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基于物聯(lián)網(wǎng)的徑流泥沙水土流失監(jiān)測(cè)儀，是一套整合傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)管理功能的綜合性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，專注于實(shí)時(shí)獲取降雨徑流過程中的泥沙含量及水量變化，為水土流失動(dòng)態(tài)分析提供量化依據(jù)。
該監(jiān)測(cè)儀的核心由多類型傳感器構(gòu)成。降雨量監(jiān)測(cè)采用翻斗式雨量計(jì)，其通過機(jī)械翻斗的周期性翻轉(zhuǎn)觸發(fā)計(jì)數(shù)信號(hào)，精準(zhǔn)記錄單位時(shí)間內(nèi)的降雨量，結(jié)構(gòu)耐用且維護(hù)需求低。徑流量測(cè)量配置明渠流量計(jì)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)堰槽(如三角堰或矩形堰)使用，根據(jù)水位-流量關(guān)系自動(dòng)換算徑流總量，確保數(shù)據(jù)與實(shí)際流態(tài)匹配。泥沙含量監(jiān)測(cè)則依賴濁度傳感器，其通過測(cè)量水體中懸浮顆粒對(duì)特定波長(zhǎng)光的散射強(qiáng)度，間接反映泥沙濃度，需定期用標(biāo)準(zhǔn)泥沙溶液進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，保證測(cè)量精度。
物聯(lián)網(wǎng)通信模塊是數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。監(jiān)測(cè)儀內(nèi)置低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)芯片，如LoRa或NB-IoT，支持長(zhǎng)距離、低速率的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸，適應(yīng)野外偏遠(yuǎn)環(huán)境。在無公網(wǎng)覆蓋區(qū)域，可擴(kuò)展北斗短報(bào)文通信功能作為備用通道，確保數(shù)據(jù)不中斷。數(shù)據(jù)上傳至云端管理平臺(tái)前，會(huì)經(jīng)過本地邊緣計(jì)算模塊預(yù)處理，剔除異常值并壓縮數(shù)據(jù)包，降低傳輸負(fù)荷。
云端管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析與可視化。系統(tǒng)按時(shí)間序列整合降雨、徑流、泥沙數(shù)據(jù)，生成動(dòng)態(tài)變化曲線與統(tǒng)計(jì)報(bào)表，支持用戶自定義查詢時(shí)段與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。結(jié)合GIS地圖，可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)映射至地理空間，直觀展示不同區(qū)域的侵蝕強(qiáng)度差異，輔助識(shí)別水土流失重點(diǎn)區(qū)域。
設(shè)備設(shè)計(jì)注重環(huán)境適應(yīng)性，外殼采用防腐蝕材料，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP67，可抵御暴雨、沙塵等惡劣天氣。供電系統(tǒng)配置太陽(yáng)能板與鋰電池組合，滿足長(zhǎng)期無人值守運(yùn)行需求。定期維護(hù)僅需清理傳感器表面附著物、檢查通信模塊信號(hào)強(qiáng)度，操作簡(jiǎn)便且成本可控。
