持續(xù)降水和暴雨是形成泥石流等自然災(zāi)害的重要因素之一。有效低監(jiān)測(cè)暴雨和持續(xù)降水，并開(kāi)展預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)工作，是預(yù)防泥石流災(zāi)害的重要工程措施之一。

雨量測(cè)量裝置適用于氣象臺(tái)(站)、水文站、農(nóng)林、國(guó)防等有關(guān)部門(mén)用來(lái)遙測(cè)液體降水量、降水強(qiáng)度、降水起止時(shí)間。用于防洪、供水調(diào)度、電站水庫(kù)水情管理為目的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、自動(dòng)野外測(cè)報(bào)站等。

目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的測(cè)量雨量傳感器有三種：稱(chēng)重式、翻斗式和虹吸式。這三種傳感器都存在體積大，不能測(cè)量雪、凍雨、冰雹，而且注水口容易被樹(shù)葉、泥沙堵住而無(wú)法測(cè)量雨量等缺點(diǎn)。因此常規(guī)雨量測(cè)量裝置需要人工定期的維護(hù)清理。

我公司的壓電式雨量傳感器采用沖擊測(cè)量原理對(duì)單個(gè)雨滴重量進(jìn)行測(cè)算，進(jìn)而計(jì)算降雨量。壓電式雨量傳感器具有體積小巧，攜帶、安裝方便，免維護(hù)等特點(diǎn)

• 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

雨量傳感器的工作原理是利用壓電振子的壓電效應(yīng)，將機(jī)械位移(振動(dòng))變成電信號(hào)，然后根據(jù)雨滴沖擊的能量轉(zhuǎn)變的電壓波形，而且根據(jù)電壓波形的變化，可以得到雨量的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)雨滴重量測(cè)算，進(jìn)而計(jì)算降雨量。雨滴在降落過(guò)程中受到雨滴重量和空氣阻力的作用，到達(dá)地面時(shí)速度為恒定速度，根據(jù)P=mv，測(cè)量沖擊即可求出雨滴重量，進(jìn)而得到持續(xù)降雨量。

三、技術(shù)參數(shù)

四、技術(shù)參數(shù)

4.1雨量參數(shù)：

采集時(shí)間：10~600秒 （可設(shè)置）

分辨率：0.1mm  

精度：±5%   

累積雨量：2000mm~6000mm （可設(shè)置）

抗噪時(shí)間：大于8秒

自動(dòng)校零時(shí)間：30~3600秒（可配置）

4.2基本參數(shù)：

數(shù)字信號(hào)：RS485  

可配置波特率： 2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200

電源電壓：9～12VDC          

平均電流小于50mA（12VDC）
工作溫度范圍-40℃～80℃    

工作濕度范圍0～RH    防護(hù) IP66

通訊協(xié)議及指令說(shuō)明

采用了MODBUS-RTU協(xié)議的命令子集，使用讀寄存器命令（03）（06）。

以下不說(shuō)明默認(rèn)以16進(jìn)制表示。

1數(shù)據(jù)傳輸方式：

8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位。

2數(shù)據(jù)傳輸速率：

默認(rèn)波特率為9600bps，用戶(hù)希望使用其他波特率時(shí)，請(qǐng)?jiān)?/span>技術(shù)人員指導(dǎo)下完成。支持波特率：2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200。

注：波特率范圍會(huì)影響通訊效果。推薦使用9600、4800、2400波特率。波特率過(guò)高，通訊線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致通訊失敗。

3數(shù)據(jù)報(bào)文格式

⑴功能碼0x03---查詢(xún)從設(shè)備寄存器內(nèi)容

⑵功能碼0x06---對(duì)從設(shè)備寄存器置數(shù)

注：1、CRC檢驗(yàn)碼低位在前、高位在后,寄存器地址, 寄存器個(gè)數(shù),數(shù)據(jù)均為高位在前、低位在后;   2、寄存器字長(zhǎng)為16bit(兩個(gè)字節(jié));

4寄存器說(shuō)明與命令格式

4.1參量數(shù)據(jù)寄存器定義表

4.2地址定義說(shuō)明

1）雨量值 （0x002A）

單位為0.1mm。即如果讀出數(shù)值為 100（或0x64）則表示雨量值為 10.0mm

2）設(shè)備號(hào)（0x2000）

范圍：1~127 。修改設(shè)備號(hào)后，數(shù)據(jù)僅做保存，不立即生效，重啟后生效。

3）波特率（0x2001）

可配置波特率：2400,4800,9600,14400,19200,38400,56000,57600,115200。修改后，數(shù)據(jù)僅做保存，不立即生效，重啟后生效。

4）清零模式（0x4002）

清零模式定義：

0斷電清零：配置為斷電清零，傳感器斷電重啟后雨量值為0。配置為其他模式時(shí)，傳感器定時(shí)保存數(shù)據(jù)，重啟后恢復(fù)雨量數(shù)據(jù)。

