[發明專利]一種遠程監測土壤穩滲速率函數擬合系統

在審

• 申請號: 201810456413.9
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108680453A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 王向陽;胡軍;張乃豐;王多梅;李夢雅
• 申請（專利權）人: 安徽省（水利部淮河水利委員會）水利科學研究院（安徽省水利工程質量檢測中心站）
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G06F17/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種遠程監測土壤穩滲速率函數擬合系統，其特征在于，包括蒸滲儀（1）、電子稱重儀（2）、重量傳感器（3）、顯示儀表（4）、RUT終端（5）、數據采集儀（6）、數據庫（7）、主機箱（8）、控制模塊（9）、函數擬合模塊（10）、分段函數方程解析程序控制模塊（11）、圖像展示模塊（12）、分析計算模塊（13）、輸入窗口（14）、輸出窗口（15）、服務器（16）、網絡平臺（17）、防火墻（18）和印刷設備（19），所述蒸滲儀（1）上的用于收集入滲量的量筒（1a）放置在電子稱重儀（2）上，電子稱重儀（2）上設置所述重量傳感器（3），所述重量傳感器（3）與顯示儀表（4）連接，顯示儀表（4）在接收重量傳感器（3）傳輸的重量數據后進行數據顯示，并傳輸到所述RUT終端（5）上進行數據記錄和遠程傳輸；

所述主機箱（8）分別與數據庫（7）、控制模塊（9）、服務器（16）、網絡平臺（17）和印刷設備（19）之間通訊連接，所述網絡平臺（17）與主機箱（8）之間設有所述防火墻（18）；所述控制模塊（9）內設有所述函數擬合模塊（10）、分段函數方程解析程序控制模塊（11）、圖像展示模塊（12）和分析計算模塊（13）；

所述的數據采集儀（6）經BTS遠程采集所述RUT終端（5）內數據進入所述數據庫（7）內儲存；數據入庫后由函數擬合模塊（10）通過分段函數方程解析程序控制模塊（11）對數據源進行函數擬合形成時間t-入滲量u函數圖象，分析計算模塊（13）對分段函數方程解析程序控制模塊（11）得出的函數圖象進行計算，經圖像展示模塊（12）顯示圖象；

所述分析計算模塊（13）對時間t-入滲量u函數圖象進行分析計算函數圖象斜率，即為對應時刻t的入滲速率v，在連續多個時刻t的切線斜率相同時即為穩滲速率；

所述分析計算模塊（13）上設有所述輸入窗口（14）和輸出窗口（15），輸入窗口（14）輸入時刻t，輸出窗口（15）顯示t時刻的入滲速率v；

所述網絡平臺（17）用于裝置網絡運行，所述印刷設備（19）對函數圖象進行引述處理。

2.根據權利要求1所述的遠程監測土壤穩滲速率函數擬合系統，其特征在于，所述顯示儀表（4）包括指示儀表和記錄儀。

3.根據權利要求1所述的遠程監測土壤穩滲速率函數擬合系統，其特征在于，所述RUT終端（5）遠程測控為防水型測控設備，采用高性能鋰電池供電，采集各類儀表、變送器的輸出信號并通過GPRS或短消息遠程傳輸數據。

4.根據權利要求1所述的遠程監測土壤穩滲速率函數擬合系統，其特征在于，所述函數擬合模塊（10）是對數據庫（7）內的數據源進行函數擬合處理形成時間t-入滲量u函數圖象和擬合方程；

所述分段函數方程解析程序控制模塊（11）是用于對數據進行函數擬合得出的分段函數：

其中：u為入滲量，k為t時刻函數斜率，即單位時間的入滲量，t為時間；

關聯編譯函數：

其中：v_t為t時刻的入滲速率，k_t為t時刻u-t分段函數的斜率即單位時間的入滲量，p為水的密度，s為入滲水管的斷面面積；

計算結果v_t：t時刻的入滲速率，在t1-t2的函數段上的求得的v_t，v_t即為穩滲速率。

5.根據權利要求1所述的遠程監測土壤穩滲速率函數擬合系統，其特征在于，所述圖像展示模塊（12）對分段函數方程解析程序控制模塊（11）的分段函數進行圖象顯示。