[发明专利]一种多筒式湿地蒸散发分离监测方法

摘要

一种多筒式湿地蒸散发分离监测方法，属于植物生理、生态监测及湿地气象水文量测领域，实现对浅水区水面蒸发量、不同植物散发量和垂向通量的监测。量测时将规格相同，状态不同的测筒压入土壤；利用压力传感器进行水下原位监测，根据测筒之间的补偿关系实现水面蒸发量、不同植物散发量和垂向通量的分离式组合监测。通过控制器实现蒸散发数据定时自动采集、处理、存储、无线传输功能，并可定时自动实现各测筒水位初值设定，通过与远程端信息管理系统交互可实现远程控制。本发明在不破坏原生植物生长状态下，可同时监测多测筒的蒸散发情况，满足智能化自动采集、存储、及数据传输的监测需求；装置精简、稳定性和可靠性高、野外适应性好、精度高等特点。

主权项

1.一种基于上述系统的多筒式湿地蒸散发分离监测方法，其特征在于，所述的监测方法利用一组规格相同、布置在同一区域的蒸散发测筒(2)，通过监测其内部水位变化，实现对该区域水面蒸发量、不同植物散发量和垂向通量的测量；基于监测装置实现，监测装置包括传感器数据采集单元(1)、蒸散发测筒(2)、中央控制单元(3)、水位调节单元(4)、太阳能电源管理单元(5)、远程发送单元(6)、信号接收天线(7)、物联网(8)、远程端服务器(9)；所述的传感器数据采集单元(1)、中央控制单元(3)、远程发送单元(6)及空气开关、电源稳压器位于控制箱内部，信号接收天线(7)固定于控制箱顶部；所述的中央控制单元(3)通过串口线与传感器数据采集单元(1)相连，根据Modbus通信协议进行信息传输，将各测筒内的水位信息量传输到中央控制单元(3)；中央控制单元(3)通过串口线与远程发送单元(6)相连，进行信息交互，远程发送单元(6)可通过信号接收天线(7)接入物联网(8)，通过TCP/IP协议与远程端服务器(9)进行连接；中央控制单元(3)通过继电器驱动模块控制水位调节单元(4)，实现蒸散发测筒(2)水位初值设定；所述的水位调节单元(4)与蒸散发测筒(2)通过管体连通，控制其内部水位；所述的多筒式湿地蒸散发分离监测方法包括以下步骤：步骤1：据湿地的植物的具体分布情形，安装三类蒸散发测筒(2)：蒸散发测筒(2a)根据实际需求进行数量及空间位置的扩展，蒸发测筒(2b)和垂向通量测筒(2c)各布置至少一个，保证水位变化的补偿关系；蒸散发测筒(2a)内有原生植物(2‑5)，蒸发测筒(2b)和垂向通量测筒(2c)内有处理后的植物(2‑15)；各蒸散发测筒(2)安装后，蒸散发测筒(2)压入淤泥面(2‑11)以下；步骤2：在各蒸散发测筒(2)内放入支架(2‑2)，支架(2‑2)平面与水面(2‑12)保持平行，并将压力传感器(2‑1)嵌于支架(2‑2)中进行固定，压力传感器(2‑1)探头垂直于水面(2‑12)且位于其下方；各蒸散发测筒(2)的压力传感器(2‑1)安装完毕后，在垂向通量测筒(2c)安装筒盖(2‑18)，用于收集雨水；步骤3：各蒸散发测筒(2)通过软管(2‑10)与连通管连接，通过电磁阀打开连通管，使各蒸散发测筒(2)内水位与自由水体水位保持一致；水位初值设定过程中，中央控制单元(3)连续与传感器数据采集单元(1)信息交互，监测水位变化，实现各蒸散发测筒(2)水位状态与自由水体水位一致；步骤4：安装蒸散发测量装置控制箱；安装太阳能电源管理单元(5)，对整个装置进行供电；配置控制箱中远程发送单元；控制箱调试完成后，启动装置进入自动工作状态：采样过程中，中央控制单元(3)通过Modbus协议获取经中位值滤波、限幅滤波预处理后的水位信息，根据补偿关系对比分析水下原位数据，实现多个蒸散发测筒(2)的分离式组合监测；步骤5：在数据采集后，运行远程端服务器(9)的信息管理系统，实现数据的远程发送和保存。