[實用新型]一種林冠模擬氮沉降和降雨野外控制實驗系統

有效

• 申請號: 201320100383.0
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN203155422U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 傅聲雷;張煒;戴慧堂;萬師強;李培學;王明蕊;戴克元;朱師丹;閆俊華;王克亞;申衛軍;林永標;曠遠文;劉占鋒;王法明;葉清;趙平
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園;衡水順達通訊設備有限公司;河南雞公山國家級自然保護區管理局;河南大學;廣東英德石門臺省級自然保護區管理處
• 主分類號: B05B9/04
• 分類號: B05B9/04;B05B12/08;B05B3/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

技術領域

本實用新型涉及一種森林生態系統模擬施N、增雨控制實驗系統，具體涉及一種林冠模擬氮沉降和降雨野外控制實驗系統。

背景技術：

全球變化壓力下，森林生態系統的命運如何？這是目前國際上生態學領域研究的熱點之一。國內、外對森林生態系統人工模擬N沉降和降雨試驗普遍采用“林下噴施”的方法，該試驗處理方法繞過了林冠對模擬施N和降雨的吸收、轉化和截留等一系列重要過程，可能高估了控制試驗對土壤過程的影響，而低估其對林冠喬木層、乃至林下灌木層植物生理生態過程的影響程度。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種能從森林冠層模擬大氣N沉降和降雨的“林冠模擬氮沉降和降雨”野外控制實驗系統，它克服了以往對森林生態系統林下模擬施N、增雨控制試驗過程中忽略了林冠吸附、吸收和截留等過程的缺陷，更真實地模擬自然狀態下大氣N沉降和降雨格局改變過程，是目前全球變化研究領域方法學上的一項重要突破。

本實用新型是通過以下技術方案予以實施的：

本實用新型的林冠模擬氮沉降和降雨野外控制實驗系統，其特征在于，包括至少兩個蓄水池和VM05變頻調速恒壓噴灌設備，所述的VM05變頻調速恒壓噴灌設備包括多級多葉輪壓力水泵和控制多級多葉輪壓力水泵開啟和關閉以達到所需供水壓力的微電腦變頻柜，兩個蓄水池一個為林冠施氮供水池，另外一個是林冠增雨供水池，兩個蓄水池的出水口經管道都與多葉輪壓力水泵連接，多葉輪壓力水泵的出水口經若干個支管分別與若干個安裝在噴淋塔塔頂的、位于林冠層以上的搖臂噴頭相連，在每個支管上設有流量控制表，流量控制表與搖臂噴頭之間的支管上設有控制閘閥和泄壓閥。

優選，所述的林冠模擬氮沉降和降雨野外控制實驗系統還具有遠程控制系統，該遠程控制系統通過無線網絡能夠對遠程終端的設備實時信號采集和遠程控制，信號采集包括對VM05變頻調速恒壓噴灌設備的加壓、電壓、電流、功率，累計電量，還有管網壓力，累計流量，蓄水池水位等信息進行采集，遠程控制包括VM05變頻調速恒壓噴灌設備的啟停、變頻故障反饋、遠程壓力設定，支管控制閘閥的開啟和關閉。

優選，所述的支管沿地面鋪至噴淋塔塔底處，再沿噴淋塔自塔底向上延伸至與噴淋塔塔頂的搖臂噴頭相連，所述的控制閘閥設于噴淋塔塔底處的支管上，所述的流量控制表設于控制閘閥與多葉輪壓力水泵出水口之間的支管上，在流量控制表和控制閘閥之間的支管上還設有泄壓閥。

本實用新型的VM05變頻調速恒壓噴灌設備是由衡水順達通訊設備有限公司制造的，可以通過向其購買獲得該設備。

VM05變頻調速恒壓噴灌設備具備無速度傳感器矢量控制功能，可實現無傳感器應用場合的高轉矩及高精度控制，同時具備電機參數的自動檢測功能，因此能實現在各種運行條件下對電機的最佳控制。VM05可根據不同的用途提供兩種產品系列，一般工業用SHF系列和風機水泵用SPF系列。

本實用新型中使用的是風機水泵用SPF系列，功能及具體參數如下：

1、400V級三相輸入：2.2KW-315KW；

2、V/f分離與自由的V/f圖形功能，完全應對各類電機的特殊要求；

3、VM05變頻獨有的超乎想象的自動節能運行功能；

4、具有低電壓補償功能，隨時應對惡劣的電網環境；

5、超強通訊功能，應對多種總線需求；

6、具備輸入、輸出缺相保護功能，防止電源斷線損壞變頻器；

7、標準的內置PID反饋控制功能，實現精確閉環控制，同時方便對PID參數進行調節；

8、防失速功能，實現連續性穩定運轉，在恒速運轉中，可選擇過載防失速功能的動作時間，可根據負載的慣性來選擇最合適的加、減速時間，實現了不會跳閘的穩定動作。

VM05變頻調速恒壓噴灌設備的工作原理是：

本VM05變頻調速恒壓噴灌設備，具有控制水泵機組使其出水口壓力恒定（或按照預定規律變化）的同時，按用水量的變化改變供水流量的功能。

本VM05變頻調速恒壓噴灌設備根據泵口管路的壓力信號，以最佳狀態調節水泵的轉速和運行泵機臺數，按照用水量的變化適時改變供水壓力和流量，達到既能節省能源又能控制供水流量的效果。

本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：