)，其中双雨量传感器接口 2用于采集两种不同雨量的雨量数据。实时时钟3用于提供实时时间信息。存储器4用于存储雨量数据。主射频模块5用于将主控单元提供的数据发送到预设地址。主控单元1与上述各单元相连接，用于对双雨量传感器接口提供的数据进行处理，同时控制上述各单元。具体的，该主控单元1能够获取上述双雨量传感器接口 2采集到的雨量数据，与当时上述实时时钟提供的时间信息进行关联后提供给上述存储器4进行存储，以及，控制上述射频模块5将该存储器4中存储的雨量数据发往预设地址。上述电源可以是电池也可以外接电源，用于为本雨量数据采集器中各模块提供电能。该采集器的工作过程如下双雨量传感器接口 2实时采集雨量数据，然后将雨量数据提供给主控单元1 (具体方式可以是主动发送或者应主控单元1的要求而发送)，主控单元1获取到所述雨量数据后，记录当前实时时钟提供的时间，将该雨量数据与当前时间进行关联，然后提供给存储器 4进行存储，在需要将数据传输到外部时，该主控单元1读取存储器4中存储的雨量数据，提供给主射频模块5，由该主射频模块5发往预设地址。上述存储器4可以存储预设时间的雨量数据，例如，可以存储7天的分钟数据或 180天的分钟数据等，所述预设时间可以根据实际需求进行调整，本文并不限定预设时间为某具体数值。上述主控单元1控制上述射频模块5发送的雨量数据可以是即时雨量数据，也可以是过去一段时间内的所有雨量数据。上述预设地址可以是中心服务器或者某台计算机的ip地址。可以看出，本实施例通过设置主控单元，集中控制和协调采集器中各单元的工作， 雨量数据可以由双雨量传感器自动采集，并由主控模块控制其他单元进行处理(如存储或发送)，实现了采集过程自动化，无需过多的人工参与，给雨量数据采集工作带了了较大的便利。所述传感器为双雨量翻斗传感器，可以同时采集0.5mm雨量和0. Imm雨量，因此， 本实施例提供的雨量数据采集器能够在雨量数据采集过程自动化的基础上，保证无人值守的准确观测。另外，本实施例由于集成了射频模块，因此，雨量数据无需由观测者亲临现场获取，而可以通过射频模块以无线方式传输到预定地址，实现了远程观测的效果。上述主射频模块5可以包括多种模块，例如，可以包括GPRS模块和GSM模块，如图 2所示，为另一种结构的雨量数据采集器，其中，GPRS模块主要是通过分组数据传输的方式传输雨量数据，而GSM模块则主要是通过短信的方式传输雨量数据。具体采用何种方式进行传输可以由上述主控单元1根据预先设定或者根据通信环境来确定，主要有以下三种方式方式一、仅以GPRS方式传输雨量数据，即上述主控单元1仅启动GPRS模块，然后将双雨量传感器接口采集到的雨量数据提供给该GPRS模块，由该GPRS模块以分组数据传输的方式发送到外部预设地址。当然，这种情况下，上述主射频模块5可以仅包含GPRS模块。方式二、仅以GSM方式传输雨量数据，即上述主控单元1仅启动GSM模块，然后将双雨量传感器接口采集到的雨量数据提供给该GSM模块，由该GSM模块以短信息的方式发送到外部预设地址。当然，这种情况下，上述主射频模块5可以仅包含GSM模块。方式三、GPRS方式为主、短信息方式为辅。GPRS方式和短信息方式各有利弊，前者实时性较好但比较依赖外部通信环境，后者实时性相对较差但是对外部通信环境的要求不高，所以，可以在外部通信环境较好，即 GPRS通信正常时，启动GPRS模块，以GPRS方式传输雨量数据，而当外部通信环境较差，即 GPRS通信异常时，启动GSM模块，以短信息的方式发送雨量数据。由于无线传输的通信环境复杂且多变，这种方式能够保证雨量数据能够及时且可靠地传输到外部预设地址。当然，为了保证数据的完整性及进一步提高数据传输的可靠性，可以规定重发机制，也就是说，雨量数据采集器在将雨量数据发送给外部预设地址后，如果在预定的时间内没有收到来自该预设地址的响应信息，则认为该雨量数据没有被正确接收，则进行数据重发，直到收到来自该预设地址的响应信息为止。