[发明专利]一种土壤含水量智能时序监测装置

说明书

本发明公开了一种土壤含水量智能时序监测装置，涉及监测设备技术领域。一种土壤含水量智能时序监测装置，包括多个监测机构，所述监测装置还包括一个能够与监测机构电性连接的设置机构和一个能够与多个监测机构无线连接的处理机构，所述监测机构包括主体监测杆，且主体监测杆的底部固定连接有钻头，所述主体监测杆的内部转动连接有钻孔套杆，所述主体监测杆顶部两侧固定连接有限位块。本发明通过在土壤含水量传感器上搭载数据远距离传输装置，实现工作面自开切眼至停采线动态推进中土壤含水量实时监测数据的远距离传送及接收，减少野外监测工作人力、物力资源的消耗，节约试验成本。

技术领域

本发明涉及监测设备技术领域，具体为一种土壤含水量智能时序监测装置。

背景技术

半干旱矿区大规模、高强度井工煤炭开采会改变土体的理化性质和土壤的持水能力，扰动地表土壤水空间分布状况。由于井工开采方式会导致覆岩从下至上发生冒落、裂隙和弯曲下沉，使地表产生大量裂缝，这也增大了土壤水蒸发面积，会导致土壤水含量降低。研究发现采矿扰动下矿区预采区、采动区与采空区土壤含水率空间分异性增强，塌陷区与未塌陷区相比土壤水含量降低；此外，采煤沉陷对不同坡位土壤水也存在影响。

土壤含水量是影响半干旱矿区植被生长的关键限制性因子。土壤含水量一般是指土壤绝对含水量，即摊烘干土中含有若干克水分，也称土壤含水率，时序监测获取土壤含水量的变化，可掌握作物对水的需要情况，对于揭示煤炭井工开采对土壤环境的扰动规律具有重要意义。土壤水分常被吸附在土粒表面，或储存于土壤孔隙之中，并且和外界的水一样，也以固态、液态、汽态三态形式存在，土壤水分的类型大致可分为化学结合水、吸湿水和自由水三类，土壤含水量监测是引导半干旱矿区生态环境恢复的重要基础工作，其监测方法一般包括人工取土烘干法和仪器速测监测法等，土壤含水量监测按照使用方法可分为固定埋设式和便携式，固定埋设式监测仪器所在位置的土壤结构和环境变化难以与大田保持同步，监测数据代表性较差，便携式监测仪器可直接在大田使用，但在干旱或土壤粘度较大时，难以插入土壤，容易损坏监测仪器，多次多点测量时监测仪器传感器与土壤接触程度难以保持一致，影响监测数据准确度。上述两种监测方法难以获取工作面自开切眼至停采线动态推进中土壤含水量的实时动态变化，不能保证上述动态过程土壤含水量变化的时效性。此外，大规模的定点实时野外监测势必需要大量的人力资源消耗，而且工作效率慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤含水量智能时序监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括多个监测机构，所述监测装置还包括一个能够与监测机构电性连接的设置机构和一个能够与多个监测机构无线连接的处理机构，所述监测机构包括主体监测杆，且主体监测杆的底部固定连接有钻头，所述主体监测杆的内部转动连接有钻孔套杆，所述主体监测杆顶部两侧固定连接有限位块，且限位块的外侧螺接固定有扶手柱，所述钻孔套杆以限位块中心水平线为零点自上而下依次设置有等间距的水分传感器，所述主体监测杆的顶端固定安装有数据采集、存储和传输仪器，所述数据采集、存储和传输仪器和水分传感器电性连接。

作为优选，所述设置机构包括设置面板，且设置面板的中部固定安装有第一显示器，所述设置面板沿第一显示器固定安装有控制键。

作为优选，所述设置面板的一侧固定连接有连接线，所述数据采集、存储和传输仪器的一侧设置有连接端口，所述连接端口与连接线相适配，所述第一显示器分别与控制键和连接线电性连接。

作为优选，所述处理机构包括固定底座，所述固定底座通过伸缩支架铰接有第二显示器，所述固定底座的顶部固定安装有按键面板，所述按键面板和第二显示器电性连接。

作为优选，所述数据采集、存储和传输仪器的一侧固定安装有数据传输天线，所述固定底座的一侧固定安装有数据接收天线，所述数据传输天线和数据接收天线相适配。

作为优选，所述钻头呈刀口状。

作为优选，相邻所述水分传感器的间距为20cm。