[發明專利]北方草原荒漠化的自動化監測裝置

有效

• 申請號: 201310304359.3
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103344283A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 宣傳忠;馬彥華;武佩;蘇赫;劉艷秋;祁飛;通霏;李建宇
• 申請（專利權）人: 內蒙古農業大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01W1/04;G08C17/02
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙永偉

1.一種北方草原荒漠化的自動化監測裝置，其特征在于：包括支架（15）、導線（16）和數據采集發送終端（6），所述支架（15）的底端固定安裝在地表以下，在地表以上的支架（15）上從上至下依次安裝有太陽能電池板（1）、鉛蓄電池（2）、水平支桿（17）和數據采集發送終端（6），所述的數據采集發送終端（6）和蓄電池（2）放置在密閉的防水箱中；地上空氣溫濕度傳感器（3）、地上CO₂傳感器（4）和風速傳感器（5）安裝在水平支桿（17）上；總輻射量傳感器（7）、地表空氣溫濕度傳感器（8）、地表CO₂傳感器（9）、蒸發量傳感器（10）和降雨量傳感器（11）緊貼于地表，土壤水分溫度傳感器埋在地下，所有的傳感器和數據采集發送終端（6）通過鉛蓄電池（2）進行供電，太陽能電池板（1）與鉛蓄電池（2）相連接，給蓄電池（2）充電；所有傳感器的信號線均通過支架（15）內的導線與數據采集發送終端（6）連接。

2.根據權利要求1所述的北方草原荒漠化的自動化監測裝置，其特征在于：所述的地上空氣溫濕度傳感器（3）、地上CO₂傳感器（4）和風速傳感器（5）距離地面的高度是50cm；土壤水分溫度傳感器包括上土壤水分溫度傳感器（12）、中土壤水分溫度傳感器（13）和下土壤水分溫度傳感器（14），距離地表的距離分別是10cm、50cm和100cm。

3、根據權利要求1所述的北方草原荒漠化的自動化監測裝置，其特征在于：所述的數據采集發送終端（6）包括模擬多路開關（6-1）、A/D轉換器（6-2）、微處理器MCU（6-3）、按鍵（6-4）、指示燈（6-5）、SD卡存儲器（6-6）、時鐘（6-7）、LCD顯示屏（6-8）、GRPS無線傳輸模塊（6-9）、RS232通訊接口（6-10）、傳感器校準模塊（6-11）和低功耗管理模塊（6-12），風速傳感器（5）和降雨量傳感器（11）直接與微處理器MCU（6-3）連接，地上空氣溫濕度傳感器（3）、地表空氣溫濕度傳感器（8）、地上CO₂傳感器（4）、地表CO₂傳感器（9）、總輻射量傳感器（7）、蒸發量傳感器（10）、土壤水分溫度傳感器連接到模擬多路開關（6-1）上，模擬多路開關（6-1）與微處理器MCU（6-3）連接，微處理器MCU（6-3）根據設置的數據采集時間調用低功耗管理模塊（6-12）；在進行數據采集時，通過微處理器MCU（6-3）發出指令給模擬多路開關（6-1），從與模擬多路開關（6-1）連接的傳感器中依次循環選擇采集，然后送到A/D轉換器（6-2）中，A/D轉換器（6-2）將模擬量轉換成數字量送到微處理器MCU（6-3）中，微處理器MCU（6-3）調用傳感器校準模塊（6-11），將數字量的值轉換成真實的測量值，當完成所有與模擬多路開關連接的傳感器測量值的采集后，微處理器MCU（6-3）調用傳感器校準模塊（6-11）計算風速傳感器（5）和降雨量傳感器（11）的測量值，微處理器MCU（6-3）把所有的傳感器的測量值傳輸到LCD顯示屏（6-8）進行顯示，并送到SD卡存儲器（6-6）進行數據的保存，GRPS無線數據發送模塊（6-9）將所有測量值組成數據包，通過UDP協議發送到服務器端，實時時鐘（6-7）、按鍵（6-4）、指示燈（6-5）和RS232通訊接口（6-10）均與微處理器MCU（6-3）連接。

4、根據權利要求1所述的北方草原荒漠化的自動化監測裝置，其特征在于：所述的太陽能電池板（1）與地面成45度的傾角。

5、根據權利要求1所述的北方草原荒漠化的自動化監測裝置，其特征在于：所述的風速傳感器（5）為風杯式風速傳感器，在風速傳感器風杯的軸承上安裝有薄膜鉑熱電阻元件，當監測到空氣溫度低于零下攝氏度且風速為零時，啟動鉑熱電組進行風速傳感器的加熱。