[发明专利]一种数据采集装置、蒸散发监控系统及方法

说明书

本申请实施例提供一种数据采集装置、蒸散发监控系统及方法，其中数据采集装置包括：涡度相关系统、串口服务器以及第一无线网桥，涡度相关系统连接在串口服务器的串口端，第一无线网桥连接在串口服务器的网口端，第一无线网桥与监控中心的第二无线网桥无线连接。在进行蒸散发监控时，涡度相关系统采集大气与下垫面间的湍流通量原始数据，并利用串口服务器与无线网桥将该湍流通量原始数据传输至监控中心，从而实现对蒸散发的实时监测。

技术领域

本申请涉及生态水利技术领域，具体而言，涉及一种数据采集装置、蒸散发监控系统及方法。

背景技术

蒸散发作为地表水热循环的重要组成部分，参与土壤-植被-大气连续体(Soil-Plant-Atmosphere Continuum，SPAC)系统水分交换，是陆面生态过程与水文过程的重要纽带。涡度相关法利用安置的传感器来测量大气与下垫面间的物质和能量交换，已成为蒸散发监测方法的典型代表。现阶段，对涡度相关系统采集到的原始数据进行传输与监测多是利用外置存储下载拷贝或有线网络传输，但是，采用下载拷贝方式，水汽通量数据被定期下载，无法保证对数据的实时监测，而有线网络方式需专门布设网线，不够便捷、灵活，成本相对也较高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种数据采集装置、蒸散发监控系统及方法，利用无线网桥与串口服务器实现涡度相关系统数据的无线实时传输与监测，采集装置位置可灵活移动，也降低了监测成本。

第一方面，本申请提供了一种数据采集装置，包括：涡度相关系统、串口服务器以及第一无线网桥，所述涡度相关系统连接在所述串口服务器的串口端，所述第一无线网桥连接在所述串口服务器的网口端，所述第一无线网桥与监控中心的第二无线网桥无线连接；所述涡度相关系统用于采集大气与下垫面间的湍流通量原始数据，所述串口服务器用于通过所述第一无线网桥将所述湍流通量原始数据传输至监控中心。

在上述过程中，数据采集装置利用涡度相关系统完成对湍流通量原始数据的采集，并将数据实时同步发送至串口服务器中，此时串口服务器将串口端接收到的数据转换为网络数据包后再通过网口端转发出去，进而能够利用无线网桥的局域网络将数据发送至监控中心内，完成数据的实时传输，本申请中无线网桥组网相比有线网络更加便捷、灵活。

结合第一方面，所述装置还包括支座以及支架，所述支架包括第一连接杆以及第二连接杆，所述第二连接杆可容纳至所述第一连接杆中；所述第一连接杆的一端固定在所述支座上，所述第一连接杆远离所述支座的一端设有第一限位部，所述第二连接杆靠近所述第一连接杆的一端设有与所述第一限位部相对应的第二限位部，用于在所述第二连接杆伸出至预设位置时固定所述支架的长度；所述第一无线网桥设置在所述支架上。

结合第一方面，所述第一限位部为限位孔，所述第二限位部为限位块，所述第二连接杆伸出至预设位置时所述限位块被固定在所述限位孔中。

由于在进行数据传输的过程中，应当尽量确保发送端与接收端的无线网桥间的传输路径中没有障碍物遮挡，在两者间存在遮挡时，可通过使至少一端升高其安装高度，来解决障碍物为信号的传输所带来的不便。因此，为便于调节第一无线网桥的高度，上述支架可具备伸缩特性，当其中第二连接杆从第一连接杆中伸出时，第一无线网桥也可随之升高。

结合第一方面，所述装置还包括光电隔离器，所述光电隔离器设置在所述第一无线网桥与所述串口服务器之间。

由于数据采集装置长期安置在野外，将会面对恶劣天气所带来的影响，例如雷电。光电隔离器使得第一无线网桥与串口服务器间完全绝缘，在遇到强电流或雷电时，光电隔离器将自动断开、隔离，可有效防止雷电对涡度相关系统设备及串口服务器造成损坏。

结合第一方面，所述涡度相关系统包括三维超声风速仪、气体分析仪以及处理装置，所述三维超声风速仪、所述气体分析仪均与所述处理装置连接，所述处理装置连接在所述串口服务器的串口端；所述气体分析仪为开路式气体分析仪。