水土流失自動監(jiān)測系統(tǒng)是集多要素感知與智能分析于一體的生態(tài)監(jiān)測利器。它通過布置在坡面、溝道的傳感器，實時采集降雨量、土壤含水率、徑流流速及泥沙含量等數(shù)據(jù)，結(jié)合高清攝像頭捕捉地表侵蝕動態(tài)。系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術自動上傳數(shù)據(jù)至云端，通過算法模型分析水土流失強度與趨勢，為水土保持規(guī)劃、工程效益評估提供科學依據(jù)，助力生態(tài)修復與可持續(xù)發(fā)展。
一、產(chǎn)品介紹
在徑流場與小流域的水土流失監(jiān)測工作中，傳統(tǒng)人工測量流量和泥沙等數(shù)據(jù)存在工作量龐大、效率低下的問題，同時人力成本高數(shù)據(jù)誤差大。水土流失自動監(jiān)測系統(tǒng)歷經(jīng)多年技術攻關與大量實地試驗驗證，成功實現(xiàn)對傳統(tǒng)人工監(jiān)測模式的革新。
本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集主控機、含沙量測量傳感器和明渠流量傳感器構(gòu)成。其中，明渠流量傳感器組件可自動測量徑流流量，并通過控制器精準計算不同時間段的徑流總量與瞬時徑流數(shù)據(jù)；含沙量測量傳感器依據(jù)徑流變化特征，于徑流垂直分布的泥沙測量口，實時采集徑流含沙量數(shù)據(jù)。各傳感器協(xié)同作業(yè)，所采集數(shù)據(jù)對水土流失分析具有關鍵價值。
系統(tǒng)將各傳感器采集的泥沙含量和徑流量實時上傳至云平臺，便于用戶隨時隨地調(diào)取、分析與管理數(shù)據(jù)，為水土保持決策提供科學、精準的數(shù)據(jù)支撐。
泥沙含量傳感器工作流程：地表水體由引水槽進入明渠或巴歇爾槽并經(jīng)過明渠流量計獲得瞬時徑流量數(shù)據(jù)，并計算出單位時間內(nèi)的徑流總量，分水管采集到地表水體送入主水箱，當主水箱待測地表水容量足夠進行檢測時，系統(tǒng)啟動并將待測地表水送入樣品倉進行檢測,傳感器把收集到的數(shù)據(jù)送給處理器經(jīng)處理后得到泥沙含量,得到數(shù)據(jù)后傳感器把內(nèi)部樣品由排水管排出為下次采樣做好準備。處理器通過485輸出至外部設備。
二、產(chǎn)品特點
1、全天候無人值守，自動測量：徑流量、徑流含沙量、徑流總量。
2、市電供電，全天候無人值守，自動測量數(shù)據(jù)。
3、具有在計算機軟件上在線實時監(jiān)測、顯示各測量參數(shù)動態(tài)過程及曲線、歷史數(shù)據(jù)下載功能。
4、可現(xiàn)場在數(shù)據(jù)管理主控機上自由設置采樣頻率及調(diào)校時鐘。
5、穩(wěn)定性好，傳感器自主研發(fā)精度高、穩(wěn)定性強、抗環(huán)境干擾能力強。
三、技術指標
| 徑流流量測量 | |
| 分辨率 | 0.1m3/h |
| 測量精度 | 量程的1%～5%（取決于堰槽精度） |
| 盲區(qū) | 30～50cm |
| 含沙量測量 | |
| 測量原理 | 稱重方式 |
| 采樣頻率 | 1～99分鐘 |
| 測量范圍 | 0～500kg/m3； |
| 分辨率 | 0.01kg/m3 |
| 測量精度 | ＜10% |
| 一般指標 | |
| 通訊方式 | RS485 |
| 工作電源 | DC12V |
| 設備功率 | ＜15W |
| 工作環(huán)境 | 溫度：0(不結(jié)冰)～50℃；濕度：<95%(無凝露) |
| 工作壽命 | ＞1年 |
四、產(chǎn)品尺寸及工作示意圖
五、維護和保養(yǎng)
初次使用前請先擰松運輸固定桿，否則設備將無法正常工作。
初次使用或久置不用重新使用時，請重新進行清水校準和零點校準。
定期檢查儲水箱，如有污泥大量沉積或有雜物，請進行清除，可拆下排水閥并沖洗干凈。
定期檢查排水閥，樣品桶進水閥，樣品桶排水閥，水流流通是否通暢，如水流弱小或不通水，可取消排水閥上的控制線并拆卸下排水閥進行清洗，然后重新安裝回去。
保持設備內(nèi)部整潔，稱重部分禁止物品堆積，樣品桶下禁止放置物品。
設備所在區(qū)域溫度低至零下時，請排空設備內(nèi)部水分，放置結(jié)冰損壞設備。
傳感器使用時間較長出現(xiàn)測量誤差時，可通過配合儀器進行標定校正，當以上方式對傳感器進行維護和保養(yǎng)仍不能進行標定和測量時，說明傳感器已經(jīng)損壞。
六、云平臺介紹
物聯(lián)云平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)通信技術的數(shù)據(jù)接收、處理、分析平臺，支持MQTT設備通信協(xié)議，支持HJ212-2017、HJ212-2005環(huán)保協(xié)議，支持TCP/IP短鏈接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，支持HTTP協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，支持實時、歷史數(shù)據(jù)查詢及分析，支持時間序列數(shù)據(jù)的波形圖顯示，支持數(shù)據(jù)聚合，支持實時視頻接入，支持設備地圖等。
