[发明专利]风沙地表蚀积动态监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及地表风蚀监测技术领域，具体涉及一种风沙地表蚀积动态监测装置。

背景技术

在我国，沙化土地面积达到占国土总面积的18.03％，主要分布在新疆、内蒙古、西藏、青海及甘肃5省。随着西部大开发战略的深入开展，西部地区与中东部地区的交流越来密切，近些年来新建了青藏、太中银、兰新二线等铁路干线。这些铁路途经很多风沙活动剧烈的地段，风沙流的活动对铁路的正常运营造成了很大影响。为解决该问题，通常会在铁路两侧布设工程措施和生物措施相结合的综合防沙体系。当地风沙活动的强度决定了这些防沙体系的使用年限。因此，掌握这些地区地表风沙流运动状态，监测地表蚀积动态，是对防沙体系建设和优化的前提。

目前，地表蚀积动态监测装置采用在监测装置标杆上设置等距的孔，通过孔内嵌装光敏电阻来进行数据采集，进而分析得出地表蚀积的动态情况。

但是，由于光敏电阻的反映不灵敏，有一定的滞后效应，且只能在白天工作，给测量带来了不确定性，造成对地表蚀积动态的监测结果不够准确。同时光敏电阻设置并不连续，使得该结构测得的蚀积变化呈现阶梯状，且时间间隔不均匀，只能对地表蚀积的结果进行不连续监测，不能在风沙流运动过程中对地表蚀积的实时动态进行过观测。

发明内容

针对现有技术中对地表蚀积的监测结果不准确以及无法实现实时连续监测的缺陷，本发明提供了一种风沙地表蚀积动态监测装置。

本发明提供的一种风沙地表蚀积动态监测装置，包括：柱状壳体、光敏器件、CCD元件、闪光灯、指令控制器以及A/D转换器；

所述柱状壳体为封闭壳体，并且所述壳体沿轴向方向设置有一个条形透明窗口；所述光敏器件设置于所述壳体顶部的外侧；所述CCD元件和所述闪光灯设置于所述透明窗口处所述壳体的内侧，并且与所述透明窗口长度相同；所述指令控制器以及A/D转换器设置于所述壳体内部；

所述指令控制器分别与所述光敏器件、闪光灯和CCD元件连接，所述A/D转换器与所述CCD元件连接。

进一步地，所述装置还包括信号处理器件，所述信号处理器件与所述A/D转换器连接。

进一步地，所述信号处理器件包括滤波器和信号放大器。

进一步地，所述柱状壳体包括迎风面、尾流面、左侧面、右侧面以及上顶面和下底面；

所述迎风面为半径较小的半圆弧面，所述尾流面为与所述迎风面相对的对应的半径较大的半圆弧面，所述左侧面、右侧面以及上顶面和下底面为平面。

进一步地，所述透明窗口设置于所述迎风面上。

进一步地，所述透明窗口两侧设置有刻度尺。

进一步地，所述光敏器件为光敏电阻元件或者光电二极管。

进一步地，所述透明窗口为透明玻璃。

进一步地，所述透明玻璃为透明钢化抗磨蚀玻璃。

进一步地，所述装置还包括底部托盘，所述柱状壳体垂直设置于所述底部托盘上方。

本发明提供的一种风沙地表蚀积动态监测装置，主要适用于主风向较为单一明显的风沙流活动显著的地区进行连续不间断及任意指定时间间隔长度下地表蚀积变化的自动监测，采用多个监测装置同时进行观测，有利于对不同地形及地貌位置的地表蚀积变化过程进行监测研究。并且除了测量地表蚀积动态外，还能根据地表蚀积动态的变化，用于测算地表风蚀量、地表沙波纹的尺寸及移动的速度。本发明装置原理简单，使用方便，且监测的精度比以往大幅度提升，在科研和工程中具有良好的应用及推广前景。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是本发明一个实施例中风沙地表蚀积动态监测装置柱状壳体结构示意图；

图2是本发明一个实施例中风沙地表蚀积动态监测装置迎风面上刻度示意图；

图3是本发明一个实施例中风沙地表蚀积动态监测装置上顶面结构示意图；

图4是本发明一个实施例中风沙地表蚀积动态监测装置横断面示意图；

图5是本发明一个实施例中风沙地表蚀积动态监测装置的内部器件结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步详细阐述。

本实施例提供的一种风沙地表蚀积动态监测装置，包括：柱状壳体、光敏器件、CCD元件、闪光灯、指令控制器以及A/D转换器；