1溢出清零：配置為溢出清零，傳感器真值到達(dá)30000后，自動(dòng)清零，重新累計(jì)值。配置為其他模式時(shí)，真值保持30000不變。

2讀取清零：配置為讀取清零，每次讀取數(shù)據(jù)后，雨量值自動(dòng)清零。配置為其他模式，讀取后數(shù)據(jù)不清零

3寫(xiě)入清零：配置為寫(xiě)入清零，手動(dòng)向0x002a地址寫(xiě)入任意數(shù)據(jù)，雨量值清零。配置為其他模式，寫(xiě)入數(shù)據(jù)無(wú)效果。

6）采集間隔時(shí)間（0x4003）

單位：秒。范圍10~600秒。采集周期時(shí)間，即采集雨量并上傳一次數(shù)據(jù)的周期時(shí)間。

7）降雨強(qiáng)度大閾值（0x4004）

采集間隔時(shí)間內(nèi)，允許的雨量強(qiáng)度數(shù)據(jù)大值（此值僅為相對(duì)參考值，非雨量值）。

8）抗噪時(shí)間（0x4005）

單位：毫秒。范圍：2000-10000。抗噪時(shí)間內(nèi)如果無(wú)雨滴落下，則認(rèn)為此次采集間隔時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)為噪聲干擾，數(shù)據(jù)無(wú)效。

9）存儲(chǔ)間隔時(shí)間（0x4006）

單位：秒。范圍10~600 秒。

如果清零模式（0x4002）配置為非0時(shí)，則每個(gè)存儲(chǔ)間隔時(shí)間存儲(chǔ)一次數(shù)據(jù)。

10）數(shù)據(jù)大閾值（0x4007）

單位：0.1mm。范圍100~60000（即10.0~6000.0mm）。傳感器能累積的大雨量值。雨量值超過(guò)大于此值時(shí)，會(huì)自動(dòng)清零或保持不變（見(jiàn)清零模式）。

11）零點(diǎn)漂移閾值（0x4008）

單位： 0.01mm 范圍：0~1000（即0~10mm）

降雨停止之后 ，數(shù)據(jù)鎖定時(shí)間后數(shù)據(jù)會(huì)被鎖定。每個(gè)數(shù)據(jù)鎖定時(shí)間周期會(huì)判斷降雨差值是否超過(guò)零點(diǎn)漂移閾值，如果超過(guò)零點(diǎn)漂移閾值則認(rèn)為是有效數(shù)據(jù)，如果沒(méi)有，則認(rèn)為是零點(diǎn)漂移，恢復(fù)后數(shù)據(jù)鎖定的值。

12）數(shù)據(jù)鎖定時(shí)間（0x4009）

單位：秒 。 范圍30~3600秒

降雨停止后，鎖定數(shù)據(jù)時(shí)間。數(shù)據(jù)鎖定以后

注意：0x4002~0x4009配置值，出廠(chǎng)已經(jīng)配置好。無(wú)特殊情況不允許修改，否則會(huì)造成傳感器工作異常。如果需要修改，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)人員。

4.3命令舉例：

命令中所有寄存器地址字節(jié)、寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)、數(shù)據(jù)字節(jié)高位在前，低位在后；CRC校驗(yàn)碼低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后；

1）讀取傳感器值

從設(shè)備地址02號(hào)，波特率為9600，N,8,1

主機(jī)發(fā)送：

從設(shè)備回應(yīng)：

2）修改設(shè)備號(hào)

 從設(shè)備地址02號(hào)，修改為03號(hào)

3）修改波特率為9600

波特率為100的整數(shù)倍，例如9600波特率則應(yīng)該設(shè)置為96，即0x60

注：修改波特率和設(shè)備地址，斷電重啟后才能生效。

設(shè)備測(cè)試方法：

    設(shè)備啟動(dòng)后，連續(xù)敲擊傳感器外殼（不要使用尖銳和堅(jiān)硬物體，避免損傷外殼），敲擊時(shí)間超過(guò)采集間隔時(shí)間（0x4003地址設(shè)置值）。敲擊力度盡量偏大，以不損傷外殼為準(zhǔn)。

正常現(xiàn)象：有數(shù)據(jù)變化

錯(cuò)誤現(xiàn)象：無(wú)數(shù)據(jù)變化

注意事項(xiàng)：

1. 請(qǐng)參照使用說(shuō)明書(shū)的要求正確使用說(shuō)明書(shū)，接線(xiàn)有誤有可能導(dǎo)致儀器損壞。
2. 確保設(shè)備安裝牢固，不能有松動(dòng)。
3. 設(shè)備安裝時(shí)，請(qǐng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源
4. 不要用揮發(fā)性液體擦拭儀器，否則可能導(dǎo)致儀器變色變形；軟布擦拭，避免儀器外部保護(hù)膜劃傷，延長(zhǎng)儀器使用壽命。
5. 儀器應(yīng)輕拿輕放，不得摔落或重壓，否則將導(dǎo)致儀器變形、內(nèi)部電路板損壞。
6. 不要在儀器帶電的情況下觸摸感應(yīng)部位，以影響量結(jié)果或?qū)е聝x器內(nèi)部電路的損壞。
7. 請(qǐng)勿私自拆卸和改裝本儀器，以免對(duì)儀器造成損壞。
8. 儀器使用時(shí)應(yīng)用螺絲牢固固定，否則有可能損壞儀器。
9. 定期檢查儀器電源電壓，確保儀器正常運(yùn)行