CN108287376A - 一种一体化雨量站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化雨量站，包括雨量筒，多个柔性非晶硅单元均匀分布在雨量筒的外表面的圆周方向上，雨量筒的顶部设有承雨口，雨量筒的内部从上至下依次设有钢丝滤网、承接漏斗和翻斗式雨量计，翻斗式雨量计包括底座和注水漏斗，雨量筒的底部为开口结构且翻斗式雨量计的底座的四周与雨量筒的底部内侧壁的四周固定连接，底座的上表面安装有防水控制盒，底座的下表面安装有通信接口和开关，雨量筒的底部固定有天线；本发明集成度高，结构简单化，方便安装维护，且采用的柔性非晶硅单元360度均匀固定在雨量筒的外表面，保证了充电的持续性，且垂直的安装方式，可有效地减少尘埃杂物的堆积，防止遮挡的产生，提高长期供电稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种雨量站，具体涉及一种一体化雨量站。
背景技术
雨量站是指在选定的固定观测场使用雨量计(人工或自记)进行降水量观测的水文测站。降水量包括降雨、降雪、降雹的水量。现有的雨量站装置，均将翻斗式雨量计与RTU分为两部分，未安装在同一箱体内；且太阳能电池板倾斜的安装在RTU所在的支架上。在长期使用过程中，技术人员发现了该设计的几处明显缺点：一是产品集成度低，产品结构庞杂繁琐，二是产品装卸维护不方便；三是在太阳的东升西落过程中，太阳能电池板只面向一个方向，所以不能充分采集太阳能，不能维持充电的持续性；且由于太阳能电池板倾斜安装，容易造成尘埃杂物的堆积，导致供电不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种一体化雨量站，本一体化雨量站将翻斗式雨量计与微型RTU集中在一个雨量筒内，集成度高，结构简单化，方便安装维护，且采用的柔性非晶硅单元360度均匀固定在雨量筒的外表面，使得太阳的东升西落过程中都能完全照射柔性光伏组件的柔性非晶硅组（电池组），这样保证了充电的持续性，即使背面的阴影也不会影响整个太阳能板的能量输出，当负载增大时，阴影面也会为系统提供一定的电流输出；且柔性非晶硅单元由于固定在雨量筒的圆周表面，垂直的安装方式，可有效地减少尘埃杂物的堆积，防止遮挡的产生，提高长期供电稳定性。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种一体化雨量站，包括雨量筒，所述雨量筒的外表面固定有柔性光伏组件，所述柔性光伏组件由多个所述柔性非晶硅组相互并联而成，所述柔性非晶硅组由多个柔性非晶硅单元串联而成，多个所述柔性非晶硅单元均匀分布在雨量筒的外表面的圆周方向上，所述雨量筒的顶部设有承雨口，所述雨量筒的内部从上至下依次设有钢丝滤网、承接漏斗和翻斗式雨量计，所述钢丝滤网和承接漏斗均与所述雨量筒的内壁固定连接，所述承接漏斗的中心固定有过滤装置，所述翻斗式雨量计包括底座和注水漏斗，所述翻斗式雨量计的注水漏斗位于所述承接漏斗的中心的正下方，所述雨量筒的底部为开口结构且翻斗式雨量计的底座的四周与雨量筒的底部内侧壁的四周固定连接，所述底座的上表面安装有防水控制盒，底座的下表面安装有通信接口和开关，所述雨量筒的底部固定有天线，所述天线、通信接口、开关和柔性光伏组件均与防水控制盒连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述柔性非晶硅单元粘贴在雨量筒的外表面。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述防水控制盒包括防水盒、微型RTU、充电电池、充电控制器和无线通信设备，所述微型RTU、充电电池、充电控制器和无线通信设备均位于防水盒的内部，所述柔性光伏组件与充电控制器电连接，所述充电控制器与充电电池电连接，所述充电电池通过开关分别与微型RTU、无线通信设备和翻斗式雨量计电连接，所述微型RTU分别与翻斗式雨量计、无线通信设备和通信接口电连接，所述无线通信设备与天线电连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述通信接口采用防水航空接头，所述开关采用防水开关。