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(jìn)行實(shí)時處理，計算水土流失的速度和強(qiáng)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(jìn)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(shí)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(shí)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(jìn)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(jī)、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(qiáng)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(jī)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(shí)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(shí)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(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲，向管理監(jiān)測中心遠(yuǎn)程傳輸測量數(shù)據(jù)。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

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(shí)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(jī)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(yuǎn)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(jī)軟件上在線實(shí)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(jī)上自由設(shè)置采樣頻率及調(diào)校時鐘

7、中心控制計算機(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(shí)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(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)同時對多路徑流泥沙含量及流量進(jìn)行實(shí)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(jī)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(jī)上在線實(shí)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(jī)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(qiáng)、抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)。

四、技術(shù)指標(biāo)