一种泥沙量自动监测仪及在线监测系统技术方案

本申请涉及一种泥沙量自动监测仪及在线监测系统，属于水土流失监测的技术领域，用于解决相关技术中水土流失监测的实时性、准确性存在的问题，在该泥沙量自动监测仪中，过水槽设置于地表径流的汇集位置、以供水流经过，液位测量模块、流速获取模块、浊度测量模块分别实现地表径流的汇集位置的液位、流速、浊度的测量，数据处理模块基于液位和流速确定地表径流的径流量，基于浊度和径流量确定地表径流的含沙量，从而能够实时地、准确地实现确定水土流失的监测。该系统包含该泥沙量自动监测仪，具有该泥沙量自动监测仪的优势。具有该泥沙量自动监测仪的优势。具有该泥沙量自动监测仪的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种泥沙量自动监测仪及在线监测系统


[0001]本申请涉及水土流失监测的领域，尤其是涉及一种泥沙量自动监测仪及在线监测系统。

技术介绍

[0002]水土流失监测即通过对地表径流的径流量、流速、含沙量等指标的检测来获知水土流失程度，以制定相应的解决方案。
[0003]地表径流的径流量可通过流速
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面积法或浮标法确定。流速
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面积法即将测量断面分为若干小块，测出没小块的面积和流速，计算出相应的流量，在将各小断面的流量累加，即为断面上的水流量。浮标法时一种粗略测量小型河、渠中水流速的简易方法，测量时，选择一平直河段，测量该河段2m间距内起点、中点和终点三个过水横断面面积，求出平均横断面面积。在上游投入浮标，测量浮标流经确定河段(L)所需时间，重复测量几次，求出所需时间的平均值(t)，即可计算出流速(L/t)。通过前述方法确定所得的水流的径流量准确度较差。
[0004]测量地表径流的含沙量的一种应用较为广泛的方法为称重法。称重法为一种人工测量的方法，其通过在地表径流中取一定体积的水，尔后通过沉降、过滤、烘干等手段确定该一定体积的水中的泥沙的重量，泥沙的重量除以水的体积即为地表径流的含沙量。称重法仅能够测量取水时段的地表径流的含沙量，而无法获得地表径流含沙量的实时数据，称重法也较为繁琐，测量误差也较大。
[0005]综上所述，本领域亟待提供一种能够实时、准确地监测地表径流的径流量和含沙量的技术，来满足水土流失监测的需要。

