[发明专利]采用光纤测量的雨量计和铁路防灾雨量监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量降雨量的雨量计，尤其涉及一种采用光纤测量方式的雨量计，本发明同时还涉及一种采用该雨量计的铁路防灾雨量监测系统。 

背景技术

现有技术中，常用的雨量计主要为机械式雨量计，其中一种是虹吸式雨量计，另一种是翻斗式雨量计。此外，还有少量的雷达雨量计、光学雨量计和压力雨量计等。在实际使用中，以虹吸式雨量计和翻斗式雨量计占多数。其中，虹吸式雨量计通过测量浮子室中浮子的高度变化和虹吸次数来统计降雨量，而翻斗式雨量计通过记录翻斗预设值和翻斗的翻转次数实现降雨量的统计。在上述雨量计中，配置了记录浮子变化状态和翻斗反转次数的电路系统和模数转换系统。 

在铁路防灾预警系统中，当雨量计在野外布设时，利用雨量计对降雨量进行测量和记录，需要对雨量计远程供电，然后通过通信线路将数据传输给位于监控中心的数据存储和处理设备。除极少数雨量计安装太阳能电池外，多数雨量计都采用从远端拉设电力线路进行供电，施工很不方便。 

近年来，人们曾研究出采用无线通信方式传输雨情数据的雨量计。如申请号为201110250185.8的中国发明专利申请中公开的带无线数据传输器的翻斗式雨量计。该雨量计主要由外筒、以及在外筒内部从上而下依次设置的上翻斗、计量翻斗、承雨器构成，计量翻斗连接数据采集器，数据采集器与设置在密封箱内的GPRS无线数据传输器连接。该雨量计通过增设无线数据传输器实现数据的无线传输。此外，该雨量计还包括安装于支撑架上的太阳能电池板和与太阳能电池板连接的蓄电池，蓄电池与数据采集处理器和GPRS无线数据传输器连接，为数据采集处理器和GPRS无线数据传输器供电。所以，此种无线数据传输方式仍然需要给无线数据传输器提供电源，无法从根本上解决雨量计的远程供电问题。而且，无线信号容易受工频信号等外界信号干 扰，出现无规则中断等故障，无法保证雨量计的实时数据传输。 

在铁路运输中，雨量监测系统作为铁路灾害预警系统的重要组成部分，需要设置的监控点非常多，且要求其具有高可靠性。而既有雨量监测系统对数据传输通道、供电方式都提出了较高的要求，更凸显了设备需要供电的矛盾。因此，实践中迫切需要提供一种无需供电且具有高可靠性的雨量计。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种采用光纤测量的雨量计。 

同时，本发明还提供了一种采用上述雨量计的铁路防灾雨量监测系统。 

为了达到上述发明目的，本发明采用下述技术方案： 

一种采用光纤测量的雨量计，包括光纤雨量筒和信号处理设备，所述光纤雨量筒中包括光纤传感器，所述光纤传感器通过光缆与所述信号处理设备连接。 

较优地，所述光纤雨量筒包括浮子室、位于所述浮子室内的浮子，以及用于测量所述浮子高度变化的光纤传感器。 

进一步地，所述光纤传感器固定在所述浮子上。 

或者，所述光纤传感器固定在所述浮子室上方，在所述光纤传感器和所述浮子相对的两个表面设置两个同极相对的磁铁。 

较优地，所述光纤雨量筒包括翻斗机构，和设置在所述翻斗机构上的反射镜面，在所述翻斗机构附近设置光纤传感器。 

较优地，所述翻斗机构包括分水器和设置在所述分水器两侧的两个翻斗盘，所述反射镜面设置在所述分水器上，所述光纤传感器设置在所述翻斗机构上方的漏斗的外侧。 

较优地，所述光纤雨量筒包括称量架和设置在所述称量架上方的储水罐，以及设置于所述称量架上用于测量所述称量架的形变量的光纤传感器。 

进一步地，所述信号处理设备包括光调制解调模块和处理单元，所述光纤传感器通过光缆与所述光调制解调模块的输入端连接，所述光调制解调模块的输出端与处理单元连接。 

进一步地，多个所述光纤雨量筒与同一信号处理设备连接。 

一种包含上述雨量计的铁路防灾雨量监测系统，包括布设在雨量监测点的多个光纤雨量筒和设置在监控中心的信号处理设备，所述多个光纤雨量筒与所述信号处理设备通过光缆连接。 

本发明所提供的雨量计通过光纤传感器测量降雨量，并通过光缆进行信号传输，省略了传统雨量计中的电源，实现了设备的无源化，并且使得数据的传输过程不易受到外界信号干扰，具有很高的可靠性，尤其适用在野外雨量监测点布设。此外，本发明提供的铁路防灾雨量监测系统，将多个光纤雨量筒布置于野外不同的雨量监测点，并通过光缆与设于监控室的同一信号处理设备连接，实现对野外降雨的监测，使得铁路防灾雨量监测系统的布置更为简单和便捷，并同时保证了信号传输的准确性，抗干扰能力强，可靠性高。