[發明專利]一種坡地土壤多指標的多維自動監測系統

有效

• 申請號: 202110993316.5
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113804858B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 陳曉安;湯崇軍;謝頌華;徐愛珍;張龍;王農;馮陽
• 申請（專利權）人: 江西省水利科學院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01D21/02
• 代理公司: 南昌豐擇知識產權代理事務所(普通合伙) 36137
• 代理人: 張榮

本發明公開了一種坡地土壤多指標的多維自動監測系統，其結構特點是：由徑流小區、監測廊道、土壤水分測量裝置、土壤水勢測量裝置、土壤溫度測量裝置、土壤水位測量裝置、土壤溶質取樣裝置構成。監測廊道建設于2個徑流小區中間的地下，每個徑流小區中均埋設若干個土壤水分傳感器、水勢傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、水樣取樣器，各傳感器輸出端口位于監測廊道中與相關監測儀器連接。本發明的優點是：在一個野外的坡地上做一個大型的土壤多指標、多維監測試驗裝置，能夠實現全天候土壤水分、水勢、溫度、水位自動監測，能夠監測壤中流，能夠采集土壤溶質，能夠隨時編輯采集方案，對采集到的數據實時統計和分析。

技術領域

本發明屬于自動監測領域，涉及一種野外土壤水分、水勢、溫度、水位、水樣監測裝置，具體為一種坡地土壤多指標的多維自動監測系統。

背景技術

土壤水分、水勢、溫度和水位是反映坡地土壤物理狀況的重要指標，土壤溶質是土壤可溶性物質遷移轉化的介質。準確監測土壤水分、水勢、溫度、水位、溶質是土壤水分運動和溶質遷移轉化的基礎，是土壤水文、化學研究的熱點。當前土壤要素監測一維、單要素監測較多，無多指標、多維自動監測系統，更是缺乏隨時編輯采集方案實時統計、分析功能。

發明內容

本發明的目的在于一種坡地土壤多指標的多維自動監測系統，該系統能夠實現全天候土壤水分、水勢、溫度和水位的自動監測，能夠實時獲取土壤溶質，能夠多維度多因素的監測土壤，能夠隨時編輯采集方案，對采集到的數據實時統計和分析，本發明實質為一種測量裝置。

本發明采用如下的技術方案：一種坡地土壤多指標的多維自動監測系統，其特征在于，包括徑流小區、監測廊道、土壤水分測量裝置、土壤水勢測量裝置、土壤溫度測量裝置、土壤水位測量裝置、土壤溶質取樣裝置；

監測廊道建設于2個徑流小區中間的地下，每個徑流小區土體中均埋設若干個水分傳感器、水勢傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、水樣取樣器，若干個傳感器輸出端口位于監測廊道中與相關監測儀器連接；

其中徑流小區為水平投影長20m、寬5m、深280cm的長方體坡耕地小區，左、右二端、上端設置圍埂，下端設置擋土墻，土壤底層設置底板；在徑流小區距坡頂1.25m處設置為1號坡位，順坡而下每隔2.5m，分別劃分為1號坡位、2號坡位、3號坡位、4號坡位、5號坡位、6號坡位、7號坡位、8號坡位，每個坡位在距離地表土壤下20,40,60,80,130,180,230cm的深度埋設水分傳感器、水勢傳感器和溫度傳感器，在每個坡位埋設水位傳感器，以完成對坡地土體不同坡位和不同深度的土壤水分、土壤水勢、土壤溫度監測，完成對坡地土體不同坡位土壤水位監測；

監測廊道寬3m、長22m，作為觀測通道和相關儀器的連接安放處；

土壤水分測量裝置由同軸多路器擴展板、時域反射計、數據采集器構成；同軸多路器擴展板、時域反射計、數據采集器、安裝在監測廊道內，水分傳感器輸出端口和土壤水分測量裝置的同軸多路器擴展板連接，同軸多路器擴展板與時域反射計連接，時域反射計與數據采集器連接。

傳感器的數據輸出端位于監測廊道墻壁上，土壤水分數據監測系統、土壤水勢數據監測系統、土壤溫度數據監測系統、土壤溶質取樣裝置、土壤水位數據監測系統以及相應的供電設備安裝在廊道中，同時承擔左右2個徑流小區的數據監測；水分傳感器采用CS630TDR探頭、同軸多路器擴展板SDMX50同軸多路器擴展板、時域反射計TDR100時域反射計、數據采集器采用CR1000數據采集器。