水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提升水土資源管理效率系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析，為水土保持、水資源管理、農(nóng)業(yè)管理等領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)，助力相關(guān)部門(mén)制定精準(zhǔn)防治策略，優(yōu)化資源配置。推動(dòng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)在某山區(qū)應(yīng)用案例中，系統(tǒng)幫助水土保持部門(mén)及時(shí)掌握水土流失狀況，采取治理措施后，生態(tài)環(huán)境顯著改善，綠水青山得以恢復(fù)，體現(xiàn)了其在生態(tài)修復(fù)中的關(guān)鍵作用。促進(jìn)科學(xué)決策與可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)通過(guò)多流域同步監(jiān)測(cè)與長(zhǎng)期趨勢(shì)分析，揭示水土流失的時(shí)空分布特征與演變規(guī)律，為制定長(zhǎng)期防治策略提供數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

　　一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

　　水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)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組成。由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)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、工作原理

　　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。、

　　三、設(shè)備維修及保養(yǎng)

　　降水經(jīng)過(guò)收集后進(jìn)入集水箱，達(dá)到一定水位后經(jīng)過(guò)流量計(jì)與放水閥1流入漏斗，待漏斗里面的水集滿后再經(jīng)放水閥2流出，當(dāng)降水量過(guò)大時(shí)，水從溢流閥流出，因此該徑流儀需要定期檢查維護(hù)與保養(yǎng)確保水路通暢，保養(yǎng)內(nèi)容如下：

　　1.使用前確保零件齊全，螺釘擰緊，預(yù)防運(yùn)輸安裝過(guò)程中造成螺絲松動(dòng)而造成設(shè)備異常;

　　2.定期拆開(kāi)集水箱，擰出徑流儀頂部四顆安裝螺絲即可拆下集水箱，檢查里面是否有泥沙、雜質(zhì)等，若含有較多泥沙雜質(zhì)，可卸下溢流閥并加水沖洗干凈，建議每半年一次;

　　3.當(dāng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)放水閥的水流減少甚至不通水時(shí)，拔掉與放水閥1、2連接的電線，擰出放水閥，清理放水閥里面的雜質(zhì);然后安裝回原樣;

　　4.盡量保持設(shè)備內(nèi)部清潔，稱重部分不得堆積雜物，泥沙等，若有請(qǐng)及時(shí)清理。

　　四、技術(shù)參數(shù)

　　水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀主要是由工作管理/數(shù)據(jù)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。

　　采集儀端口介紹

　　(2)RS232接口：可以連接通訊設(shè)備或用于升級(jí)程序;

　　(4)SIM卡：插入SIM卡連接網(wǎng)絡(luò);

　　1、泥沙含量傳感器工作流程

　　好準(zhǔn)備。處理器 C 通過(guò) 485 或串口輸出外部設(shè)備。

　　泥沙含量采集儀的3D結(jié)構(gòu)圖

　　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

　　泥沙含量工作示意圖

　　(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;

　　(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);

　　(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;

　　二、系統(tǒng)參數(shù)及性能

　　(1)含沙量測(cè)量：采樣間隔1—99分鐘;

　　0.8—200千克/立方米，相對(duì)誤差小于10% ;

　　(2)地表流量傳感器

　　累計(jì)流量： 4290000000.00立方米，測(cè)量誤差小于5%。

　　雨強(qiáng)測(cè)量范圍： 0—280毫米/小時(shí)。

　　(5)采樣頻率： 1— 10分鐘。

　　(7)應(yīng)用溫度范圍：

　　工作： 0(不結(jié)冰)—60度。

　　2.2 系統(tǒng)性能

　　(2)供電：AC22V或DC12V,太陽(yáng)能供電;

　　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);

　　(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，并能制成 EXCEL 表格，計(jì)算出降雨量最大最小值、場(chǎng)次、徑流量、 入滲量、水土流失量等