高精度水土流失監(jiān)測設(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監(jiān)測降雨、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采集到的數(shù)據(jù)進行實時處理，計算水土流失的速度和強度，并生成數(shù)據(jù)報告。同時，該單元還能夠?qū)ΡO(jiān)測數(shù)據(jù)進行趨勢分析和預(yù)警，幫助預(yù)測未來的水土流失情況。

一、產(chǎn)品概述

我們在水保實驗工作中，無論是測量徑流場或小流域水土流失的數(shù)據(jù)時，都會出現(xiàn)大量的人工工作，測量造成了許多工作上的不方便，我公司水土流失自動監(jiān)測儀產(chǎn)品研發(fā)成功后，代替了大量的人工工作，經(jīng)多年實驗和使用效果來看，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)長時間的更新，已得到長足的進步。

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

通過工作管理/數(shù)據(jù)存儲軟件和主控機控制管理各個傳感器測量得到的泥沙含量、徑流量、降雨量的過程數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)的存儲，向管理監(jiān)測中心遠程傳輸測量數(shù)據(jù)。

二、產(chǎn)品特點

1、全天候無人值守，自動測量存儲：徑流量、徑流含沙含量、輸沙量

2、供電：實時數(shù)據(jù)自動采集、存儲可斷電工作7天

3、水土流失自動監(jiān)測站工作管理數(shù)據(jù)采集存儲主控機可本地存儲大量數(shù)據(jù)，可在現(xiàn)場通過RS232接口下載數(shù)據(jù)；或在有遠程請求時通過無線方式向管理中心傳輸數(shù)據(jù)

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

5、具有在計算機軟件上在線實時監(jiān)測、顯示各測量參數(shù)動態(tài)過程及曲線、歷史數(shù)據(jù)下載功能

6、可現(xiàn)場在數(shù)據(jù)管理主控機上自由設(shè)置采樣頻率及調(diào)校時鐘

7、中心控制計算機軟件可以根據(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進入管道，經(jīng)A2流出并推動流量傳感器，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)過計算得出實時流量，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備。處理器C通過485或串口輸出外部設(shè)備。

圖標說明：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）可實現(xiàn)同時對多路徑流泥沙含量及流量進行實時連續(xù)測量、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)分析處理；

（2）全天候無人值守，自動測量存儲數(shù)據(jù)；

（3）工作管理數(shù)據(jù)采集存儲主控機可本地存儲大量數(shù)據(jù)，可在現(xiàn)場通過R232接口下載數(shù)據(jù)；

（4）具有在上位機上在線實時監(jiān)測，顯示各測量參數(shù)動態(tài)過程及曲線，歷史數(shù)據(jù)下載功能；

（5）可現(xiàn)場在數(shù)據(jù)管理主控機上自由設(shè)置采樣頻率及調(diào)校時鐘；

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

四、技術(shù)指標