为了进一步方便观测者了解雨量信息，并可进行远程控制和维护，本实施例还提供了另一种结构的雨量数据采集器，如图3所示，在上述图2的基础上，雨量数据采集器增加了一个辅射频模块6，该辅射频模块6具有调试通讯接口，该辅射频模块6通过调试通讯接口接收外部的参数调整指令，并提供给主控单元1，由该主控单元1根据调整后的参数控制其他单元进行工作。例如原先该主控单元1是控制主射频模块5按照1小时的时间周期向外部发送雨量数据，观测者认为有必要修改，可以通过发送参数调整指令，来调整上述时间周期，例如将原先1小时的时间周期改为30分钟的时间周期等。当然，该辅助模块6还可以接收外部的故障诊断指令，由主控单元1进行故障诊断过程，主控单元1在故障诊断完成后通过该辅助模块6向外部预设地址发送故障诊断结果，方便处于所述预设地址的观测者了解本雨量数据采集器的状态，在发生故障时能够及时采取措施进行维修。另外，该辅助模块6还可以接收外部的维护指令，由主控单元1执行相应的维护工作，例如，当观测者能够预见本雨量数据采集器的电池存在问题，如果不及时停止工作，可能会对本雨量数据采集器造成较大的破坏，或者，通过上述故障诊断后发现某模块若不停止工作，可能会损坏， 这时，可以发送维护指令，指示主控单元1关闭切断电池通路或者停止相应模块工作。当然，本实施例提出的维护工作并不限定前文所述情况，其他情况中若采用与本文技术思想相同或相类似的，应该理解为等同方式，属于本实用新型的保护范畴。另外，为了在雷雨天气中避免本雨量数据采集器收到雷击而损坏，可以在本雨量数据采集器中设置防雷接口，如图5所示，该防雷接口 7与上述双雨量传感器接口 2相连。此外，为了能够在硬件或者电压出问题时，及时告知远程的观测者，可以本雨量数据采集器中设置硬件与电压监测器，如图6所示，该硬件与电压监测器8，用于监测本雨量数据采集器内硬件或电压状态，并在监测出硬件或电压出现问题时，向该主控单元1发送指示信息，由该主控单元1控制主射频模块5向外部发送报警信息。在本雨量数据采集器的另外一些结构中，如图6所示的雨量数据采集器中还包括用于指示采集器工作状态的系统指示灯9，和/或，用于指示网络状态的网络指示灯10。为了节省功耗，该主控单元1还具有智能电源管理功能，用于根据外部情况，关闭或者延长发送雨量数据的时间周期，例如在处于长时间干旱的情况，如果频繁地采集和发送雨量数据，是没有必要的，只会浪费电能，因此，在这种情况下，可以控制采集接口或者其他耗能部件(如主、辅射频模块)休眠或者关闭，等到必要时再启动。上述各实施例中，所述存储器可以是各种形式的存储器，但是为了方便调整，其具体可以使闪存(flash )和电可擦除只读存储器(EEPROM)。上述主射频模块5或辅射频模块6的天线为外置或者内置天线，优选为内置式天线。上述所有实施例揭示的雨量数据采集器中，除了双雨量传感器2、电池或电源的接口、主射频模块5、辅射频模块6在某些情况下外露于雨量数据采集器壳体外部，其余单元均置于该壳体内。图7为雨量数据采集器的正面示意图。上述所有实施例揭示的雨量数据采集器中，主控单元1可以是ST公司的STR712 或STR711 CPU，该处理器是ARM7内核，片内具有256K FLASH 64K RAM.基本可实现单片系统，并可通过扩展两路接口与双雨量传感器相连接(形成双雨量传感器接口)。下面是雨量数据采集器的一些重要部件的一种具体形式主控单元ARM7内核，主频 12M 44MHz，256K FLASH 64K RAM ；辅射频模块(具有调试接口)用于设备调试，固定为波特率9600，校验位Ν0ΝΕ， 数据位8，停止位1 ；使用STR712的INT中断管脚作为雨量的输入检测；通过GPRS无线模块发送数据到中心服务器，设计通用的通讯模块硬件接口和软件接口 ；存储器板载1片5121Ait的EEPROM用于保存参数和数据，存储7天分钟数据和小时数据；实时时钟硬件时钟，时钟精度误差为1 每月；硬件和电压监测单元具备WatchDog电路，作为系统异常复位。测量部分技术指标如下频率测量精度1Hz;频率测量范围(Γ4ΚΗζ。电气技术指标电源输入电压输入电压5. 6V-15V ；工作温度-40 801；电压分布结构3. 3V± 1%，5V士 1%，3. 9V士 1% ；整机功耗35mA。综上，本实施例具有以下优点和特点A、采集过程自动化；B、雨量数据传输的完整性和可靠性；
