[发明专利]一种用于沟道侵蚀过程监测的装置、系统及方法

权利要求书

1.一种用于沟道侵蚀过程监测的装置，其特征在于，包括：

插杆(1)，用于插入沟道(12)内的土壤(7)中，插杆(1)设为中空结构，插杆(1)内沿插杆(1)纵向等间距设有多个光接收端(6)，各光接收端(6)对应于其在插杆(1)上相应的高度信息，各光接收端(6)所在处的插杆(1)杆壁上均设有玻璃透光窗；

支架(3)，设于所述插杆(1)的上端，支架(3)上设有光发射端(4)，所述光发射端(4)用于发射出照向各个玻璃透光窗(1-1)的检测光(5)，当检测光(5)照向各玻璃透光窗(1-1)会被对应的光接收端(6)所接收，光接收端(6)接收到检测光(5)后输出光接收信号；

定位模块(11)，设于所述插杆(1)内，用于检测所述插杆(1)所在的地理位置；

无线通信模块(8)，设于所述插杆(1)内；

微处理器(9)，设于所述插杆(1)内，用于实时接收各光接收端(6)所输出的光接收信号，并实时将最下方输出光接收信号的光接收端(6)对应的所述高度信息通过无线通信模块(8)发送给远程监控主机；所述微处理器(9)还用于接收定位模块(11)所检测到的地理位置信息，并将所述地理位置信息通过无线通信模块(8)发送给远程监控主机；

电源模块(10)，分别与所述微处理器(9)、无线通信模块(8)、定位模块(11)、光发射端(4)以及光接收端(6)电连接。

2.如权利要求1所述的一种用于沟道侵蚀过程监测的装置，其特征在于，所述支架(3)上设有多个光发射端(4)。

3.如权利要求1所述的一种用于沟道侵蚀过程监测的装置，其特征在于，所述插杆(1)的上端还设有将插杆(1)往沟道(12)内的土壤(7)中插入的施力部(2)。

4.如权利要求1所述的一种用于沟道侵蚀过程监测的装置，其特征在于，所述插杆(1)的上端还设有雨量传感器，所述雨量传感器与微处理器(9)信号连接。

5.一种用于沟道侵蚀过程监测的系统，其特征在于，包括若干个如权利要求1-4任一权利要求所述的装置，各装置按多行多列均匀的插入沟道(12)内的土壤(7)中，其中多行之间的行距和多列之间的列距均为设定的定值，多行装置和多列装置纵横交织将沟道(12)内部的表面划分为若干个监测区块(12-1)；所述各装置均通过其无线通信模块(8)与远程监控主机信号连接；各装置实时将插入沟道(12)内的插杆(1)上的最下方接收到检测光(5)的光接收端(6)对应的所述高度信息发送给所述远程监控主机，所述远程监控主机实时计算设定的监测时间间隔的初始时刻各装置发送来的高度信息以及该设定的监测时间间隔的结束时刻各装置发送来的高度信息之间的高度差值，并将所述高度差值与相应的装置所对应的监测区块(12-1)的面积相乘，从而近似得到各监测区块(12-1)在经过设定的监测时间间隔的侵蚀泥流流动量，进而从整体上实时把握所有监测区块(12-1)在整个沟道侵蚀过程中的侵蚀泥流流动量及其变化状况。

6.一种采用如权利要求5所述的用于沟道侵蚀过程监测的系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将沟道(12)内的表面均匀的划分为纵横分布的若干个监测区块(12-1)；

2)向各监测区块(12-1)均插入一所述装置；

3)将各装置与远程监控主机信号连接；

4)通过远程监控主机实时监控整个沟道(12)的各个监测区块(12-1)被侵蚀过程，实时获知各个监测区块(12-1)在整个被侵蚀过程中的侵蚀泥流流动量及其侵蚀泥流流动变化量，从而从整体上实时把握整个沟道在整个侵蚀过程中的侵蚀泥流流动量及其变化状况。