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述柔性非晶硅组的电压为18V。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述柔性非晶硅组由35个柔性非晶硅单元串联而成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述雨量筒的底部通过螺钉安装有L型支座，所述L型支座的表面设有条形槽口且条形槽口用于通过螺钉固定在地面上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述雨量筒为圆柱形结构。
本发明的有益效果为：
（1）本发明将翻斗式雨量计与微型RTU集中在一个雨量筒内，雨量筒内包含了传统雨量站的功能，这样使原本庞杂繁琐的雨量站集成为一个筒，使之集成度更高，更便于安装维护，降低了水利行业雨量站的成本。
（2）本发明采用的柔性非晶硅单元360度均匀固定在雨量筒的外表面，使得太阳的东升西落过程中都能完全照射柔性光伏组件的柔性非晶硅组（电池组），这样保证了充电的持续性，即使背面的阴影也不会影响整个太阳能板的能量输出，当负载增大时，阴影面也会为系统提供一定的电流输出；且柔性非晶硅单元由于固定在雨量筒的圆周表面，垂直的安装方式，可有效地减少尘埃杂物的堆积，防止遮挡的产生，提高长期供电稳定性。
（3）本发明的整机重量减低至5KG以内，整体体积0.2立方米以内，相比传统雨量站的整套设备，运输安装成本都大大降低，减少更多的土建设施。
附图说明
图1为本发明的雨量筒的外表面的立体结构示意图。
图2为本发明的雨量筒的外表面的平面结构示意图。
图3为本发明的雨量筒的内部结构示意图。
图4为本发明的柔性光伏组件的平面展开示意图。
图5为本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
下面根据图1至图5对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
参见图1、图2和图4，一种一体化雨量站，包括雨量筒1，所述雨量筒1的外表面固定有柔性光伏组件17，所述柔性光伏组件17由多个所述柔性非晶硅组18相互并联而成，所述柔性非晶硅组18由多个柔性非晶硅单元2串联而成，多个所述柔性非晶硅单元2均匀分布在雨量筒1的外表面的360度圆周方向上，参见图3，所述雨量筒1的顶部设有承雨口5，所述雨量筒1的内部从上至下依次设有钢丝滤网6、承接漏斗7和翻斗式雨量计，所述钢丝滤网6和承接漏斗7均与所述雨量筒1的内壁固定连接，所述承接漏斗7的中心固定有过滤装置8，所述翻斗式雨量计包括底座10和注水漏斗9，所述翻斗式雨量计的注水漏斗9位于所述承接漏斗7的中心的正下方，所述雨量筒1的底部为开口结构且翻斗式雨量计的底座10的四周与雨量筒1的底部内侧壁的四周固定连接，所述底座10的上表面安装有防水控制盒11，所述底座10的下表面安装有通信接口12和开关13，所述雨量筒1的底部固定有天线3，所述天线3、通信接口12、开关13和柔性光伏组件17均与防水控制盒11连接。
本实施例中，所述柔性非晶硅单元2粘贴在雨量筒1的外表面。
本实施例中，参见图5，所述防水控制盒11包括防水盒、微型RTU、充电电池、充电控制器和无线通信设备，所述微型RTU、充电电池、充电控制器和无线通信设备均位于防水盒的内部，所述柔性光伏组件17与充电控制器电连接，所述充电控制器与充电电池电连接，所述充电电池通过开关13分别与微型RTU、无线通信设备和翻斗式雨量计电连接，所述微型RTU分别与翻斗式雨量计、无线通信设备和通信接口12电连接，所述无线通信设备与天线3电连接。
本实施例中，所述通信接口12采用防水航空接头，所述开关13采用防水开关13。
本实施例中，所述柔性非晶硅组18的电压为18V，充电电池为锂离子电池，充电控制器为MPPT充电控制器。
本实施例中，所述柔性非晶硅组18由35个柔性非晶硅单元2串联而成。
本实施例中，参见图1，所述雨量筒1的底部通过螺钉安装有L型支座4，所述L型支座4的表面设有条形槽口16且条形槽口16用于通过螺钉固定在地面上。
