一种干旱区地下水质监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种干旱区地下水质监测装置。所述装置包括户外自动监测设备和室内数据接收设备；户外自动监测设备包括支架、风速传感器、温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤盐分传感器、地下水位传感器、地下水总矿化度传感器、地下水温度传感器、数据采集箱、太阳能板、蓄电池及数据发射器；风速传感器、温湿度传感器及数据发射器设于支架顶部；太阳能板设于中部；土壤水分传感器、土壤盐分传感器、数据采集箱及蓄电池设于土坑内；地下水位传感器、地下水总矿化度传感器及地下水温度传感器设于竖井内地下水位以下；各设备与数据采集箱连接；户外监测设备将数据信号发送至室内数据接收设备。所述装置具有实时监测、自动一体化、成本较低等优点。

A Groundwater Quality Monitoring Device in Arid Area

The invention discloses a monitoring device for groundwater quality in arid areas. The device includes outdoor automatic monitoring equipment and indoor data receiving equipment; outdoor automatic monitoring equipment includes bracket, wind speed sensor, temperature and humidity sensor, soil moisture sensor, soil salt sensor, groundwater level sensor, groundwater salinity sensor, groundwater temperature sensor, data acquisition box, solar panel, storage battery and data transmitter; Velocity sensor, temperature and humidity sensor and data transmitter are located at the top of the support; solar panel is located in the middle; soil moisture sensor, soil salinity sensor, data acquisition box and storage battery are located in the pit; groundwater level sensor, groundwater salinity sensor and groundwater temperature sensor are located below the groundwater level in the shaft; each device is connected with the data acquisition box; The external monitoring equipment transmits the data signal to the indoor data receiving equipment. The device has the advantages of real-time monitoring, automatic integration and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种干旱区地下水质监测装置
本专利技术涉及生态环境
，尤其涉及一种干旱区地下水质监测装置。
技术介绍
土壤盐渍化是易溶性盐在土壤表层积累的过程，俗称盐碱化，是目前世界农业面临的主要环境问题之一。盐渍化土地面积在我国分布范围广、面积大、类型多；在我国西北干旱区，因降水稀少、蒸发量大，加之人类不合理的水资源利用，盐渍化问题十分严重，已影响到人类赖以生存发展的灌溉绿洲安全，急需进行深度地研究和治理。盐渍化过程是盐分积聚而缓慢恶化的过程。在干旱区，导致土壤盐渍化的原因主要有两个：一是由于自然条件导致的土地盐渍化。干旱区气候干燥，蒸发量大，在地下水埋藏浅的地段，地下水中的盐分随着蒸发而不断向地表迁移聚集，形成盐渍化。另一个是水资源不合理利用导致的土地盐渍化。干旱区许多地方进行大量开荒，利用高矿化度地下水、地表水进行灌溉，再加上排泄不畅，引起地下水位上升，形成土地盐分不断积累，逐渐发生盐渍化。