雨量監(jiān)測(cè)儀采用PVDF壓電薄膜作為核心感雨器件，結(jié)合嵌入式AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精確分辨雨滴信號(hào)。它用于遙測(cè)降水量、降水強(qiáng)度及降水起止時(shí)間，為氣象、水利、交通等領(lǐng)域提供準(zhǔn)確的雨情數(shù)據(jù)支持。

雨量監(jiān)測(cè)儀是一種專門用于自動(dòng)測(cè)量和記錄液態(tài)降水參數(shù)的儀器。傳統(tǒng)機(jī)械翻斗式雨量計(jì)依靠物理承水翻倒計(jì)數(shù)，而采用PVDF壓電薄膜技術(shù)的監(jiān)測(cè)儀則代表了一種非機(jī)械、高靈敏度的新型測(cè)量原理。

其核心傳感部件是PVDF壓電薄膜。這種高分子材料在受到雨滴沖擊發(fā)生形變時(shí)，表面會(huì)產(chǎn)生微弱的電荷信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度與沖擊能量相關(guān)。不同大小和末速度的雨滴撞擊傳感器表面，會(huì)產(chǎn)生具有細(xì)微差異的電壓波形。設(shè)備內(nèi)置的高精度信號(hào)采集電路負(fù)責(zé)捕獲并放大這些微弱的模擬信號(hào)。

關(guān)鍵技術(shù)在于對(duì)雨滴信號(hào)的精準(zhǔn)識(shí)別。采集到的原始電壓信號(hào)被送入嵌入式處理單元，其中運(yùn)行的AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析。該算法經(jīng)過(guò)大量雨滴和干擾信號(hào)（如沙粒撞擊、風(fēng)吹振動(dòng)）樣本的訓(xùn)練，能夠有效區(qū)分真實(shí)降雨事件與噪聲，并識(shí)別出單個(gè)雨滴對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征。通過(guò)分析單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)的特征、數(shù)量與強(qiáng)度，算法可以反演推算出血滴譜分布信息。

基于上述原理，該儀器能輸出三類核心數(shù)據(jù)。一是累計(jì)降水量，即單位面積上收集的降雨總體積，以毫米為單位。二是降水強(qiáng)度，反映單位時(shí)間內(nèi)的降雨量，用于判斷雨強(qiáng)等級(jí)（如小雨、暴雨）。三是精確的降水起止時(shí)間，記錄每次降雨過(guò)程的開始與結(jié)束時(shí)刻。這些數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線方式實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心。

在實(shí)際應(yīng)用中，該監(jiān)測(cè)儀為多個(gè)領(lǐng)域提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。在氣象領(lǐng)域，它構(gòu)成天氣觀測(cè)與預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，用于監(jiān)測(cè)降水時(shí)空分布。在水利水文領(lǐng)域，它為流域水資源管理、水庫(kù)調(diào)度、洪水預(yù)報(bào)與防洪決策提供關(guān)鍵輸入。在交通領(lǐng)域，尤其是高速公路和機(jī)場(chǎng)，實(shí)時(shí)雨強(qiáng)數(shù)據(jù)是發(fā)布行車安全警示、實(shí)施交通管制和保障航班起降安全的重要依據(jù)。此外，它也廣泛應(yīng)用于城市內(nèi)澇監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)灌溉指導(dǎo)和生態(tài)研究等場(chǎng)景。

相比傳統(tǒng)翻斗式雨量計(jì)，基于PVDF與AI技術(shù)的監(jiān)測(cè)儀具有無(wú)活動(dòng)部件、不易堵塞、能感知雨滴譜信息、啟動(dòng)靈敏等潛在優(yōu)勢(shì)，特別適用于需要高時(shí)間分辨率降水?dāng)?shù)據(jù)及維護(hù)不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

綜上所述，這種采用PVDF壓電薄膜與AI智能識(shí)別技術(shù)的雨量監(jiān)測(cè)儀，通過(guò)將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為可分析的數(shù)字化信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)降水過(guò)程更精細(xì)化的自動(dòng)觀測(cè)，是現(xiàn)代水文氣象監(jiān)測(cè)體系中獲取精確降水資料的重要工具。