双桶双虹吸称重雨量计的研究与开发

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1、兰州理工大学硕士学位论文双桶双虹吸称重雨量计的研究与开发姓名：高健申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：曹洁20100415硕+学能论文摘要我国是一个洪涝灾害频发的国家，随着气候环境的日益恶化，频发的各种洪涝灾害给人民群众造成的危害越来越大，因此加强和提高对雨量数据的实时监测就显的尤为迫切。然而，我国实现自动测报的雨量站数量较少，虹吸式雨量计使用普遍，而其计量有系统误差且不便实现测报的自动化。针对当前常用的虹吸式雨量计虹吸时产生计量误差、难以实现自动化的问题，提出了一种采用双桶双虹吸称重雨量计和雨量计控制器的自动测报方案。雨量计通过双桶双虹吸结构有效地消除

2、了降雨随虹吸流失造成的雨量计量误差，通过称重传感器实现了雨量数据转变为电信号输出；控制器完成雨量数据的自动采集、处理并通过移动GPRS网络将数据实时传输至数据中心。根据雨量计功能需求，搭建了雨量计控制器的硬件平台，包括信号调理模块、～D转换模块、处理控制模块及GPRS无线传输模块等；采用$3C2440核心板和扩展板进行电路设计，便于系统的实现和调试。在控制器平台上移植启动引导程序、Linux操作系统、根文件系统并且根据硬件配置编写相关的驱动程序，完成软件运行平台的构建。根据系统功能分析和设计，在应用层运用多线程编程和Socket网络编程技术实现雨量计的多任务并行执行

3、，包括雨量计的实时采集、控制器的数据处理、人机交互界面及GPRS拨号上网并与服务器建立连接的实现过程。最后，对系统进行整体调试和测试。测试过程显示，双桶双虹吸称重雨量计的大、小承水桶没有同时发生虹吸，称重传感器输出雨量数据，较好的完成了雨量数据采集的自动化；同时数据传输流畅，在服务器端监测界面得到了实时的雨量数据。结果表明，该雨量计消除了虹吸计量误差，实现了自动化，运行稳定，效果良好。关键词：双桶双虹吸称重雨量计；嵌入式系统；Linux；GPRS；多线程双桶双虫T吸称霞雨帚计的研究与开发皇苎!皇皇曼舅基璺l,．——．---II．一II一一IIII。!舅舅曼曼皇Abs

4、tractFlooddisasterOccursfrequentlyinChina．Withthedeterioratingofclimateandenvironment，avarietyofflooddamagedoharmtothepeoplemoreandmore，SOitisurgenttostrengthenandimprovetheabilityofreal—timemonitoringforrainfalldata．However,therearefewerautomaticrainfallstationsinChinaandsiphonpluviom

5、eterisdifficulttocollectandtransmitautomaticallythoughitisusedwidely．Ithassystem-aticerrorinmeasurementinaddition．Atpresent，withcommonlyusedsiphonpluviometerstheautomationforrainfallmeasurementishardtoimplement，andmeteringerroroccursoften，thusanautomaticmeasuringsystembasedondouble-bar

6、relanddoublesiphonweightingpluviometerandpluviometercontrollerhasbeenproposed．Thispluviometereliminatesthemeteringerrorcausedbydrainedrainfallinsiphoningthoughthestructionofdouble．barrelanddouble-siphon，andimplementtheconversionofrainfalldatatoelectricsignalbytheloadcell．Rainfalldatais

7、collected、processedautomaticlyandtransmittedtothedatacenterviaGPRSnetworkinreal．time．Thehardwareplatformofpluviometercontrollerisbuiltaccordingtothefunctionrequirements，includingtheamplificationandfilteringmodule、A／Dconversionmodule、processingmoduleandGPRSwirelesstransmissionmodule，e