[发明专利]一种监测旱涝灾情与水质的传感装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种监测旱涝灾情与水质的传感装置及其使用方法，本发明采用的干湿度传感器洪涝时不工作，干旱时测试不同深度土壤的含水量；采用摄像头干旱时观测干旱开裂土层干裂程度，以及洪涝时拍摄现场的水情和水位数码标尺标识的水位；采用水位数码标尺供计算机和人工昼夜识读水位；采用透明度传感器的三对激光发射器和激光接收器，大量程测试水的透明度；采用电导率传感器高灵敏传感水的电导率，以及作为控制透明度传感器和干湿度传感器工作的传感源；采用温度传感器测试水温或气温，具有自动控制和无线信号输出数据等监测旱涝灾情和水质的多功能。

技术领域

本发明涉及水环境技术领域，具体说是一种监测旱涝灾情与水质的传感装置及其使用方法。

背景技术

目前监测干旱、洪涝和水质通常是各自独立的装置，而且干湿度传感器只能测试空气或土壤中的含水量，不能泡在水里，不适应洪涝时浸没于水里和干旱时测试空气或土壤中干湿度的测试环境。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种监测旱涝灾情与水质的传感装置及其使用方法，干湿度传感器能在洪涝时浸没于水里，待干旱时测试空气或土壤中的干湿度，能与透明度传感器、温度传感器、电导率传感器和水位数码标尺等组合进行旱涝灾情与水质的监测，具有高精度、大量程、结构简单、安装方便、实时无线信号传输等特点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种监测旱涝灾情与水质的传感装置，包括有竖直埋置在河滩上的圆管杆，在位于河滩地面以上的圆管杆外壁上设有水位数码标尺，所述的圆管杆顶部高于河滩最高水位线，在所述圆管杆顶端安装有控制器、光伏板和天线，在位于河滩地面以下的圆管杆杆壁上设有等距排列的通水孔，在设有通水孔的这段圆管杆内壁上衬有滤水膜，且在设有通水孔的这段圆管杆外壁周边回填有细砂；围绕所述圆管杆的河滩地面上设有一圈栏杆，在所述栏杆内侧的河滩地面上回填有干旱开裂土层；在所述光伏板底面的上端安装有摄像头，所述摄像头镜头对准所述的水位数码标尺和干旱开裂土层；在位于河滩地面以上的圆管杆外壁上安装有透明度传感器、温度传感器一和电导率传感器一，所述的温度传感器一和电导率传感器一位于所述透明度传感器的上方；在所述的圆管杆内部设有竖直的测杆，所述测杆顶端固定于圆管杆的顶部，所述测杆为圆管形状，测杆与圆管杆内壁之间有空隙，在位于河滩地面以下的测杆上安装有多只干湿度传感器，在每只所述干湿度传感器的上部均安装有温度传感器二，在每只所述干湿度传感器的下部均安装有电导率传感器二。当监测点处干旱时，地面下不同深度的干湿度传感器传感出土壤的干湿度，摄像头拍摄干旱开裂土层表面开裂的图像，地面上的温度传感器一传感出气温，地面下的温度传感器二传感出地下水温度或地温。当监测点处被水淹没时，摄像头拍摄监测点处下雨、刮风等气象和水流流速、波浪等水情的图像，摄像头拍摄水位数码标尺的水位图像，透明度传感器传感出水的透明度，温度传感器一传感出气温或水温，电导率传感器一传感出水的电导率。由控制器向岸上实时无线传输出监测点的土壤干湿度、土层开裂图像、气温、水情图像、水位数码标尺水位图像、透明度、水温、电导率等旱涝和水质信息。

所述的干旱开裂土层包括有上部粉土层、下部细砂层和周围回填细砂层，所述的上部粉土层等厚，上部粉土层顶面与河滩地面齐平。当天气干旱时，地下水位下降，粉土层开始从表面开裂，随着粉土层内的水分蒸发，粉土层上的裂缝宽度越开越大；当下雨时，随着粉土层内水分的积蓄，粉土层上的裂缝逐渐弥合，直至粉土层表面没有裂缝。在粉土层底部的细砂层和周围的细沙，让地下水及时补充或消退于粉土层。

所述的干湿度传感器包括有圆筒形器身，在所述器身表面设有基底层，在所述基底层上绕有螺旋的碳阻带，所述碳阻带为等宽等厚的发泡电阻薄层，在所述碳阻带上排列有等距的孔穴，在所述碳阻带的下缘设有凸起滴水条。当碳阻带通电发热后，碳阻带孔穴内的水会沁出到滴水条，再从滴水条的底部滴出，随着碳阻带内水分的滴出或蒸发，电阻值变大；当碳阻带断电冷却后，碳阻带吸收土内的水分后电阻值变小，并趋于稳定。即碳阻带的电阻值小时地下土层潮湿，反则电阻值大时地下土层干燥。