野外全自動增減雨裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及野外檢測儀器領(lǐng)域，具體說是一種野外全自動增減雨裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]野外控制自然降雨的增加或減少，是全球氣候變化背景下研宄生態(tài)系統(tǒng)生物過程和非生物過程對降雨變化響應(yīng)與適應(yīng)的主要途徑。通過人工添加水量或簡單遮攔降雨的手段在相關(guān)實驗中被大量采用，然而，由于自然降雨特征具有人工幾乎不可模擬的特點，且野外環(huán)境難以獲取能源動力和自然環(huán)境惡劣多變的客觀現(xiàn)實，加之需要繁重的人力等局限性，使這一手段在相關(guān)實驗中難以大面積或長期有效控降雨變化。
[0003]因此，如何在野外條件下有效控制自然降雨變化，是相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒為_展亟待解決的重要技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]綜上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種野外全自動增減雨裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)來實現(xiàn)的:
一種野外全自動增減雨裝置，包括三角固定槽、連接角爪、V型遮雨槽、托桿、連接桿、托架、穩(wěn)定基座、雨量控制區(qū)、引流器、集雨槽、雨水轉(zhuǎn)移管、雨量采集器及其固定架、增雨管和U型托架，還包括植物高度采集器、數(shù)據(jù)采集儀、數(shù)據(jù)處理器、雨量采集單元，所述的三角固定槽與穩(wěn)定基座通過4個連接桿連接；連接桿與三角固定槽之間通過連接角爪連接；三角固定槽上設(shè)有V型遮雨槽；V型遮雨槽的一端與引流器連接；引流器的出水口設(shè)置于集雨槽上方；集雨槽置于連接桿上端的托架上；集雨槽與雨水轉(zhuǎn)移管連接；雨水轉(zhuǎn)移管與雨量采集器連接；雨量采集器與增雨管連接；增雨管置于U型托架上；雨量采集器置于固定架上；所述的植物高度采集器包括拍照單元、高度測量單元和位置調(diào)節(jié)單元；所述雨量采集器內(nèi)壁設(shè)有雨量采集單元；高度測量單元與數(shù)據(jù)采集儀連接；雨量采集單元與數(shù)據(jù)采集儀連接；數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)處理器之間無線連接。
[0006]上述的增雨管兩側(cè)設(shè)有細(xì)小孔。
[0007]上述的雨量控制區(qū)的邊界設(shè)有隔板，該隔板垂直插入地下45cm，露出地表5cm。
[0008]上述的引流器的開口為漏斗狀。
[0009]上述的V型遮雨槽和集雨槽均與水平面呈15°的夾角。
[0010]上述的雨量采集單元用于測量匯入雨量采集器中的水量，可換算成雨量控制區(qū)的實際降雨量；數(shù)據(jù)采集儀匯總雨量采集器和植物高度采集器所采集的實時數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以時間為數(shù)據(jù)節(jié)點進(jìn)行匯總，一個時間點或時間段的數(shù)據(jù)存儲在一個數(shù)據(jù)節(jié)點，一個數(shù)據(jù)節(jié)點就是一個表格，最后通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)處理器。
[0011]上述的拍照單元用于在水平方向上對植物進(jìn)行拍照；高度測量單元用于測量拍照單元同地表之間的距離；位置調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)所述植物高度采集器在升降桿上位置。
[0012]上述雨量采集器和植物高度采集器將實時采集的數(shù)據(jù)分別通過雨量采集單元和高度測量單元發(fā)送給數(shù)據(jù)采集儀，再由數(shù)據(jù)采集儀通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)處理器。
[0013]上述位置調(diào)節(jié)單元對拍照中的植物的頂端位置進(jìn)行識別，并通過拍照圖片中的植物頂端位置同設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)位置進(jìn)行比較，來確定位置調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)幅度。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果:
