本实用新型专利技术涉及静态箱技术领域，具体为一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置，包括顶箱、底箱和嵌入式控制系统，以及设置在顶箱与底箱之间的密封槽，所述顶箱内壁的顶部开设有走线孔，所述顶箱内部的两侧均设置有搅拌风扇；所述顶箱的下方设置有底箱，所述底箱的上下两侧均开口，所述底箱的四周均焊接有密封槽。本实用新型专利技术结构简单，使用方便，可满足对箱体内外部多种环境变量参数的采集；底箱设有的支撑架用以固定整个箱体，使箱体能在复杂恶劣的环境下保持稳定，保证测量工作的正常进行；嵌入式控制系统可对箱体内外部多种环境变量参数进行自动采集和保存，并将数据发送至监控终端进行查看和存储，同时持续监控铅酸蓄电池的电量。池的电量。池的电量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置
[0001]本技术涉及静态箱
，具体为一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置。
技术介绍
[0002]近代工业革命以来，环境问题变得愈发严峻，造成这些现象的主要原因是温室气体的大量排放。在温室气体的排放源中，一个重要来源来自土壤，而土壤温室气体的排放量与土壤周围的环境有着密切联系，所以为了减少土壤温室气体的排放量，更好的实现人与自然的和谐共生，就需要测量土壤温室气体的排放量，并知晓排放量与土壤周围其他环境变量参数的内在关系。因此，制造一套能同时测量土壤温室气体的排放量和土壤周围其他环境变量参数的装置和系统是必需的。
[0003]在土壤温室气体排放量的研究中，静态箱
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气相色谱仪法是常用的方法。所谓静态箱，是指体积和底面积已知的，用来存储所排放温室气体的箱体，可随着测量环境的不同而改变结构，在植被较低时，可只使用底箱与顶箱，在植被较高时，可在底箱与顶箱之间再加一箱体，能使组合后的箱体完美覆盖测量地的植被，各箱体间设有密封槽，通常在密封槽内加水构造箱体的封闭区间，防止箱内气体的外泄。箱体内装有搅拌风扇，使箱体内的气体混合均匀。箱体上装有横截面积较小的气压平衡管，用来平衡箱内外气压。箱体上设有气囊，用来收集所测量的温室气体，将收集到的气体放置真空袋内保存，随后送至实验室的气相色谱仪中进行浓度的测定，根据不同时间土壤所排放温室气体的量不同，可对其进行分析计算。
[0004]目前而言，利用静态箱法去研究测量土壤温室气体的排放量还处于发展阶段。
[0005]申请公布号为CN104677694A的技术专利，公开了一种农田温室气体监测装置，可以实现农田温室气体排放量的在线实时监测。但存在的缺点如下：1、整个装置的电路系统均由蓄电池进行供电，而蓄电池所含电量是未知的，从而可能会发生在装置监测农田温室气体的排放量时，蓄电池电量不足，电路系统无法正常工作的情况，造成时间和人力物力的损耗；2、箱体最底面气囊的下底面设有的锚杆，用于插入土壤使箱体固定，当锚杆插入箱体下方的测量土壤后，破坏了土壤中植物的根须及微生物的活动环境，影响了测量的准确性；3、装置所获取的数据均由GSM模块发送至监控终端，GSM模块是一种通信模块，发送端与接收端均受当地信号的影响，当某端信号质量不好时，会影响数据的传输，造成传输数据的不稳定性。
[0006]授权公告号为CN209495968U的技术专利，公开了一种草地温室气体通量的在线监测装置，测量方法是将静态箱的气体导管与气体监测仪的进气孔与出气孔相连接，利用气体检测仪直接对导管输送过来的气体进行测量。其缺点是：1、箱体内未加风扇或其他能使箱内气体混合均匀的设备，而是利用气体导管直接抽取箱内气体通过气体检测仪进行浓度测定，这种测量方式使得测量结果的准确性降低；2、整套装置未做固定处理，当遇到恶劣环境时，存在装置被大风大雨推翻，监测工作不能顺利进行的可能。
[0007]授权公告号为CN214844267U的技术专利，公开了一种温室气体采集用静态箱；其缺点如下：1、每次抽取静态箱中的气体均为人工手动，需要消耗大量的时间和人力物力，从而无法满足长时间的采样工作；2、从静态箱中抽取出来的气体保存至采气袋中，将采气袋从测量地送至气相色谱仪中进行浓度测定的过程中会发生气体的逃逸，且步骤繁琐复杂，最终导致测定浓度的不准确。
[0008]综上所述，现有的关于静态箱法测量土壤温室气体排放量的研究中，均未测量土壤周围其他环境变量参数，忽略了土壤周围环境变量对土壤温室气体排放量的影响，且还没有一种能在复杂环境情况下，不需人为干预的、自动的对温室气体进行采样和浓度的准确测量，将测量所得值完整的进行记录和保存，同时在电路系统供电不足的情况下及时预警提醒的技术方案，为此，我们提出一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置。
技术实现思路
