[发明专利]野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种野外自动土壤侵蚀监测装置,包括支架,其特征在于,所述支架包括垂直设置的主支撑杆,位于主支撑杆顶部的设备平台,水平均匀安装在设备平台周部的4根副支撑杆,所述副支撑杆上设有至少一个探头垂直下向的超声波测距仪,所述设备平台上设有红外线雨量/雨强传感器、北斗数据传输模块、单片机，以及为上述设备供电的蓄电池；所述超声波测距仪、红外线雨量/雨强传感器和北斗数据传输模块均与单片机连接。

2.如权利要求1所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述设备平台上还设有与单片机连接的倾斜/防盗报警模块、气温/湿度测量传感器和GPS/北斗定位模块。

3.如权利要求1所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述设备平台上还设有为所述蓄电池充电的太阳能供电板。

4.如权利要求1-3任一项所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述主支撑杆的下段经锚固件埋入地面以下。

5.如权利要求4所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述主支撑杆埋入地面以下的部分安装有地温/含水率测量传感器。

6.如权利要求5所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述地温/含水率测量传感器的埋深为20±2cm。

7.如权利要求5或6所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述地温/含水率测量传感器上方设有保护罩。

8.如权利要求1-3任一项所述的野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于，所述设备平台上还设有气泡型水平仪。

9.一种权利要求1-8任一项所述野外自动土壤侵蚀监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

正常工作时，多个超声波测距仪实时监测垂直距离土壤高度数据a,b,c,……m、红外线雨量/雨强传感器实时监测瞬时雨强R，土壤含水率传感器实时监测土壤含水率C，上述数据均送入单片机分析保存后经北斗数据传输模块传无线发送给控制终端，由控制终端进行如下计算：

公式1：

E=[(an)-(an-1)]2+[(bn)-(bn-1)]2+[(cn)-(cn-1)]2+...+[(mn)-(mn-1)]2m×(2L)2×(tn-tn-1)·ρ]]>

其中，E为t_n时刻的土壤侵蚀模数；t_n表示某一时刻，a_n，b_n，c_n，……m_n表示若干个超声波测距仪在t_n时刻的读取值；t_n-1表示在所述t_n时刻的上一记录时刻,所述a_n-1，b_n-1，c_n-1，……m_n-1表示所述若干个超声波测距仪在t_n-1时刻的读取值，ρ为土壤密度，L为副支撑杆的长度，分母上的m为超声波测距仪的数量。