[实用新型]一种基于无线传感器网络的风沙监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风沙监测系统技术领域，具体地，涉及一种基于无线传感器网络的风沙监测系统。

背景技术

沙尘暴是由特殊的地理环境和气象条件所致的一种较为常见的自然现象，主要发生在沙漠及其临近的干旱与半干旱地区，世界范围内沙尘暴多发区位于中亚、北美、中非和澳大利亚。沙尘暴过程对生态系统的破坏力极强，它能够加速土地荒漠化，对大气环境造成严重的污染，使城市空气质量显著下降，对人类健康、城市交通、通讯和供电产生负面影响。由于其爆发的频繁性和危害的严重性，沙尘暴趋势预测的研究已经成为了国内外专家学者关注的热点和焦点。

因此，深入认识风沙运动发生和发展的过程和规律，不仅有助于对荒漠化和风沙灾害进行更加客观、准确的预测和预报，而且也是风沙灾害工程防治措施科学、有效的基础。目前，许多国家和地区已经部署了各自的沙尘暴监测系统。包括亚洲风沙模型系统（Asian Dust Aerosol Model system，简称ADAM）、地中海区域大气系统（Mediterranean Dust Regional Atmospheric Model system，简称DREAM）和中国联合环境系统（Chinese Unified Atmospheric Chemistry Environment for Dust system，简称CUACE）。

目前在国内除了通过遥感、航拍技术对荒漠化土地的现状、动态予以宏观跟踪监测外，还通过在荒漠地区设立观测设备，或人工携带设备深入荒漠地区等方式进行数据采集以实现近地观测。为风沙研究提供数据支撑，目前国内已经获得批准的风沙监测专利数量繁多，在此将部分典型的专利的基本特征和优缺点列举如下：

⑴一种近地表不同风向风沙流输沙通量监测仪器（中国科学院新疆生态与地理研究所、CN201764999U、2011-03-16）

该近地表不同风向风沙流输沙通量监测仪器，是由地上采沙装置为采沙器、风力驱动转向装置及地面保护环和地下储沙装置为固定外桶及集沙盒组成，其中采沙器是由叠加进沙通道、导沙通道、排气网、出沙口、挡沙槽、辅助挡沙板和采沙器口罩组成，进沙通道和导沙通道相互贯通，成45-60°夹角焊接在一起，排气网焊接在进沙通道后端两侧壁上；风力驱动转向装置是由旋转圆盘、支撑杆、尾翼、转轴、旋转轴承、固定环、固定螺丝组成，在旋转圆盘上开有槽，将采沙器中的出沙口对接固定在槽中，支撑杆焊接在旋转圆盘的圆心，旋转轴承、转轴与固定外桶内的支撑横杆采用螺母固定；集沙盒为扇柱形，通过顶部两侧的折边悬挂在支撑横杆上；地面保护环为圆锥台形，圆环的外沿焊接有向下的裙边，其侧面与水平面斜交。

该近地表不同风向风沙流输沙通量监测仪器，具有随风转动、储沙空间大、对气流和地表扰动小等特点，可以收集不同风向的输沙的优点，但是近沙床面集沙效率较低，采集数据精度有限，况且设备位置需要通过人工方式选择固定，受到时间、场地和自然环境的限制，而且监测区域有限。

⑵一种近地表风沙流长期监测方法（中国科学院新疆生态与地理研究所、CN101949763A、2011-01-19）