1、本發(fā)明的在野外作業(yè)時，通過V型遮雨槽截留降雨，以實現(xiàn)減少降雨的控制，V型遮雨槽截留的雨水通過引流器和集雨槽匯入雨量采集器后，被截留的雨水通過增雨管以滴灌的方式滲入土壤，以實現(xiàn)增雨的目的，上述過程利用雨水在自然重力作用下從高向低流動的原理，實現(xiàn)對自然降雨的增加和減少自動控制。
[0015]2、本發(fā)明采用U型托架用以確保增雨管處于水平狀態(tài)，使雨量采集器收集的雨水通過增雨管兩側(cè)的細(xì)小孔均勻入滲土壤，提高了增減降雨控制的均勻性和準(zhǔn)確性。
[0016]3、本發(fā)明在相鄰的雨量控制區(qū)邊界垂直插入隔板，降雨時發(fā)生時以防止土壤水分側(cè)滲和徑流對控制區(qū)的影響。
[0017]4、本發(fā)明中的連接桿、連接角爪和穩(wěn)定基座的材料均采用中空的不銹方鋼，連接桿外徑與連接角爪和穩(wěn)定基座的內(nèi)徑大小一致，連接桿可插入連接角爪和穩(wěn)定基座中，并用固定螺栓加固，這種設(shè)計使裝置在野外組裝時無需焊接即可完成，并確保了主支架的穩(wěn)定性和牢固性，這使本發(fā)明裝置具有運輸、安裝和拆卸簡便的特點。
[0018]5、本發(fā)明具有數(shù)據(jù)自動采集和無線傳輸功能，可以遠(yuǎn)程對數(shù)據(jù)收集和實時監(jiān)控裝置控制降雨狀況和植物生長動態(tài)。
[0019]6、本發(fā)明裝置為研宄降雨變化對生態(tài)系統(tǒng)植物個體、種群動態(tài)等，以及其它生物過程和非生物過程影響提供了一種技術(shù)手段，可廣泛應(yīng)用于生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域。
[0020]
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1中雨量采集器的放大示意圖。
[0023]圖中:1-三角固定槽、2-連接角爪、3-V型遮雨槽、4-托桿、5-連接桿、6-托架、7-穩(wěn)定基座、8-雨量控制區(qū)、9-引流器、10-集雨槽、11-雨水轉(zhuǎn)移管、12雨量采集器、13-固定架、14-增雨管、15-U型架托、16-植物高度采集器、17-數(shù)據(jù)采集儀、18-數(shù)據(jù)處理器、19-雨量采集單元。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合優(yōu)選的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]本發(fā)明提供一種能夠應(yīng)用于野外無能源動力條件下，自動實現(xiàn)對自然降雨增加和減少有效同步控制，具有數(shù)據(jù)自動采集和無線傳輸功能的控雨裝置，本發(fā)明的野外全自動增減雨裝置如圖1、2所示:一種野外全自動增減雨裝置，包括三角固定槽1、連接角爪2、V型遮雨槽3、托桿4、連接桿5、托架6、穩(wěn)定基座7、雨量控制區(qū)8、引流器9、集雨槽10、雨水轉(zhuǎn)移管11、雨量采集器12及其固定架13、增雨管14、U型托架15、其特征在于:還包括植物高度采集器16、數(shù)據(jù)采集儀17、數(shù)據(jù)處理器18、雨量采集單元19，所述的三角固定槽I與穩(wěn)定基座7通過4個連接桿5連接；連接桿5與三角固定槽I之間通過連接角爪2連接?’三角固定槽I上設(shè)有V型遮雨槽3 ;V型遮雨槽3的一端與引流器9連接；引流器9的出水口設(shè)置于集雨槽10上方；集雨槽10置于連接桿5上端的托架6上；集雨槽10與雨水轉(zhuǎn)移管11連接；雨水轉(zhuǎn)移管11與雨量采集器12連接；雨量采集器12與增雨管14連接；增雨管14置于U型托架15上；雨量采集器12置于固定架13上；所述的植物高度采集器16包括拍照單元、高度測量單元和位置調(diào)節(jié)單元；所述雨量采集器12內(nèi)壁設(shè)有雨量采集單元19 ;高度測量單元與數(shù)據(jù)采集儀17連接；雨量采集單元19與數(shù)據(jù)采集儀17連接；數(shù)據(jù)采集儀17與數(shù)據(jù)處理器18之間無線連接；增雨管14兩側(cè)設(shè)有細(xì)小孔；控制區(qū)8的邊界設(shè)有隔板，該隔板垂直插入地下45cm，露出地表5cm ;引流器9的開口為漏斗狀；V型遮雨槽3與水平面呈15°的夾角；所述的集雨槽10與地面呈15°的夾角。
[0026]雨量采集單元19用于測量匯入雨量采集器12中的水量；拍照單元用于在水平方向上對植物進(jìn)行拍照；高度測量單元用于測量拍照單元同地表之間的距離；位置