[發(fā)明專利]野外大氣濕沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)與同步模擬培育系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010721202.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN111837746B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔鍵;姚東瑞;周萬(wàn)青;常雅軍;李金鳳;劉曉靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所;天津市翰科科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40;H04L67/025;H04L67/12;G08C17/02;H04Q9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 王玉

本發(fā)明公開了一種野外大氣濕沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)與同步模擬培育系統(tǒng)及其控制方法，包括傳感器數(shù)據(jù)采集部分、控制器控制部分和無(wú)線通訊部分，所述傳感器數(shù)據(jù)采集部分和控制器控制部分通過(guò)CAN總線與無(wú)線通訊部分相連接。本發(fā)明將相對(duì)分離的監(jiān)測(cè)與模擬融為一體，使得大氣濕沉降的降水頻率和降水強(qiáng)度與實(shí)際降水同步，更接近現(xiàn)實(shí)，提高大氣濕沉降生態(tài)環(huán)境效益的真實(shí)性；裝置采用總?分的連接方式，三通和CAN總線傳輸方式使該裝置采集的參數(shù)可隨意改變，更換傳感器方便。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)戶外試驗(yàn)對(duì)象的管理不便的難題，避免了測(cè)量參數(shù)和設(shè)備不能隨意更換等缺陷，大大降低了成本和維護(hù)難度，提高裝置適用性，具有很大的發(fā)展前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種野外大氣濕沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)與同步模擬培育系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著人類活動(dòng)的加劇，排放到大氣中氮和重金屬等物質(zhì)增加，并通過(guò)干濕沉降進(jìn)入各種生態(tài)系統(tǒng)中，威脅生態(tài)系統(tǒng)的安全與功能，如土壤酸化、重金屬遷移和糧食安全等。當(dāng)前，自動(dòng)化采集大氣濕沉降的裝置較多，但體積大、價(jià)格相對(duì)高；在進(jìn)行大氣沉降的生態(tài)效應(yīng)的研究中，以模擬大氣濕沉降為主，采用的方法多為一次或多次人工或無(wú)人機(jī)噴施，費(fèi)工或不能滿足小面積尤其是同位素示蹤研究的需求，不能同步模擬大氣濕沉降，進(jìn)而影響對(duì)大氣沉降生態(tài)效應(yīng)的評(píng)估及相關(guān)機(jī)制的解析。隨著智能化技術(shù)發(fā)展，各種傳感器如溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨水計(jì)重和控制器及數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)及傳輸?shù)燃夹g(shù)日益成熟，為大氣濕沉降的野外監(jiān)測(cè)與同步模擬與遠(yuǎn)程提供了條件。然而，目前仍無(wú)集大氣濕沉降監(jiān)測(cè)與同步模擬的一體化設(shè)備，限制了大氣沉降及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的評(píng)估及機(jī)制研究?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)戶外試驗(yàn)對(duì)象不便于管理，測(cè)量參數(shù)和設(shè)備不能隨意更換和擴(kuò)充。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種野外大氣濕沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)與同步模擬培育系統(tǒng)及其控制方法，集監(jiān)測(cè)與同步模擬培育為一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)降水等環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和濕沉降的同步模擬，一套裝置的測(cè)量對(duì)象可以隨意更改，并且更換方便，使該裝置不再僅針對(duì)于一種對(duì)象的培育，某一傳感器的損壞或更換完全不影響裝置整體的測(cè)量結(jié)果。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種野外大氣濕沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)與同步模擬培育系統(tǒng)，包括傳感器數(shù)據(jù)采集部分、控制器控制部分和無(wú)線通訊部分，所述傳感器數(shù)據(jù)采集部分和控制器控制部分通過(guò)CAN總線與無(wú)線通訊部分相連接；

所述傳感器數(shù)據(jù)采集部分包括多個(gè)采集端，每個(gè)采集端包括傳感器和轉(zhuǎn)換模組，所述轉(zhuǎn)換模組包括第一微控制器模塊和第一CAN總線收發(fā)模塊，所述傳感器和第一微控制器模塊相連，第一微控制器模塊采集并處理傳感器的數(shù)據(jù)，通過(guò)第一CAN總線收發(fā)模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上；

所述控制器控制部分包括多個(gè)控制端，每個(gè)控制端包括控制器、執(zhí)行設(shè)備和轉(zhuǎn)換模組，所述執(zhí)行設(shè)備和控制器相連，控制器和轉(zhuǎn)換模組的第一微控制器模塊相連，第一微控制器模塊通過(guò)第一CAN總線收發(fā)模塊接收并解析CAN總線上相應(yīng)采集端的數(shù)據(jù)并作出判斷，然后通過(guò)控制器控制執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，并且第一微控制器模塊把當(dāng)前執(zhí)行設(shè)備的狀態(tài)通過(guò)第一CAN總線收發(fā)模塊發(fā)送到CAN總線上；

所述無(wú)線通訊部分包括第二CAN總線收發(fā)模塊、第二微控制器模塊和無(wú)線通訊模塊，所述CAN總線依次和第二CAN總線收發(fā)模塊、第二微控制器模塊和無(wú)線通訊模塊相連，第二微控制器模塊通過(guò)第二CAN總線收發(fā)模塊接收CAN總線上所有端口設(shè)備的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)處理后通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)上，第二微控制器模塊通過(guò)無(wú)線通訊模塊接收來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)通過(guò)第二CAN總線收發(fā)模塊發(fā)送到CAN總線，控制控制端的執(zhí)行設(shè)備動(dòng)作。

優(yōu)選地，還包括數(shù)據(jù)顯示部分，所述數(shù)據(jù)顯示部分包括顯示端，所述顯示端包括液晶顯示屏和轉(zhuǎn)換模組，液晶顯示屏和轉(zhuǎn)換模組的第一微控制器模塊相連，第一微控制器模塊通過(guò)第一CAN總線收發(fā)模塊接收并處理CAN總線上所有采集端的數(shù)據(jù)，然后把傳感器數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上。

優(yōu)選地，所述采集端、控制端和顯示端分別通過(guò)防水三通接口連接在CAN總線上。