本实施例中，所述雨量筒1为圆柱形结构。参见图3，翻斗式雨量计采用现有技术的结构，包括底座10、注水漏斗9、翻斗14、干簧管、排水漏斗15、水平泡、调水平螺母等等，雨水从承接漏斗7流入注水漏斗9，经注水漏斗9落入翻斗14，翻斗14失去平衡翻倒从而产生电信号，雨水从排水漏斗15排出。底座10用于支撑上述结构。
本发明的工作原理为： 雨水从雨量筒1的承雨口5进入钢丝滤网6，钢丝滤网6对雨水进行第一次过滤，过滤掉大的物体，例如树叶等，雨水再进入承接漏斗7，顺着承接漏斗7流入承接漏斗7的中心，经过过滤装置8，过滤装置8对小体积的物体进行过滤，例如泥沙等，之后雨水进入翻斗式雨量计的注水漏斗9，翻斗式雨量计检测雨量并发送信号到防水控制盒11内的微型RTU，微型RTU发送信号到通信接口12或通过无线通信设备和天线3将信号传送出去。当有太阳光时，柔性光伏组件17采集太阳能并将太阳能转换为电能，通过充电控制器向充电电池中充电，充电电池通过开关13向其他电模块供电，本实施例的柔性光伏组件17的亮点为：定制了全新的柔性光伏组件17，针对360围绕式的太阳能安装方式，规定了硅片的排列，让每个方向的180度照射角度内，都有多组完整的晶片阵列，这样做的目的可以减弱热斑效应的影响，同时使得太阳的东升西落过程中都能完全照射光伏的多组电池组（柔性非晶硅组18），这样保证了充电的持续性，即使背面的阴影也不会影响整个太阳能板的能量输出，当负载增大时，阴影面也会为系统提供一定的电流输出。柔性光伏组件17垂直的安装方式，可有效地减少尘埃杂物的堆积，防止遮挡的产生，提高长期供电稳定性；本实施例将翻斗式雨量计与微型RTU集中在一个雨量筒1内，雨量筒1内包含了传统雨量站的所有部件的功能，这样使原本庞杂繁琐的雨量站集成为一个筒，使之集成度更高，更便于安装维护，降低了水利行业雨量站的成本。本实施例的整机重量减低至5KG以内，整体体积0.2立方米以内，相比传统雨量站的整套设备，运输安装成本都大大降低，减少更多的土建设施。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种一体化雨量站，其特征在于：包括雨量筒，所述雨量筒的外表面固定有柔性光伏组件，所述柔性光伏组件由多个所述柔性非晶硅组相互并联而成，所述柔性非晶硅组由多个柔性非晶硅单元串联而成，多个所述柔性非晶硅单元均匀分布在雨量筒的外表面的圆周方向上，所述雨量筒的顶部设有承雨口，所述雨量筒的内部从上至下依次设有钢丝滤网、承接漏斗和翻斗式雨量计，所述钢丝滤网和承接漏斗均与所述雨量筒的内壁固定连接，所述承接漏斗的中心固定有过滤装置，所述翻斗式雨量计包括底座和注水漏斗，所述翻斗式雨量计的注水漏斗位于所述承接漏斗的中心的正下方，所述雨量筒的底部为开口结构且翻斗式雨量计的底座的四周与雨量筒的底部内侧壁的四周固定连接，所述底座的上表面安装有防水控制盒，底座的下表面安装有通信接口和开关，所述雨量筒的底部固定有天线，所述天线、通信接口、开关和柔性光伏组件均与防水控制盒连接。
2.根据权利要求1所述的一体化雨量站，其特征在于：所述柔性非晶硅单元粘贴在雨量筒的外表面。
3.根据权利要求2所述的一体化雨量站，其特征在于：所述防水控制盒包括防水盒、微型RTU、充电电池、充电控制器和无线通信设备，所述微型RTU、充电电池、充电控制器和无线通信设备均位于防水盒的内部，所述柔性光伏组件与充电控制器电连接，所述充电控制器与充电电池电连接，所述充电电池通过开关分别与微型RTU、无线通信设备和翻斗式雨量计电连接，所述微型RTU分别与翻斗式雨量计、无线通信设备和通信接口电连接，所述无线通信设备与天线电连接。
4.根据权利要求1所述的一体化雨量站，其特征在于：所述通信接口采用防水航空接头，所述开关采用防水开关。
5.根据权利要求1所述的一体化雨量站，其特征在于：所述柔性非晶硅组的电压为18V。
6.根据权利要求5所述的一体化雨量站，其特征在于：所述柔性非晶硅组由35个柔性非晶硅单元串联而成。
7.根据权利要求1所述的一体化雨量站，其特征在于：所述雨量筒的底部通过螺钉安装有L型支座，所述L型支座的表面设有条形槽口且条形槽口用于通过螺钉固定在地面上。
8.根据权利要求7所述的一体化雨量站，其特征在于：所述雨量筒为圆柱形结构。
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