荒漠植物蒸渗观测池嵌入式监控系统开发应用

近些年,由于我国北方地区土地沙化加剧,沙尘暴越来越频繁,严重影响到人们的正常生活,因此沙漠的治理显得刻不容缓。水是沙漠治理的关键因素,合理地给荒漠植物提供有限且有效的水分是一个非常重要的问题。然而,目前尚未存在一套成熟、可靠的技术手段来监测、分析并研究荒漠植物在各个时期对水分的需求。本文采用嵌入式技术独立、完整的开发了一套荒漠植物蒸渗观测池嵌入式监控系统。该监控系统通过监测池水位嵌入式控制器,配合监测池中每20CM垂直部设的水分传感器以及其他辅助设备来监测荒漠植物在各个时期对水分的需求,进而合理高效地给荒漠植物供给水分,这为治理荒漠的研究提供一种可靠的技术手段和科学依据。 目前,我国对此类问题的研究基本采用称量式和非称量的方法来实现。称量式对设备要求较高,规模较小,造价昂贵,一般在小规模实验中采用。非称量式在我国也有缓慢的发展,但大多都是基于人工的一些简陋监测装置,效率低且可靠性不高。因此设计一套自动化的非称量式监测系统具有重大意义。系统运行的环境湿度大,供电电压波动大,长期连续工作,无人值守,半地下,因此,本文基于非称量式原理,采用嵌入式技术设计、开发、研制、安装了套实时监控系统。 系统由上位工控机与自主研发的监测池水位嵌入式控制器、无线指令发射器、环境温度无线控制器、蓄水容器总阀无线控制器、溢水池液面监测控制器、UPS过压保护器、土壤水分采集模块、EC-5土壤水分传感器等构成。该系统具有自动监测土壤水分含量、自动保持地下水位恒定、自动计量补水量及排水量、数据存储、数据通信、故障报警、环境温度保持等功能,已在甘肃省治沙研究所民勤治沙站投入使用,运行状况良好,均达到系统的各项性能指标。