7[0089]C、方便远程调整、控制和维护；D、具有电池只能管理功能，适合野外环境的低功耗要求；E、具有双雨量采集能力。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种雨量数据采集器，其特征在于，包括主射频模块；提供实时时间的实时时钟；采集两种不同雨量数据的双雨量传感器接口；存储雨量数据的存储器；与上述各单元相连的主控单元，该主控单元在获取所述双雨量传感器接口采集到的雨量数据，与所述实时时钟提供的时间信息进行关联后提供给所述存储器进行存储，以及，通过射频模块将存储器中存储的雨量数据发往预设地址；为上述各单元提供电能的电池。
2.根据权利要求1所述的雨量数据采集器，其特征在于，所述双雨量传感器为采集 0. 5mm雨量和0. Imm雨量的翻斗雨量传感器。
3.根据权利要求1或2所述的雨量数据采集器，其特征在于，所述主射频模块包括用于分组数据传输方式上报雨量数据的通用分组无线服务技术GPRS模块和/或用于以短信息方式上报雨量数据的GSM模块，所述GPRS模块和GSM模块在所述主控单元控制下工作。
4.根据权利要求3所述的雨量数据采集器，其特征在于，还包括辅射频模块，用于通过调试通讯接口接收外部的参数调整指令、故障诊断指令或维护指令，提供给所述主控单元， 由主控单元控制相应单元进行参数调整、故障诊断和维护。
5.根据权利要求3所述的雨量数据采集器，其特征在于，还包括与所述双雨量传感器接口相连的防雷接口。
6.根据权利要求3所述的雨量数据采集器，其特征在于，还包括硬件与电压监测器， 用于监测采集器内硬件或电压状态，并在监测出硬件或电压出现问题时，向所述主控单元发送指示信息，由主控单元控制主射频模块向外部发送报警信息。
7.根据权利要求3所述的雨量数据采集器，其特征在于，还包括用于指示采集器工作状态的系统指示灯。
8.根据权利要求7所述的雨量数据采集器，其特征在于，还包括用于指示网络状态的网络指示灯。
9.根据权利要求3所述的雨量数据采集器，其特征在于，所述存储器包括闪存flash和电可擦除只读存储器。
10.根据权利要求3所述的雨量数据采集器，其特征在于，所述射频模块的天线为内置式天线。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种雨量数据采集器，包括主射频模块；提供实时时间的实时时钟；采集两种不同雨量数据的双雨量传感器接口；存储雨量数据的存储器；与上述各单元相连的主控单元，该主控单元在获取所述双雨量传感器接口采集到的雨量数据，与所述实时时钟提供的时间信息进行关联后提供给所述存储器进行存储，以及，通过射频模块将存储器中存储的雨量数据发往预设地址；为上述各单元提供电能的电池。本实施例实现了采集过程自动化，无需过多的人工参与，给雨量数据采集工作带了了较大的便利。并且具有双雨量采集功能。另外，雨量数据无需由观测者亲临现场获取，而是可以通过射频模块以无线方式提供给观测者，实现了远程观测的效果。
文档编号G08C17/02GK202083810SQ20112011399
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者张勇, 王平, 魏华 申请人:中国华云技术开发公司