[發明專利]一種利用翻斗式雨量計實時測量降雨強度的方法

有效

• 申請號: 201410783249.4
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104503001A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張昌利;閆茂德;溫立民;朱旭;劉卜華;王金冕;尤謹語;陳家蓉;王瑩;史潤方;孫婷
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于計算機測控領域，具體涉及一種利用翻斗式雨量計實時測量降雨強度的方法。

背景技術

降雨是農林、水利、水文、采礦等許多行業或領域重要的氣象監測數據，主要有降雨量(雨水積聚的水層深度，單位為毫米)和降雨強度(單位時間的降雨量，單位如毫米/天、毫米/小時等)兩個測量指標。

實時雨強測量是近年來交通等許多行業或領域的重要需求。以交通運營管理為例，及時掌握各個路段的降雨情況，對于聯動調節道路車流、快速應對交通氣象災害具有重要意義?，F有雨強測量裝置(如電熱式、光電式、磁懸浮式雨強計)等均存在諸如使用壽命短、價格昂貴、安裝維護復雜等一系列問題，不適宜野外大批量使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用翻斗式雨量計實時測量降雨強度的方法，該方法能夠解決現有雨強測量裝置存在的使用壽命短、價格昂貴、維護復雜等問題，且能保證測量結果的準確性和實時性。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案包括以下步驟：

1)將翻斗式雨量計置于降雨測量區域內并初始化系統參數，然后開始工作；

2)循環檢測翻斗是否在時間片T內發生翻轉；

若發生翻轉，則利用公式計算瞬時雨強E，t為此次循環的累積時間；然后根據E大小判斷降雨情況；接著重設此次衰減門限時間t_thd＝t，設定此次循環中t＝0，此次循環中衰減處理等待時間t_dec＝0，完成一次循環；其中，C為每次翻斗額定雨量；n為在時間片T內的翻斗翻轉次數；t＝t′+T，t′為上次循環中重設后的累積時間t，t_max為每次翻斗翻轉的間隔時間最大值；

若未發生翻轉，則轉入步驟3)；

3)判斷t是否超過t_max；

若t≤t_max，則轉入步驟4)；

若t＞t_max，則未發生降雨，E＝0，完成一次循環；返回步驟2)開始下次循環；

4)判斷此次循環中衰減處理等待時間t_dec是否超過上次循環的衰減門限時間t′_thd；其中，t_dec＝t′_dec+T；t′_dec為上次循環中的衰減處理等待時間；

若t_dec＞t′_thd，則按照執行雨強的衰減處理，κ為衰減因子；根據E大小判斷降雨情況；然后令t_thd＝κt，且將此次循環的t_dec清零，完成一次循環，返回步驟2)開始下次循環；

若t_dec≤t′_thd或E'為反應小雨的瞬時雨強，完成此次循環，返回步驟2)開始下次循環。

所述的步驟2)中C＝0.1-5mm。

所述的T＝5～20s。

所述的t_max＝1500～2400s。

所述的步驟4)中衰減因子κ＝1.0～1.8。

所述的步驟2)到步驟4)開始下次循環前均判斷是否需要繼續進行測量。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明利用翻斗式雨量計測定實時測量降雨強度，由于翻斗式雨量計是目前最常用的降雨測量裝置，主要由外筒、盛雨器、漏斗、翻斗等部件組成，每次翻斗翻動相當于一定額度C(C＝0.1-5毫米常見如0.1毫米、0.2毫米、0.5毫米)的降雨量，該翻斗式雨量計主要用于累計測量降雨總量，降雨量的累積趨勢則間接反映了降雨強度；本發明利用將翻斗式雨量計測出的一定時間內的雨量累積換算為雨強，具有精度高、經濟、后期維護方便等優點，適宜野外大范圍安裝。

同時，本發明還考慮到無雨時的天氣狀況，通過判斷翻斗翻轉的時間間隔Δt_m是否超過翻斗翻轉的間隔時間最大值t_max來判斷是否存在降雨。另外，實際中降雨的強度會隨時變化，本發明通過引了衰減因子κ及衰減等待時間t_dec、衰減門限時間t_thd，在t_dec累積利到t_thd時對雨強進行衰減處理，以提高降雨逐漸停止時瞬時雨強測量的實時性(降雨強度逐漸衰減，t逐漸變長)。本發明解決了現有雨強計算準確性和實時性差的問題，有利于該型雨量計在交通等需要實時雨強測量的行業或領域大批量應用。

附圖說明

圖1為本發明的執行流程圖；