技术实现思路

[0006]为了便于实时、准确地监测地表径流的径流量和含沙量，本申请提供一种泥沙量自动监测仪及在线监测系统。
[0007]第一方面，本申请提供了一种泥沙量自动监测仪，其包括：过水槽、液位测量模块、流速获取模块、浊度测量模块、数据处理模块以及电源模块；
[0008]所述过水槽用于设置于地表径流的汇集位置，以供所述地表径流的水流经过；
[0009]所述液位测量模块用于测量所述过水槽内流过的水流的液位，以生成液位数据；
[0010]所述流速获取模块用于获取所述过水槽内流过的水流的流速，以生成流速数据；
[0011]所述浊度测量模块用于测量所述过水槽内流过的水流的浊度，以生成浊度数据；
[0012]所述数据处理模块分别连接所述液位测量模块、流速获取模块和浊度测量模块，接收所述液位数据、流速数据和浊度数据，以根据所述液位数据和流速数据确定地表径流的径流量数据，根据预设的回归数学模型和所述浊度数据确定地表径流的含沙量数据；
[0013]所述电源模块用于为所述液位测量模块、流速获取模块、浊度测量模块和数据处理模块供电。
[0014]通过采用上述技术方案，该泥沙量自动监测仪能够实时监测地表径流的液位数据、流速数据和浊度数据，以确定地表径流的径流量数据和含沙量数据，从而实现了地表径流的水土流失的实时监测。另外，由于液位数据、流速数据和浊度数据均较为准确，故确定所得的径流量数据和含沙量数据也较为准确，有利于更为精准的监控水土流失状况。
[0015]可选的，所述过水槽为巴歇尔槽，所述过水槽用于水平设置于所述地表径流。
[0016]可选的，所述液位测量模块包括超声波液位计，所述超声波液位计固定设置于所述过水槽的上方、自上而下朝向过水槽的底部。
[0017]可选的，所述浊度测量模块包括一体设置的浊度传感器和温度传感器，所述浊度传感器和所述温度传感器均设置于所述过水槽内，所述浊度传感器用于生成所述浊度数据，所述温度传感器用于测量所述过水槽内流过的水流的温度，以生成温度数据；
[0018]所述浊度测量模块还包括连接浊度传感器和温度传感器的终端处理器，所述终端处理器接收所述温度数据和浊度数据，以根据所述温度数据调校所述浊度数据；
[0019]所述数据处理模块连接所述终端处理器，以接收调校后的浊度数据。
[0020]可选的，所述电源模块包括：电源供给模块、蓄电模块和太阳能充电模块；
[0021]所述电源供给模块用于连接蓄电模块和太阳能充电模块，以实现由蓄电模块为所述泥沙量自动监测仪供电、及由太阳能充电模块为所述蓄电模块供电；
[0022]所述太阳能充电模块用于将太阳能转换为电能；
[0023]所述蓄电模块连接所述电源供给模块和太阳能充电模块，用于存储所述电源供给模块接入的太阳能充电模块输出的电能。
[0024]可选的，还包括：数据存储模块；
[0025]所述数据存储模块连接所述数据处理模块，用于存储所述液位数据、流速数据、浊度数据、径流量数据和含沙量数据。
[0026]可选的，还包括：数据传输模块；
[0027]所述数据传输模块连接所述数据处理模块，并用于连接外部设备；
[0028]所述数据处理模块响应于外部设备的请求由所述数据处理模块调取液位数据、流速数据、浊度数据、径流量数据和含沙量数据中的指定一种或多种，以将所述指定一种或多种数据传输至所述外部设备。
[0029]可选的，还包括：显示模块；
[0030]所述显示模块连接所述数据处理模块，用于显示所述径流量数据和/或含沙量数据。
[0031]可选的，所述数据处理模块具有唯一标识。
[0032]第二方面，本申请提供了一种泥沙量在线监测系统，其包括如以上第一方面所述的任意一种泥沙量自动监测仪，还包括：服务器；
[0033]所述服务器连接所述泥沙量自动监测仪，用于监控所述泥沙量自动监测仪。
[0034]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0035]1.提供了一种泥沙量自动监测仪及系统，该泥沙量自动监测仪能够设置于地表径流以实现地表径流的液位数据、流速数据和浊度数据的实时监测，从而实时确定地表径流的径流量数据和含沙量数据，实现水土流失实时的、较为准确的监测，该系统包含该泥沙量自动监测仪，也能够实现水土流失实时的、较为准确的监测；
[0036]2.该泥沙量自动监测仪配置有带有太阳能充电模块、蓄电模块和电源供给模块的电源模块，有利于该水土流失检测仪的不间断监测；
[0037]3.该泥沙量自动监测仪能够监测地表径流的温度数据，以温度数据调校浊度数据，使浊度数据以及根据浊度数据确定的含沙量数据更为准确。
附图说明
[0038]图1示出了本申请实施例中泥沙量自动监测仪及系统的原理图。
[0039]图2示出了本申请实施例中泥沙量自动监测仪及系统的方框图。
[0040]附图标记说明：1、巴歇尔槽；2、超声波液位计；21、支架；3、流速传感器；4、浊度传感器；41、温度传感器；5、单片机控制器；6、电源模块；61、电源变换模块；62、光伏蓄电池；63、太阳能光伏板；7、存储器；8、通信串口；9、显示器；10、服务器。
具体实施方式
[0041]以下结合附图1
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2对本申请作进一步详细说明。
[0042]本申请中，通过实时监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥沙量自动监测仪，其特征在于，包括：过水槽、液位测量模块、流速获取模块、浊度测量模块、数据处理模块以及电源模块；所述过水槽用于设置于地表径流的汇集位置，以供所述地表径流的水流经过；所述液位测量模块用于测量所述过水槽内流过的水流的液位，以生成液位数据；所述流速获取模块用于获取所述过水槽内流过的水流的流速，以生成流速数据；所述浊度测量模块用于测量所述过水槽内流过的水流的浊度，以生成浊度数据；所述数据处理模块分别连接所述液位测量模块、流速获取模块和浊度测量模块，接收所述液位数据、流速数据和浊度数据，以根据所述液位数据和流速数据确定地表径流的径流量数据，根据预设的回归数学模型和所述浊度数据确定地表径流的含沙量数据；所述电源模块用于为所述液位测量模块、流速获取模块、浊度测量模块和数据处理模块供电。2.根据权利要求1所述的泥沙量自动监测仪，其特征在于，所述过水槽为巴歇尔槽，所述过水槽用于水平设置于所述地表径流。3.根据权利要求2所述的泥沙量自动监测仪，其特征在于，所述液位测量模块包括超声波液位计，所述超声波液位计固定设置于所述过水槽的上方、自上而下朝向过水槽的底部。4.根据权利要求3所述的泥沙量自动监测仪，其特征在于，所述浊度测量模块包括一体设置的浊度传感器和温度传感器，所述浊度传感器和所述温度传感器均设置于所述过水槽内，所述浊度传感器用于生成所述浊度数据，所述温度传感器用于测量所述过水槽内流过的水流的温度，以生成温度数据；所述浊度测量模块还包括连接浊度传感器和温度传感器的终端处理器，所述终端处理器接收所述温度数据和浊度数据，以根据所述温度数据调校所述浊度数据；所述数据处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵方莹，巩潇，李璐，唐金晶，张培，刘骥良，万丽，季世琛，苏光瑞，鲁明辉，吴昊，于杰，齐娜，
申请(专利权)人：北京圣海林生态环境科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：