高精度水土流失監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作原理主要基于傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)。傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)降雨、徑流、土壤侵蝕等關(guān)鍵參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。數(shù)據(jù)處理單元使用的算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，計(jì)算水土流失的速度和強(qiáng)度，并生成數(shù)據(jù)報(bào)告。同時(shí)，該單元還能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析和預(yù)警，幫助預(yù)測(cè)未來的水土流失情況。

一、產(chǎn)品概述

我們?cè)谒?shí)驗(yàn)工作中，無論是測(cè)量徑流場(chǎng)或小流域水土流失的數(shù)據(jù)時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)大量的人工工作，測(cè)量造成了許多工作上的不方便，我公司水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品研發(fā)成功后，代替了大量的人工工作，經(jīng)多年實(shí)驗(yàn)和使用效果來看，流量的誤差在3%以內(nèi)。泥沙含量的誤差5%以內(nèi)，產(chǎn)品的性能和外觀經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的更新，已得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。

高精度水土流失監(jiān)測(cè)設(shè)備主要是由數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)主控機(jī)、含沙量測(cè)量傳感器、地表流量傳感器組件、雨量傳感器組成。由雨量傳感器測(cè)量降雨強(qiáng)度及其隨時(shí)間的變化和總的降雨量與降雨歷時(shí)。地表流量傳感器組件自動(dòng)測(cè)量地表流量，通過中心控制計(jì)算機(jī)軟件及參數(shù)設(shè)置計(jì)算隨時(shí)間變化的地表徑流流量，得到徑流流量的實(shí)時(shí)變化過程。含沙量測(cè)量傳感器在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)雨量/徑流變化特征，在徑流垂直分布泥沙測(cè)量口，實(shí)時(shí)測(cè)量徑流含沙量。

通過工作管理/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件和主控機(jī)控制管理各個(gè)傳感器測(cè)量得到的泥沙含量、徑流量、降雨量的過程數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，向管理監(jiān)測(cè)中心遠(yuǎn)程傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、全天候無人值守，自動(dòng)測(cè)量存儲(chǔ)：徑流量、徑流含沙含量、輸沙量

2、供電：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)可斷電工作7天

3、水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)站工作管理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)主控機(jī)可本地存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，可在現(xiàn)場(chǎng)通過RS232接口下載數(shù)據(jù)；或在有遠(yuǎn)程請(qǐng)求時(shí)通過無線方式向管理中心傳輸數(shù)據(jù)

4、太陽能供電，平時(shí)無降雨或徑流時(shí)常規(guī)狀態(tài)為省電休眠狀態(tài)

5、具有在計(jì)算機(jī)軟件上在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示各測(cè)量參數(shù)動(dòng)態(tài)過程及曲線、歷史數(shù)據(jù)下載功能

6、可現(xiàn)場(chǎng)在數(shù)據(jù)管理主控機(jī)上自由設(shè)置采樣頻率及調(diào)校時(shí)鐘

7、中心控制計(jì)算機(jī)軟件可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)繪制徑流、泥沙含量、降雨量、場(chǎng)次、徑流量、入滲量、水土流失量等

三、傳感器工作說明

1、泥沙含量傳感器工作流程

地表水體由A1進(jìn)入管道，經(jīng)A2流出并推動(dòng)流量傳感器，部分水體從A3排出,處理器C根據(jù)流量傳感器得到的流速經(jīng)過計(jì)算得出實(shí)時(shí)流量，B1采集到地表水體送入稱重傳感器,傳感器D把收集到的數(shù)據(jù)送給處理器C經(jīng)處理后得到泥沙含量,得到數(shù)據(jù)后傳感器D把內(nèi)部樣品由B2排出為下次采樣做好準(zhǔn)備。處理器C通過485或串口輸出外部設(shè)備。

圖標(biāo)說明：1、地表徑流管2、采樣管3、流量傳感器4、采樣管電磁閥5、樣品槽6、液位保持器

7、液位傳感器8、樣品槽支架9、泄水電磁閥10、排水管

泥沙含量采集儀的3D結(jié)構(gòu)圖泥沙含量工作示意圖

2、泥沙含量傳感器功能

（1）可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多路徑流泥沙含量及流量進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)分析處理；

（2）全天候無人值守，自動(dòng)測(cè)量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

（3）工作管理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)主控機(jī)可本地存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，可在現(xiàn)場(chǎng)通過R232接口下載數(shù)據(jù)；

（4）具有在上位機(jī)上在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，顯示各測(cè)量參數(shù)動(dòng)態(tài)過程及曲線，歷史數(shù)據(jù)下載功能；

（5）可現(xiàn)場(chǎng)在數(shù)據(jù)管理主控機(jī)上自由設(shè)置采樣頻率及調(diào)校時(shí)鐘；

（6）穩(wěn)定性好，傳感器自主研發(fā)精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)。

四、技術(shù)指標(biāo)