一种智能远程称重式蒸渗仪系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能远程称重式蒸渗仪系统，所述系统由称重蒸渗仪主体、水分调节装置、抗降雨干扰装置、抗风力干扰装置、供电单元、远程传输单元、远程数据中心构成。本实用新型专利技术针对当前称重式蒸渗仪维护难、抗气象因素干扰能力不足等问题，应用信息化技术，实现监测数据的质量控制与数据修正，并实现远程补水来解决测桶土壤可能存在干旱的问题，提高监测数据的可靠性，降低维护难度，广泛适用于农田、草地、林下等各类生态系统内的低成本蒸发蒸腾监测。监测。监测。

【技术实现步骤摘要】
一种智能远程称重式蒸渗仪系统


[0001]本技术是属于土壤与植物蒸发蒸腾原位测量领域，具体地说是涉及一种智能远程称重式蒸渗仪系统。

技术介绍

[0002]蒸发蒸腾是水文观测中的基本观测项，但在实际观测过程中，此项数据较为缺乏，大多都通过计算或水面蒸发换算得到。其原因在于观测设备价格昂贵、难以维护。由于原位监测的蒸渗仪通常位于偏远的试验区，难以常驻人员进行维护，存在诸多问题，例如称重数据无法实时获取，测桶内土壤含水率难以实现与外部土壤含水率保持一致，测桶的作物生长所需水量难以保障，称重数据受风力、降雨影响无法评估等。因此，需要开发一种精度较为可靠、便于远程维护、具有一定抗干扰能力且价格低廉的地中式称重蒸渗仪，提供一种更为便捷的蒸发蒸腾观测手段、丰富水文野外试验基地观测系统。

