一种农田扬尘自动监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于风力侵蚀监测技术领域，特别涉及一种农田扬尘自动监测装置，包括固定装置、扬尘采集装置、称重模块、气象监测模块、数据采集模块及太阳能供电模块，所述扬尘采集装置包括下轴承座4、垂直管5、风向标6、风沙收集管15、配重块14、隔套17、轴承16、上轴承座12；所述垂直管5的两侧分别装有风向标6和风沙收集管15，当风向标6跟随风转动时，可使风沙收集管15正对风向，被风吹起的沙尘由风沙收集管15进入垂直管5内部，实现风沙重量数据的采集。本发明专利技术可根据风向自动调节风沙收集管方向，最大程度降低风沙收集量的误差，并对风沙收集量进行自动称重，进行随时监测，同时增加了气象环境监测功能。功能。功能。

【技术实现步骤摘要】
一种农田扬尘自动监测装置


[0001]本专利技术实施例涉及风力侵蚀监测
，特别涉及一种农田扬尘自动监测装置。

技术介绍

[0002]土壤风蚀是农田养分损失的主要原因之一，土壤风蚀导致在土壤表面富含营养物质的土壤颗粒被风吹蚀，所带来的影响是农田表面土壤颗粒变粗，从而导致土地生产力出现显著下降。同时，土壤风蚀严重时还会形成沙漠化土地。土壤风蚀不仅对环境造成危害，而且严重制约了我国农业可持续发展。
[0003]土壤风蚀和荒漠化问题是当今世界所面临的环境问题、社会问题和经济问题，土壤风蚀加速了环境的恶化与退化，压缩了可供给人类生产生活利用的空间，给人类的粮食需求带来巨大威胁和农业经济带来的损失。为了有效地防治风蚀，必须研究风蚀作用机理并构建相关模型，而野外获取风蚀强度及过程数据是其关键。因此，对于野外风蚀监测设备的研究在整个风蚀研究中显得尤为重要。
[0004]土壤风蚀量是开展风蚀过程监测的一项重要指标，对风蚀模型的建立、验证与修订，以及风蚀强度与危害评估极为重要。目前国内外并无统一标准的土壤风蚀量监测仪器和方法，根据监测目的和原理的差异,将现有的主要风蚀监测方法分为风蚀量监测和输沙率监测两大类分别评述。风蚀量监测主要包括集沙盘法,降尘缸法,遥感法,侵蚀针法等；输沙率的监测主要使用集沙仪和沙粒传感器直接测量,采用的仪器有MWAC,BSNE,WITSEG及SENSIT等。由于现有测量技术普遍存在技术难度高，监测方位固定，自动化程度不高等缺点，并受电能的制约，不适合长期农田扬尘监测。