目前，在干旱区盐渍化的监测主要是基于三个方面进行，一是土壤表层盐分的监测；即对表层土壤进行取样，然后在实验室进行土壤盐分分析，这是广泛采取的一种监测方式。这种监测方式的监测结果准确，但监测周期长、速度慢、成本高，且需要盐分表层积累后才能监测出来，对控制盐渍化的发生存在时间滞后性，不利用盐渍化的控制。二是对产生盐渍化的因要素进行监测，比如风速、风向、降雨量、温度、土壤水分、地下水位、地下水质等要素进行监测。这种监测目前主要用于科学研究中，因缺少整体的仪器，目前各要素的监测处于分别监测状态，且需要人员现场进行数据采集和仪器管理维护，监测的费用相对较高，不适于大范围开展。虽然，中国海洋大学研制出了《实时监测海水入侵-地下水位-土壤盐渍化的系统及方法》实现对海水引起的土壤盐渍化进行自动监测，但干旱区的土壤盐渍化自动监测并不适用。三是利用遥感资料或其他植物进行监测，即利用盐渍化土地的反射光谱特性和植物的适应性进行盐渍化面积监测。这是对盐渍化面积变化的空间监测，是一种盐渍化发生后的一种监测，对盐渍化的控制存在时间滞后性，不利于盐渍化事前控制。虽然干旱区盐渍化监测已有大量的研究，但是目前的干旱区土壤盐渍化仍存在很多不足，特别是在自动化一体监测上急需研制一种从盐渍化发生成因角度的自动化监测仪器，为控制盐渍化的发生提供实时监测。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种干旱区地下水质监测装置。为达到上述目的，本专利技术主要提供了如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种干旱区地下水质监测装置，所述装置包括：户外自动监测设备和室内数据接收设备；所述户外自动监测设备包括：支架、风速传感器、温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤盐分传感器、地下水位传感器、地下水总矿化度传感器、地下水温度传感器、数据采集箱、太阳能板、蓄电池及数据发射器；所述风速传感器、所述温湿度传感器及所述数据发射器均设于所述支架的顶部；所述太阳能板设于所述支架的中部；所述土壤水分传感器、所述土壤盐分传感器、所述数据采集箱及所述蓄电池均埋设于所述支架附近的土坑内；所述地下水位传感器、地下水总矿化度传感器及地下水温度传感器均埋设于所述支架附近的竖井底部地下水位以下处；所述风速传感器、所述温湿度传感器、所述土壤水分传感器、所述土壤盐分传感器、所述地下水位传感器、所述地下水总矿化度传感器、所述地下水温度传感器、所述太阳能板、所述蓄电池及所述数据发射器均与所述数据采集箱连接；所述数据采集箱用于获取各传感器监测的数据、转换数据信号及传递数据信号至所述数据发射器；所述数据发射器通过移动数据网与所述室内数据接收设备连接，所述数据发射器用于将所述转换数据信号发送至所述室内数据接收设备；所述室内数据接收设备包括数据处理器，所述数据处理器由数据接收处理单元和数据存储单元组成。作为优选，所述支架的顶部与地面之间的距离为2m；所述支架的中部与地面之间的距离为1.5m；所述太阳能板与支架成45°夹角并朝南安装。作为优选，所述土坑的深度为1.0m，宽度为1.0m，长度为1.5m；所述土壤水分传感器与所述土壤盐分传感器安装于同一水平面，并沿所述土坑的竖向从地面至坑底依次设置七层，第一层至第七层依次距离地面5cm、10cm、20cm、30cm、50cm、70cm及90cm；各层之间的传感器沿竖向错位设置。作为优选，所述竖井的深度为6-8m，直径10cm；所述竖井的井口放置大石块，用于堵塞所述井口。作为优选，所述数据采集箱和所述蓄电池的外部均用防水防潮材料包裹；所述数据采集箱为单片机。作为优选，所述支架为钢管，所述钢管直径8cm，所述数据发射器、所述风速传感器及所述温湿度传感器的电缆线设于所述钢管的内部。作为优选，所述数据接收设备为计算机。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将风速传感器、温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤盐分传感器、地下水位传感器、地下水总矿化度传感器及地下水温度传感器集成于一个仪器上，实现了盐渍化监测的一体化，节约了监测仪器购买成本。本专利技术将该仪器在野外自动监测仪器所采集的数据通过GPRS或GSM传输到室内的电脑中，并实现自动存储，只要有移动网络数据传输就不受距离的影响，能传输到距离监测地点很远的地方；其减少了人员的数据采集与仪器维护，实现了盐渍化监测的自动化，大大节约了盐渍化监测的数据采集成本，为盐渍化自动监测预警提供了一种方便可行的仪器。附图说明图1是本专利技术实施例1提供的干旱区地下水质监测装置结构示意图。附图标记：1电脑，2GPRS，3数据发射器，4风速传感器，5温湿度传感器，6太阳能板，7支架，8土壤盐分传感器，9数据采集箱，10竖井，11地下水温度传感器。