[发明专利]一种径流试验站的自动观测系统

说明书

技术领域

本发明属于水利试验领域，特别涉及径流试验站的自动观测系统。

背景技术

由于降雨形成的地表径流对土壤产生的侵蚀作用称为水力侵蚀。水力侵蚀通常带走大量地表土壤从而造成水土流失。在中国大部分地区，特别在山区、丘陵地带，水力侵蚀是造成水土流失的主要原因。在很多水土流失严重的地区，为了探索水土流失规律，研究水土流失的防治措施，需要在当地设立径流试验站，进行实地试验观测。

目前的径流试验站多沿用传统的测量方法对降雨、径流、含沙量及其他水文气象参数进行测量：降雨通过雨量计进行测量；在径流流量测量时，在试验站中设立径流观测池，采用自记水位计或者人工记录的方式对径流观测池中的水位数据进行采集，再通过径流观测池的容积-水位曲线以及水位变化过程换算出径流流量；测量含沙量时，在径流观测池中对水沙进行混合物取样，对采集的样本烘干进行含沙量计算，由于工作量较大而且现场工作人员较少，多数径流试验站对一次降雨径流过程多只测一次平均含沙量，没有随径流的变化过程的含沙量；其他如气温、蒸发等水文气象数据也多是采用人工记录，再印刷成册存储。由于数据观测需要大量人工参与，即使采用自计水位计和自计雨量计记录的数据也要通过人工读数的方法进行数据的整理，数据的采集、读取、传输以及存储过程通常效率较低，测量可靠度不稳定。因此，需要建立一套用于径流试验站的自动观测系统，提高径流试验站中各种参数观测的自动化水平，保证数据测量的稳定性，为数据的查询、利用与共享提供有效的技术平台。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种径流试验站的自动观测系统，可提高径流试验站中各种参数观测的自动化水平，保证数据测量的稳定性，为数据的查询、利用与共享提供有效的技术平台。

本发明提出的一种用于径流试验站的自动观测系统，其特征在于，该系统主要包括水文气象测量仪器组、转换模块以及控制服务器三部分；所述各部分之间通过信号线连接，其中，测量仪器组用于直接测量降雨、径流、泥沙浓度各水文气象数据，并将这些数据以电流或电压的形式输出；转换模块用于将电流或电压等模拟信号转换为计算机可识别的满足RS-232通讯协议的数字信号；控制服务器用于对转换模块输出的信号进行接收和处理。

所述水文气象测量仪器组主要包括多个翻斗式雨量计，多个电磁流量计，多个泥沙浓度计，其中，翻斗式雨量计用于测量降雨量，并以电压的形式将降雨量数据输出，电磁流量计与泥沙浓度计分别用于测量径流量和泥沙浓度，并将实测数据以电流的形式输出；所述转换模块主要由多个脉冲电压式模数转换模块，多个电流式模数转换模块和通讯协议转换模块组成，其中，脉冲电压式模数转换模块输入端口分别与各翻斗式雨量计连接，将翻斗式雨量计采集的电压信号转换为数字信号；电流式模数转换模块的输入端口分别与各电磁流量计、各泥沙浓度计相连接，将电磁流量计和泥沙浓度计采集的电流信号转换为数字信号；各通讯协议转换模块的信号输入端与各电流式及脉冲电压式模数转换模块输出端连接，各通讯协议转换模块信号输出端均与控制服务器连接，用于将电流式和脉冲电压式模数转换模块输出的RS-485格式信号转换为RS-232信号输入到控制服务器中。

本发明的技术特点及有益效果：

本发明的特点在于通过一种径流试验站的自动观测系统实现对径流试验站中的各项测量指标的采集、传输、储存进行自动化管理，可实现数据的全天候不间断、高精度和高时间分辨率的测量，节省了大量的人工劳动，提高了测量效率，保证了数据测量的稳定性，增强了数据的查询、利用和共享能力，具有重要的生产实用价值及推广应用前景。

附图说明

图1为本发明的一种用于径流试验站的自动观测系统结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例对本发明的一种用于径流试验站的自动观测系统进行详细说明。

本发明提出的用于径流试验站的自动观测系统，其特征在于，该系统主要包括水文气象测量仪器组、转换模块以及控制服务器三部分；上述各部分之间通过信号线连接，其中，测量仪器组用于直接测量降雨、径流、泥沙浓度各水文气象数据，并将这些数据以电流或电压的形式输出；转换模块用于将电流或电压等模拟信号转换为计算机可识别的满足RS-232通讯协议的数字信号；控制服务器用于对转换模块输出的信号进行接收和处理。

上述装置各部分的具体实施方式及功能结合附图分别说明如下：