技术实现思路

[0003]技术目的：针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种智能远程称重式蒸渗仪系统，具备修正风力、降雨干扰能力与调节测桶水分使其与外界土壤保持一致的能力。
[0004]技术方案：本技术所述的一种智能远程称重式蒸渗仪系统：
[0005]包括称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4，供电单元5、远程传输单元6、远程数据中心；所述远程传输单元6与传感器108相连并进行数据传输；所述远程数据中心通过远程传输单元6无线连接称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4，接收、处理与储存远程传输单元6发来的信息并对称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4进行控制；所述供电单元5为称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4、远程传输单元6供电；r/>[0006]所述称重蒸渗仪主体1包括外桶101、称台102、内桶103、称重数采107；所述外桶101水平安装在监测区；所述称台102水平放置在所述外桶101内，所述称台102内置称重传感器111；所述内桶103放置在称台102顶部；所述称重传感器111与称重数采107连接；所述远程传输单元6连接称重数采107并将称重数据上传至远程数据中心；
[0007]所述抗风力干扰装置4包括风速仪401，所述风速仪401与远程传输单元6连接，数据上传至远程数据中心；风速仪401的风速数据与称重数采107的称重数据同步上传。
[0008]进一步地，所述水分调节装置2包括控制排水装置与补水装置：所述控制排水装置包括所述内桶103底部安装的由电磁阀109控制的排水管110，所述电磁阀109与远程传输单元6连接，远程传输单元6接收远程数据中心指令控制电磁阀109的开启与关闭；所述内桶103中安装传感器108，所述传感器108与远程传输单元6连接，数据上传至远程数据中心，远程数据中心中设定内桶103水分维持区间；所述补水装置包括水箱201、水位计202与补水泵203；所述水箱201盛有备用水，水箱201内放置补水泵203与水位计202，所述补水泵203管道204出口在所述内桶103上方且管道不与内桶103接触，使出水全部流入内桶103内，所述水
位计202测量水箱201水位；所述补水泵203与供电单元5连接，采用继电器控制补水泵203通电或断电，继电器与远程传输单元6连接，根据远程数据中心的命令执行接通与断开补水泵203电源的指令；所述水位计202与远程传输单元6连接，数据上传至远程数据中心。
[0009]进一步地，所述系统包括抗降雨干扰装置3，所述的抗降雨干扰装置3包括数字化雨量计301，所述数字化雨量计301与远程传输单元连接6，降雨量数据上传至远程数据中心，数字化雨量计301的降雨量数据采集与称重数采107的称重数据同步。
[0010]进一步地，所述传感器108包括水位计、土壤水分传感器、电导率传感器、水势传感器。
[0011]进一步地，内桶103水分维持区间是以外部土壤水分、电导率、水势、地下水位为基准自动进行动态调整。
[0012]有益效果：与现有技术相比，本技术显著效果在于：1、本技术通过内桶水补给与渗漏量控制，解决了现有蒸渗仪系统内桶内土壤水分无法与外界土壤保持一致而带来的蒸散数据代表性差的问题，同时通过远程数据中心统一运行调度，实现内桶内土壤含水率保持在预设区间或根据外部土壤含水率动态变化，并实现整个过程的全自动化；2、解决了目前称重蒸渗仪在内桶水满溢出后无法进行正常测量蒸发蒸腾的问题；3、本技术通过抗降雨干扰系统、抗风力干扰系统，能减轻甚至消除观测现场降雨与风力等天气因素对称重造成的干扰，使观测数据更加准确可靠。
附图说明
[0013]图1为智能远程称重式蒸渗仪系统整体结构示意图；
[0014]图2为测桶与集水井内部结构示意图；
[0015]图3为抗风力修正模式流程图；
[0016]图4为抗降雨修正流程图；
[0017]图5为水分调节流程图；
[0018]图6为综合控制方法流程图。
具体实施方式
[0019]为了详细的说明本技术公开的技术方案，下面结合说明书附图对本技术作进一步的阐述。
[0020]如图1与图2所示，本技术提供的是一种智能远程称重式蒸渗仪系统：
[0021]包括称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4，供电单元5、远程传输单元6、远程数据中心；远程传输单元6与传感器108相连并进行数据传输；远程数据中心通过远程传输单元6无线连接称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4，接收、处理与储存远程传输单元6发来的信息并对称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4进行控制；供电单元5为称重蒸渗仪主体1、抗风力干扰装置4、远程传输单元6供电。
[0022]称重蒸渗仪主体1，包括外桶101、称台102、内桶103、管道104、集水井105、防雨电箱106、称重数采107。外桶101和内桶103采用嵌套的方式安装。外桶101在使用时候需要水平安装或放置在监测区内，外桶101底部通过管道104与集水井105底部密闭相连，管道104优选硬质水管。集水井105顶部安装防雨电箱106，防雨电箱106 内安装称重数采107；外桶
101内水平设置称台102，称台102内置悬臂梁式称重传感器核心111，称台102上放置内桶103；悬臂梁式称重传感器核心111的电信号连接线通过管道104进入到集水井105内的称重数采107，并将采集的重量数据传输到称重数采107。内桶103内盛有土壤用于种植植物，内桶103土壤中安装传感器108，内桶103 外壁覆盖隔热层，以免凝露干扰称重。集水井105内所安装排水泵112与浮球液位开关 113，浮球液位开关113控制排水泵112进行积水排除，排水泵112由供电单元5供电。另外，远程传输单元6连接称重数采107、传感器108并将其数据上传至远程数据中心；称重数采107、传感器108与远程传输单元6由供电单元5供电。
[0023]水箱201外壁与底面为多孔结构，整个水箱外包裹透水不透土的土工布，埋于地下，收集地下水作为补水水源。
[0024]测桶安装现场外部大地土壤中与蒸渗仪内桶103内相同的深度安装同样的水位计、土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能远程称重式蒸渗仪系统，其特征在于：包括称重蒸渗仪主体(1)、抗风力干扰装置(4)，供电单元(5)、远程传输单元(6)、远程数据中心；所述远程传输单元(6)与传感器(108)相连并进行数据传输；所述远程数据中心通过远程传输单元(6)无线连接称重蒸渗仪主体(1)、抗风力干扰装置(4)，接收、处理与储存远程传输单元(6)发来的信息并对称重蒸渗仪主体(1)、抗风力干扰装置(4)进行控制；所述供电单元(5)为称重蒸渗仪主体(1)、抗风力干扰装置(4)、远程传输单元(6)供电；所述的称重蒸渗仪主体(1)包括外桶(101)、称台(102)、内桶(103)、称重数采(107)；所述外桶(101)水平安装在监测区；所述称台(102)水平放置在所述外桶(101)内，所述称台(102)内置称重传感器(111)；所述内桶(103)放置在称台(102)顶部；所述称重传感器(111)与称重数采(107)连接；所述远程传输单元(6)连接称重数采(107)并将称重数据上传至远程数据中心；所述抗风力干扰装置(4)包括风速仪(401)，所述风速仪(401)与远程传输单元(6)连接，数据上传至远程数据中心；风速仪(401)的风速数据与称重数采(107)的称重数据同步上传。2.根据权利要求1所述的一种智能远程称重式蒸渗仪系统，其特征在于，所述传感器(108)包括水位计、土壤水分传感器、电导率传感器、水势传感器。3.根据权利要求1所述的一种智能远程称重式蒸渗仪系统，其特征在于，所述系统还包括水分调节装置(2)；所述水分调节装置(2)包括控制排水装置与补水装置：所述控制排水装置包括所述内桶(103)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海渝，徐俊增，刘笑吟，顾哲，郭航，谢永玉，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：