該設(shè)備是基于降雨條件下，能自動(dòng)測(cè)定坡面小區(qū)入滲、壤中流數(shù)據(jù)的綜合儀器。系統(tǒng)能多路對(duì)徑流泥沙含量及流量同時(shí)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量、分析處理及傳輸。
 

（實(shí)地安裝）

制作成鋼槽式樣的徑流量自動(dòng)收集器，能滿足在面侵蝕降雨模擬試驗(yàn)中，對(duì)同一徑流模擬小區(qū)的多個(gè)徑流堰口的同時(shí)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)包括：變坡鋼槽體、泥沙傳感器、雨量傳感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、控制管理軟件等。能為科學(xué)觀測(cè)小區(qū)水土流失提供更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

特點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理。其中，變坡鋼槽體，由槽身、地表徑流堰口收集器、壤中流收集管路、入滲收集管路組成。泥沙傳感器由泥沙流量變送器及特制的容腔組成。這些設(shè)備結(jié)合控制端及信號(hào)傳輸系統(tǒng)，可相對(duì)精確的對(duì)徑流量、徑流含沙量、壤中流流量、入滲量進(jìn)行采集。所得結(jié)果，能對(duì)水土流失動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)，做科學(xué)的分析依據(jù)。

（2）泥沙流量變送器采用分體式設(shè)計(jì)，將流量測(cè)量直接置于電子堰口，總徑流量精確；另外，泥沙含量采集在出水口處，方便設(shè)備查看操作。

         

二．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 

2.1 變坡鋼槽體（不提供、需另外定制；）

A 槽身：

槽身材料為船用鋼板，尺寸為4*8m，可以模擬中型大小約為30平米的降雨模擬實(shí)驗(yàn)；變坡角度*大40度，能滿足南方多雨條件下紅壤及石漠化近似陡坡侵蝕實(shí)驗(yàn)。如下圖：

B “壤中流”收集管路：

（可直接地埋于鋼槽內(nèi)或徑流小區(qū)）制作成1m間距的上下分為3層的管路布設(shè)狀，可以滿足在坡度變化情況下，對(duì)不同地下高層點(diǎn)水流的均勻收集。X方向的管路為收集管，表面開(kāi)孔；y方向?yàn)檩斔�管，表面封閉。

管路材料為PVC，內(nèi)腔相對(duì)清潔，不生銹；其表面開(kāi)孔，敷裹100目左右尼龍紗布，鋼線扎實(shí)。

如下圖：

                      (壤中流管路視圖A)
 

                      (壤中流管路視圖B)
 

                       (壤中流管路視圖C: 開(kāi)孔管設(shè)計(jì))
 

C “入滲量”收集管路：

制作成1m正方形間距的PVC管路布設(shè)狀，三通上連接圓形滲水孔，孔面有100目不銹鋼絲網(wǎng)。布局可以滿足在坡度變化下，對(duì)入滲量的均勻收集。

管路布設(shè)后，以輕質(zhì)材料重填管間空隙，壓實(shí)，表層再做防水處理。

如下圖：

D 徑流堰口：

堰口為連接槽身內(nèi)腔中管路的出水口。在鋼槽正前端開(kāi)孔，按照水水量做DN25~50不等的圓形口。

如下圖示意：

2.2 控制系統(tǒng)

A 主控機(jī)：

數(shù)據(jù)采集管理器（主控機(jī)）：可存儲(chǔ)徑流、壤中流、入滲量數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送至計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)采集管理主控機(jī)后面板有電源、備電、RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊接口、保險(xiǎn)絲、電源開(kāi)關(guān)及各自相對(duì)應(yīng)的接插件。前面板上共有五個(gè)鍵，從左到右分別為“設(shè)置”、“<”、“>”、“*”和“啟動(dòng)”。其中“設(shè)置”鍵為密碼設(shè)置，每次操作前都要輸入密碼，防止不相關(guān)人員操作對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)的影響。“<”、“>”代表操作光標(biāo)的移動(dòng)及移動(dòng)方向，同時(shí)“>”還代表確認(rèn)鍵。“*”代表數(shù)字鍵，每按一次則意味著“+1”。“啟動(dòng)”鍵代表開(kāi)始測(cè)量,就是說(shuō)只要儀器是在操作狀態(tài)，按“啟動(dòng)”鍵，則立即進(jìn)行測(cè)量。
 

