利用无线物联网控制器实现无线雨量测量

    雨量传感器主要用来测量降雨量、降雨强度、降雨起止时间等要素，广泛适用于气象站、水文站、农业、等众多场景。

    雨量传感器常用的有翻斗式雨量传感器、称重式雨量传感器、压电式雨量传感器、光学式雨量传感器等。

    翻斗式雨量传感器可靠性高，适用性广。需要人工维护，由于工作原理原因数据可能有一定误差。其原理是当一个斗室接水时，另一个斗室处于等待状态，当所接雨水容积达到预定值时，由于重力作用自己翻倒处于等待状态由雨量数据采集终端机接收信号并显示。

    称重式雨量传感器，不受外界环境和气候影响，恶劣条件也可准确测量、储存量大。降雨量较小时容易发生误差、需要人工每日维护。其原理是基于载荷测量技术原理设计，通过对质量变化的快速响应测量。

    压电式雨量传感器，小巧、无需人工维护、准确性高。其原理是采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算，进而计算降雨量。雨滴在降落过程中受到雨滴重量和空气阻力的作用，到达地面时速度为恒定速度，根据p=mv,测量冲击即可求出雨滴重量，进而得到持续降雨量。

    光学式雨量传感器，小巧、恶劣条件也可测量、免维护时间长。其原理是当雨滴穿越采样空间时，雨滴会遮挡激光，接收传感器接收到的光信号和由光信号转变的电信号就会改变，当雨滴穿过采样空间后，接收传感器的电信号又恢复为雨滴进入采样空间之前的状态，通过对雨滴大小及数量的实时扫描，进而计算出降雨量并输出结果，在晚上也可以正常工作。

    本次应用的是翻斗式雨量传感器，在生产生活中比较常用。

    北京德天驰鼎科技有限公司开发的无线物联网控制器支持4~20ma标准信号接口，将输出4~20ma信号的激光测距传感器连接到无线物联网控制器后，无线物联网控制器经过对信号的采集、滤波、放大处理后，转换成数字信号，通过无线方式发送到远程云服务器。当然任何输出4~20ma或其它模拟信号的设备都可以与无线物联网控制器连接，实现信号和数据的无线传输。无线物联网控制器的通讯方式支持wifi、4g、nb、gprs、蓝牙等多种网络，数据传输稳定，测量准确，抗干扰能力强，可以适应诸多环境。

无线物联网控制器的另一个重要特点是超低的待机功耗，电流仅2ua，内置5000mah电池供电时，续航时间可将近一年。而且支持移动端查看数据，自定义服务器等功能，可以满足大部分项目需求。

图1：翻斗式雨量传感器

图2：技术员将物联网控制器和传感器连接

图3：传感器与无线物联网控制器连接完成

设备组装完成，配置服务器ip地址和端口号的参数后，设备会自动连接网络并周期上传数据到远程云服务器。传输完成后，设备自动进入低功耗待机状态。

图4：使用上位机软件读取无线物联网控制器数据

图5：设备还可以使用蓝牙模式传输数据

图6：数据上传云端手机随时可以查看数据

无线物联网控制器通过国家标准高低温试验，可稳定在-40~+85度内运行，安全可靠。

图7：高低温试验报告

产品细节

应用领域

    雨量传感器种类多样，针对不同的环境可以使用不同类型的降雨量传感器。

    翻斗式雨量传感器：翻斗式雨量传感器也有一定的缺点，其成本较高，需要人为定期的维护，并因本身工艺程度及设计缺陷，会出现一定误差，需要人为将误差控制在可接受的范围内。适用于气象站、水文站、山洪预警、地质监测等雨量实时监测场景。

    称重式雨量传感器：适用于气象局气象观测场、城市道路、科研的固态及液态降水量监测。

压电式雨量计凭借安装简单、数据准确、监测范围大、对大雨可准确监测等优势入选自然资源部普适型地质灾害示范设备，可广泛应用于地质灾害、水利水文、气象、智慧城市、防御抗旱、农业智能灌溉等降雨量检测。

    光电式雨量传感器：可以广泛应用于恶劣环境下的自动雨量监测。光学雨量传感器在暴雨、山洪、泥石流等灾害性降水天气的自动监测、预警中起着关键作用，具有良好的推广价值和应用前景。

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