徑流泥沙采樣設(shè)備、自動(dòng)徑流泥沙監(jiān)測(cè)儀、水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、徑流小區(qū)泥沙自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、全自動(dòng)徑流泥沙監(jiān)測(cè)儀
一、徑流泥沙采樣設(shè)備工作原理
水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)站主要是由工作管理/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、雨量計(jì)組成。由雨量計(jì)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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、徑流泥沙采樣設(shè)備系統(tǒng)組成
系統(tǒng)規(guī)劃示意圖
徑流小區(qū)徑流泥沙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案構(gòu)建示意圖
徑流水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)拓?fù)鋱D
徑流泥沙采樣設(shè)備整體說(shuō)明
(1)、系統(tǒng)整體概述
采用工業(yè)控制級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，含ARM處理器開(kāi)發(fā)的智能控制管理、數(shù)據(jù)采集/存儲(chǔ)的控制器。系統(tǒng)可在太陽(yáng)能電池支持下工作。正常情況下，系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)。在有降雨或徑流產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)上電啟動(dòng)，各傳感器開(kāi)始工作，系統(tǒng)按照設(shè)定的工作要求測(cè)量、采集存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)。系統(tǒng)自備硬盤(pán)，可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。通過(guò)通訊口可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)向上位計(jì)算機(jī)機(jī)傳輸各傳感器測(cè)量結(jié)果。也可以應(yīng)上位計(jì)算機(jī)的要求，向上位計(jì)算機(jī)發(fā)送存或清除存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。上位計(jì)算機(jī)可以顯示轉(zhuǎn)換后的降雨量、泥沙含量、徑流量、輸沙量的過(guò)程數(shù)據(jù)和下載的歷史記錄數(shù)據(jù)。并可以生成Excel表格。
系統(tǒng)流程圖
（2）、設(shè)備基本組成
1、工作管理/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主控機(jī)（1臺(tái)）
2、含沙量采集測(cè)量?jī)x（1臺(tái)）
3、地表流量采集器（1套）
4、說(shuō)明書(shū)（1份）
徑流泥沙采樣設(shè)備系統(tǒng)局部說(shuō)明
（1）泥沙含量傳感器
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(guò)計(jì)算得出實(shí)時(shí)流量，B1采集到地表水體送入稱(chēng)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(guò)485或串口輸出外部設(shè)備。
注：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
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(wú)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(guò)R232接口下載數(shù)據(jù)；
（4）具有在上位機(jī)上在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，顯示各測(cè)量參數(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)程及曲線(xiàn)，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)境力強(qiáng) 。
三、徑流泥沙采樣設(shè)備參數(shù)及性能
系統(tǒng)參數(shù)
（1）含沙量測(cè)量：采樣間隔1—99分鐘；
泥沙含量：—100KG/m3，相對(duì)誤差小于5%；
—200KG/m3，相對(duì)誤差小于10% ；（大量程定制）
泥沙含量靈敏度：/m3
（2）地表流量傳感器
測(cè)量范圍：升/秒～米/小時(shí)；
累計(jì)流量：立方米，測(cè)量誤差小于5%。
（3）雨量測(cè)量精度：毫米；
測(cè)量范圍：≤4mm/min（降水強(qiáng)度）
（4）徑流流量：3-2400毫升/秒，相對(duì)誤差小于3% 。
（5）采樣頻率：1—10分鐘。
（6）功率：小于5瓦。
（7）應(yīng)用溫度范圍：
存放：-40-80度；
工作：0(不結(jié)冰)-60度。
（8）儀器整機(jī)（含各傳感器）工作壽命：大于8年。
系統(tǒng)性能
（1）對(duì)水土流失（徑流場(chǎng)）全天候無(wú)人值守，自動(dòng)測(cè)量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：徑流量、徑流含沙量、降雨強(qiáng)度、降雨量；
（2）供電：AC22V、DC12V,太陽(yáng)能供電；
（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(guò)RS232接口下載數(shù)據(jù)；或在有遠(yuǎn)程請(qǐng)求時(shí)通過(guò)GSM向管理中心傳輸數(shù)據(jù)；
（4）如選用太陽(yáng)能供電，平時(shí)無(wú)降雨或徑流時(shí)常規(guī)狀態(tài)為省電休眠狀態(tài)；
（5）具有在上位計(jì)算機(jī)上在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示各測(cè)量參數(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)程及曲線(xiàn)、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，采樣間隔；
(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)繪制雨強(qiáng)、徑流、泥沙含量的曲線(xiàn)，并能制成EXCEL表格，計(jì)算出降雨量小值、場(chǎng)次、徑流量、入滲量、水土流失量等；
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