具體使用操作方法為：

1.將泥沙流量變送器與數(shù)據(jù)采集管理主控機(jī)對(duì)應(yīng)位置連接好，檢查無(wú)誤后打開(kāi)電源。主控計(jì)算機(jī)液晶屏背光點(diǎn)亮，并顯示菜單。

2.按控制面板上“設(shè)置”鍵，屏幕顯示“****”，按“>”和“*”鍵入“3311”，按“>”確認(rèn)。

3.設(shè)置年（2000~2099）、月（01~12）、日（01~31）。

4.設(shè)置測(cè)量間隔時(shí)間，字符“N”后4位為測(cè)量時(shí)間間隔（單位為秒），數(shù)值（000~999）可調(diào)，調(diào)節(jié)方式同上。調(diào)節(jié)完后，按“>”至*后一位確認(rèn)。

5.按“啟動(dòng)”鍵，儀器開(kāi)始工作.。

B 分析軟件：

開(kāi)發(fā)的分析軟件運(yùn)行環(huán)境為winxp/win7，可對(duì)徑流流量、壤中流、入滲等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集管理。
 

1、系統(tǒng)軟件的安裝：運(yùn)行安裝光盤(pán)中的setup.exe文件自行安裝，安裝序列號(hào)（serial）為“zzz”, 系統(tǒng)將在桌面自動(dòng)生成“泥沙流量實(shí)驗(yàn)儀(2006)”快捷圖標(biāo)。

2、雙擊“泥沙流量實(shí)驗(yàn)儀(2006)”快捷圖標(biāo)運(yùn)行系統(tǒng)后進(jìn)入圖4.1的主界面，

使用說(shuō)明：

“本地?cái)?shù)據(jù)”項(xiàng)：查詢，用于打開(kāi)一個(gè)數(shù)據(jù)文件。查詢數(shù)據(jù)用于按當(dāng)前所選起始時(shí)間，終止時(shí)間更新屏幕顯示內(nèi)容。

“下位機(jī)”項(xiàng)：包括“下位機(jī)操作”及“設(shè)置計(jì)算參數(shù)”。“下位機(jī)操作”可對(duì)下位機(jī)進(jìn)行各種操作。

單擊“下位機(jī)操作”選項(xiàng)，彈出通信對(duì)話框如圖4.2所示：

                             圖  4.2
 

“數(shù)據(jù)文件名稱”顯示存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的文件名；

“設(shè)置數(shù)據(jù)計(jì)算參數(shù)”用于設(shè)置泥沙含量及流量計(jì)算參數(shù)。

“歷史數(shù)據(jù)接收”用于實(shí)驗(yàn)完成后由數(shù)據(jù)采集管理器向算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。

“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收”用于計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)；

“更改密碼”用于更改系統(tǒng)密碼，初始密碼為“1111”。

“讀下位機(jī)時(shí)間”用計(jì)算機(jī)讀取并顯示下位機(jī)的時(shí)鐘。

“刪除數(shù)據(jù)”用于刪除數(shù)據(jù)采集管理器中存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)。

“下位機(jī)校時(shí)”可通過(guò)計(jì)算機(jī)更改校對(duì)下位機(jī)時(shí)鐘。

“采樣間隔”可設(shè)置讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間，區(qū)間為：20——300秒；

“下位機(jī)檢測(cè)”用于檢測(cè)下位機(jī)的工作狀態(tài)及性能。

查詢、下位機(jī)操作及設(shè)置計(jì)算參數(shù)均設(shè)有獨(dú)立快捷鍵

  工具鍵：包括導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件，導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件，打印。

  版本：當(dāng)前軟件的版本號(hào)

三．性能指標(biāo)
性能：

可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多路徑流量及壤中流、入滲量進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)分析處理。

（1）全天候無(wú)人值守，自動(dòng)測(cè)量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）工作管理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)主控機(jī)可本地存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，可在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)R232接口下載數(shù)據(jù)。

（3）具有在上位計(jì)算機(jī)上在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示各測(cè)量參數(shù)動(dòng)態(tài)過(guò)程及曲線、歷史數(shù)據(jù)下載功能。

（4）可現(xiàn)場(chǎng)在數(shù)據(jù)管理主控機(jī)上自由設(shè)置采樣頻率及調(diào)校時(shí)鐘。
 

參數(shù)：

（1）泥沙含量靈敏度：1公斤/立方米

（2）入滲、壤中流量：3—5000毫升/秒，相對(duì)誤差小于5%

（3）徑流流量：3—4500毫升/秒，相對(duì)誤差小于3%

（4）采樣頻率：20—300秒