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本专利技术申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。实施例1如图1所示，一种干旱区地下水质监测装置，上述装置包括：户外自动监测设备和室内数据接收设备；上述户外自动监测设备包括：支架7、风速传感器4、温湿度传感器5、土壤水分传感器(同8)、土壤盐分传感器8、地下水位传感器(同11)、地下水总矿化度传感器(同11)、地下水温度传感器11、数据采集箱9、太阳能板6、蓄电池及数据发射器3；上述风速传感器、上述温湿度传感器及上述数据发射器均设于上述支架的顶部；上述太阳能板设于上述支架的中部；上述土壤水分传感器、上述土壤盐分传感器、上述数据采集箱及上述蓄电池均埋设于上述支架附近的土坑内；上述地下水位传感器、地下水总矿化度传感器及地下水温度传感器均埋设于上述支架附近的竖井底部地下水位以下处；上述风速传感器、上述温湿度传感器、上述土壤水分传感器、上述土壤盐分传感器、上述地下水位传感器、上述地下水总矿化度传感器、上述地下水温度传感器、上述太阳能板、上述蓄电池及上述数据发射器均与上述数据采集箱(电线)连接；上述数据采集箱用于获取各传感器监测的数据、转换数据信号及传递数据信号至上述数据发射器；上述数据发射器通过移动数据网络与上述室内数据接收设备连接，数据发射器用于将上述转换数据信号发送至上述室内数据接收设备；室内数据接收设备包括数据处理器，上述数据处理器由数据接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干旱区地下水质监测装置，其特征在于，所述装置包括：户外自动监测设备和室内数据接收设备；所述户外自动监测设备包括：支架、风速传感器、温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤盐分传感器、地下水位传感器、地下水总矿化度传感器、地下水温度传感器、数据采集箱、太阳能板、蓄电池及数据发射器；所述风速传感器、所述温湿度传感器及所述数据发射器均设于所述支架的顶部；所述太阳能板设于所述支架的中部；所述土壤水分传感器、所述土壤盐分传感器、所述数据采集箱及所述蓄电池均埋设于所述支架附近的土坑内；所述地下水位传感器、地下水总矿化度传感器及地下水温度传感器均埋设于所述支架附近的竖井底部地下水位以下处；所述风速传感器、所述温湿度传感器、所述土壤水分传感器、所述土壤盐分传感器、所述地下水位传感器、所述地下水总矿化度传感器、所述地下水温度传感器、所述太阳能板、所述蓄电池及所述数据发射器均与所述数据采集箱连接；所述数据采集箱用于获取各传感器监测的数据、转换数据信号及传递数据信号至所述数据发射器；所述数据发射器通过移动数据网与所述室内数据接收设备连接，所述数据发射器用于将所述转换数据信号发送至所述室内数据接收设备；所述室内数据接收设备包括数据处理器，所述数据处理器由数据接收处理单元和数据存储单元组成。...

【技术特征摘要】
1.一种干旱区地下水质监测装置，其特征在于，所述装置包括：户外自动监测设备和室内数据接收设备；所述户外自动监测设备包括：支架、风速传感器、温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤盐分传感器、地下水位传感器、地下水总矿化度传感器、地下水温度传感器、数据采集箱、太阳能板、蓄电池及数据发射器；所述风速传感器、所述温湿度传感器及所述数据发射器均设于所述支架的顶部；所述太阳能板设于所述支架的中部；所述土壤水分传感器、所述土壤盐分传感器、所述数据采集箱及所述蓄电池均埋设于所述支架附近的土坑内；所述地下水位传感器、地下水总矿化度传感器及地下水温度传感器均埋设于所述支架附近的竖井底部地下水位以下处；所述风速传感器、所述温湿度传感器、所述土壤水分传感器、所述土壤盐分传感器、所述地下水位传感器、所述地下水总矿化度传感器、所述地下水温度传感器、所述太阳能板、所述蓄电池及所述数据发射器均与所述数据采集箱连接；所述数据采集箱用于获取各传感器监测的数据、转换数据信号及传递数据信号至所述数据发射器；所述数据发射器通过移动数据网与所述室内数据接收设备连接，所述数据发射器用于将所述转换数据信号发送至所述室内数据接收设备；所述室内数据接收设备包括数据处理器，所述数据处理器由数据接收处理单元和数据存储单元组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李诚志，师庆东，周小龙，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65