[0009]本技术的目的在于提供一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0010]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置，包括顶箱、底箱和嵌入式控制系统，以及设置在顶箱与底箱之间的密封槽，所述顶箱内壁的顶部开设有走线孔，所述顶箱内部的两侧均设置有搅拌风扇；
[0011]所述顶箱的下方设置有底箱，所述底箱的上下两侧均开口，所述底箱的四周均焊接有密封槽，所述密封槽的一侧通过挂钩安装有一个搅拌风扇；
[0012]所述顶箱的底部开口，所述顶箱左侧的上方连接有气压平衡管，所述顶箱内部的顶部设置有箱内传感器，以及两个对称分布的安装孔，所述安装孔内部的顶部设置有电磁阀，两个所述安装孔的内部分别安装有进风风扇和出风风扇；
[0013]所述底箱底部的四周均设置有两组固定支撑架，所述固定支撑架包括支撑杆，所述支撑杆的一端设置有固定圆环和安放杆，另一端设置有移动圆环和箱体圆环，所述固定圆环的内部穿设有固定螺柱，所述固定螺柱的外部套设有固定螺母。
[0014]优选的，两个所述风扇均与嵌入式控制系统电连接，一个所述风扇安装在顶箱内部一侧中间的顶边位置，另一个所述风扇安装在对侧密封槽内层的中间位置。
[0015]优选的，所述电磁阀、进风风扇和出风风扇均与嵌入式控制系统电连接。
[0016]优选的，所述密封槽焊接在底箱的顶面四周，分为外层和内层，横截面均为正方形，其中，外层的边长尺寸大于顶箱5边长尺寸1.5cm，内层的边长尺寸小于顶箱边长尺寸0.5cm，且密封槽的高度不低于顶箱5高度的三分之一。
[0017]优选的，所述安放杆为与水平面呈60
°
夹角向上。
[0018]优选的，所述箱体圆环为一焊接在底箱上的铁环，移动圆环为一焊接在支撑杆一端上的铁环，箱体圆环与移动圆环相互缠绕，固定圆环为一焊接在支撑杆另一端的铁环。
[0019]优选的，所述嵌入式控制系统分别连接有铅酸蓄电池和箱外传感器，所述嵌入式控制系统包括GPRS通信模块、GPS模块、A/D转换模块、SD卡存储模块和485模块，所述GPS模块连接有GPS模块天线。
[0020]优选的，所述箱内传感器包括甲烷传感器、二氧化碳传感器和温湿度传感器。
[0021]优选的，所述箱外传感器包括风速传感器、风向传感器、气压传感器和温湿度传感
器。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0023]本技术的装置安装完成后，不需人为干预、自动的对箱体内温室气体浓度数据及测量地周边的多种环境参数进行测量采集，可了解土壤周边各环境参数对土壤温室气体排放量的影响；获取的数据通过GPRS模块发送至监控终端进行查看和保存，也可直接保存至SD卡存储模块中，多方面保障了数据的完整性；时刻监测铅酸蓄电池的电量，在电量充足时能长时间自动的在野外连续采样测量，在电量不足时通过GPRS模块对监控终端进行预警提醒；设计的静态箱结构更加合理及稳定，在每次采集数据之本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置，其特征在于，包括顶箱(5)、底箱(7)和嵌入式控制系统(19)，以及设置在顶箱(5)与底箱(7)之间的密封槽(6)，所述顶箱(5)内壁的顶部开设有走线孔(2)，所述顶箱(5)内部的两侧均设置有搅拌风扇(3)；所述顶箱(5)的下方设置有底箱(7)，所述底箱(7)的上下两侧均开口，所述底箱(7)的四周均焊接有密封槽(6)，所述密封槽(6)的一侧通过挂钩安装有一个搅拌风扇(3)；所述顶箱(5)的底部开口，所述顶箱(5)左侧的上方连接有气压平衡管(4)，所述顶箱(5)内部的顶部设置有箱内传感器(1)，以及两个对称分布的安装孔，所述安装孔内部的顶部设置有电磁阀(23)，两个所述安装孔的内部分别安装有进风风扇(24)和出风风扇(25)；所述底箱(7)底部的四周均设置有两组固定支撑架(21)，所述固定支撑架(21)包括支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的一端设置有固定圆环(8)和安放杆(9)，另一端设置有移动圆环(11)和箱体圆环(12)，所述固定圆环(8)的内部穿设有固定螺柱(22)，所述固定螺柱(22)的外部套设有固定螺母(20)。2.根据权利要求1所述的一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置，其特征在于，两个所述风扇(3)均与嵌入式控制系统(19)电连接，一个所述风扇(3)安装在顶箱(5)内部一侧中间的顶边位置，另一个所述风扇安装在对侧密封槽(6)内层的中间位置。3.根据权利要求1所述的一种基于静态箱的多环境变量参数自动采集装置，其特征在于，所述电磁阀(23)、进风风扇(24)和出风风扇(25)均与嵌入式控制系统(19)电连接。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈用斌，程辉，廖秀英，付国红，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：
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