技术实现思路
<br/>[0005]为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本专利技术的目的在于提供一种农田扬尘自动监测装置，对采集的风沙能够自动进行实时测量并进行数据记录，同时能够对周围气象环境进行自动监测，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术的一种农田扬尘自动监测装置，包括固定装置、扬尘采集装置、称重模块、气象监测模块、数据采集模块及太阳能供电模块，
[0007]所述固定装置包括安装盒箱体1、安装盒箱体盖2、安装座3、安装板9、封盖11、中间轴13、圆螺母18，所述中间轴13通过圆螺母18使底部箱体与上部封盖11、安装板9相连接固定，保证各传感器安装的稳定性；
[0008]所述扬尘采集装置包括下轴承座4、垂直管5、风向标6、风沙收集管15、配重块14、隔套17、轴承16、上轴承座12；
[0009]所述垂直管5的两侧分别装有风向标6和风沙收集管15，所述垂直管5的上部通过轴承16与封盖11相连接，所述垂直管5上部安装有上轴承座12，下部安装有下轴承座4，图3为下轴承座的仰视图。通过轴承16使得垂直管5与中间轴13形成相对转动，所述风沙收集管
15上装有配重块14，使扬尘采集装置可保持平衡，当风向标6跟随风转动时，可使风沙收集管15正对风向，被风吹起的沙尘由风沙收集管15进入垂直管5内部，实现风沙重量数据的采集；
[0010]所述太阳能供电模块包括太阳能供电装置8和蓄电池21，太阳能供电装置8也固定于安装板9上。
[0011]优选地，所述垂直管5上部开有出风口且装有挡沙板22，风进入垂直管5内部后从出风口吹出，在不形成回流的同时，沙尘因自身重力可落到装在安装盒箱体1中的称重传感器19中。
[0012]优选地，所述称重模块为称重传感器19，其测量精度为0.0001g，通过数据线与数据采集主机20相连接，实现实时连续记录。
[0013]优选地，所述气象监测模块包括气象站7、风速风向传感器10，气象站7中包含PM2.5、PM10、温度及湿度传感器，各传感器统一安装在安装板9上，数据线通过中间轴13内部与底部的数据采集主机20连接，进行数据的传输采集。
[0014]优选地，所述数据采集模块为数据采集主机20，所述数据采集主机20具有1路ModBus
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RTU主站接口、4路模拟量信号采集、1路浸水检测、4路开关量采集、2路继电器输出；可通过RJ45网口也可通过GPRS方式将数据上传至监控软件云平台。
[0015]优选地，同时所述数据采集主机20还带有1路ModBus
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RTU从站接口也可将数据通过485通信的方式上传至监控软件或PLC组态屏等；能够外接1台最大1024
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256点阵的LED屏；还可具有短信报警功能，采集数据超限后可发短信进行报警，且该主机可通过短信进行远程参数配置。
[0016]优选地，所述太阳能供电装置8选取的是60w太阳能板、38Ah铅蓄电池，可供各传感器及数据采集主机20工作5天左右，太阳能供电装置8的电缆线通过中间轴13内部与底部的蓄电池21相连接。
[0017]优选地，所述设备安装盒内设有蓄电池21、称重传感器19和数据采集主机20，所述设备安装盒通过轴承16与垂直管5相连接。
[0018]优选地，所述太阳能供电装置8、气象站7和风速风向传感器10固定在所述封盖11上，太阳能供电装置8为设备提供电力，封盖11上设有安装板9用于固定气象站7和风速风向传感器10。
[0019]优选地，所述太阳能供电装置8与设备安装盒内的蓄电池21连接，所述蓄电池21分别与气象站7、风速风向传感器10、称重传感器19和数据采集主机20通过数据线相连接，所述称重传感器19、气象站7、风速风向传感器10与数据采集主机20之间通过数据线相连接，所述数据采集主机20与云平台连接，各传感器及称重传感器19中获取的数据上传至云平台，完成沙尘及气象环境的监测。
[0020]本专利技术的农田扬尘自动监测装置具有以下有益效果：
[0021]1.本专利技术可根据风向自动调节风沙收集管方向，最大程度降低风沙收集量的误差；
[0022]2.本专利技术可对风沙收集量进行自动称重，并将数据上传至云平台，进行随时监测；
[0023]3.本专利技术增加气象环境监测功能，可在监测风蚀量的同时监测农田周围的气象环境。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种农田扬尘自动监测装置的主视图；
[0025]图2为本专利技术中的垂直管主视图；
[0026]图3为本专利技术中的下轴承座仰视图；
[0027]图4为本专利技术中的安装座俯视图；
[0028]图中附图标记为：
[0029]1‑
安装盒箱体；2
‑
安装盒箱体盖；3
‑
安装座；4
‑
下轴承座；5
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垂直管；6
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风向标；7
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气象站；8
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太阳能供电装置(包括太阳能板以及固定立柱)；9
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安装板；10
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风速风向传感器；11
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封盖；12
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上轴承座；13
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中间轴；14
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配重块；15
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风沙收集管；16
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轴承；17
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农田扬尘自动监测装置，其特征在于，包括固定装置、扬尘采集装置、称重模块、气象监测模块、数据采集模块及太阳能供电模块，所述固定装置包括安装盒箱体(1)、安装盒箱体盖(2)、安装座(3)、安装板(9)、封盖(11)、中间轴(13)、圆螺母(18)，所述中间轴(13)通过圆螺母(18)使底部箱体与上部封盖(11)、安装板(9)相连接固定，保证各传感器安装的稳定性；所述扬尘采集装置包括下轴承座(4)、垂直管(5)、风向标(6)、风沙收集管(15)、配重块(14)、隔套(17)、轴承(16)、上轴承座(12)；所述垂直管(5)的两侧分别装有风向标(6)和风沙收集管(15)，所述垂直管(5)的上部通过轴承(16)与封盖(11)相连接，所述垂直管(5)上部安装有上轴承座(12)，下部安装有下轴承座(4)，通过轴承(16)使得垂直管(5)与中间轴(13)形成相对转动，所述风沙收集管(15)上装有配重块(14)，使扬尘采集装置可保持平衡，当风向标(6)跟随风转动时，可使风沙收集管(15)正对风向，被风吹起的沙尘由风沙收集管(15)进入垂直管(5)内部，实现风沙重量数据的采集；所述太阳能供电模块包括太阳能供电装置(8)和蓄电池(21)，太阳能供电装置(8)也固定于安装板(9)上。2.根据权利要求1所述的农田扬尘自动监测装置，其特征在于，所述垂直管(5)上部开有出风口且装有挡沙板(22)，风进入垂直管(5)内部后从出风口吹出，在不形成回流的同时，沙尘因自身重力可落到装在安装盒箱体(1)中的称重传感器(19)中。3.根据权利要求1所述的农田扬尘自动监测装置，其特征在于，所述称重模块为称重传感器(19)，其测量精度为0.0001g，通过数据线与数据采集主机(20)相连接，实现实时连续记录。4.根据权利要求1所述的农田扬尘自动监测装置，其特征在于，所述气象监测模块包括气象站(7)、风速风向传感器(10)，气象站(7)中包含PM2.5、PM10、温度及湿度传感器，各传感器统一安装在安装板(9)上，数据线通过中间轴(13)内部与底部的数据采集主机(20)连接，进行数据的传输采集。5.根据权利要求1所述的农田扬尘自动监测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆杰，王文静，宫少俊，李问盈，贾梅，贾增杰，何进，毛宁，王树东，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：