[实用新型]一种林冠模拟氮沉降和降雨野外控制实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种森林生态系统模拟施N、增雨控制实验系统，具体涉及一种林冠模拟氮沉降和降雨野外控制实验系统。

背景技术：

全球变化压力下，森林生态系统的命运如何？这是目前国际上生态学领域研究的热点之一。国内、外对森林生态系统人工模拟N沉降和降雨试验普遍采用“林下喷施”的方法，该试验处理方法绕过了林冠对模拟施N和降雨的吸收、转化和截留等一系列重要过程，可能高估了控制试验对土壤过程的影响，而低估其对林冠乔木层、乃至林下灌木层植物生理生态过程的影响程度。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种能从森林冠层模拟大气N沉降和降雨的“林冠模拟氮沉降和降雨”野外控制实验系统，它克服了以往对森林生态系统林下模拟施N、增雨控制试验过程中忽略了林冠吸附、吸收和截留等过程的缺陷，更真实地模拟自然状态下大气N沉降和降雨格局改变过程，是目前全球变化研究领域方法学上的一项重要突破。

本实用新型是通过以下技术方案予以实施的：

本实用新型的林冠模拟氮沉降和降雨野外控制实验系统，其特征在于，包括至少两个蓄水池和VM05变频调速恒压喷灌设备，所述的VM05变频调速恒压喷灌设备包括多级多叶轮压力水泵和控制多级多叶轮压力水泵开启和关闭以达到所需供水压力的微电脑变频柜，两个蓄水池一个为林冠施氮供水池，另外一个是林冠增雨供水池，两个蓄水池的出水口经管道都与多叶轮压力水泵连接，多叶轮压力水泵的出水口经若干个支管分别与若干个安装在喷淋塔塔顶的、位于林冠层以上的摇臂喷头相连，在每个支管上设有流量控制表，流量控制表与摇臂喷头之间的支管上设有控制闸阀和泄压阀。

优选，所述的林冠模拟氮沉降和降雨野外控制实验系统还具有远程控制系统，该远程控制系统通过无线网络能够对远程终端的设备实时信号采集和远程控制，信号采集包括对VM05变频调速恒压喷灌设备的加压、电压、电流、功率，累计电量，还有管网压力，累计流量，蓄水池水位等信息进行采集，远程控制包括VM05变频调速恒压喷灌设备的启停、变频故障反馈、远程压力设定，支管控制闸阀的开启和关闭。

优选，所述的支管沿地面铺至喷淋塔塔底处，再沿喷淋塔自塔底向上延伸至与喷淋塔塔顶的摇臂喷头相连，所述的控制闸阀设于喷淋塔塔底处的支管上，所述的流量控制表设于控制闸阀与多叶轮压力水泵出水口之间的支管上，在流量控制表和控制闸阀之间的支管上还设有泄压阀。

本实用新型的VM05变频调速恒压喷灌设备是由衡水顺达通讯设备有限公司制造的，可以通过向其购买获得该设备。

VM05变频调速恒压喷灌设备具备无速度传感器矢量控制功能，可实现无传感器应用场合的高转矩及高精度控制，同时具备电机参数的自动检测功能，因此能实现在各种运行条件下对电机的最佳控制。VM05可根据不同的用途提供两种产品系列，一般工业用SHF系列和风机水泵用SPF系列。

本实用新型中使用的是风机水泵用SPF系列，功能及具体参数如下：

1、400V级三相输入：2.2KW-315KW；

2、V/f分离与自由的V/f图形功能，完全应对各类电机的特殊要求；

3、VM05变频独有的超乎想象的自动节能运行功能；

4、具有低电压补偿功能，随时应对恶劣的电网环境；

5、超强通讯功能，应对多种总线需求；

6、具备输入、输出缺相保护功能，防止电源断线损坏变频器；

7、标准的内置PID反馈控制功能，实现精确闭环控制，同时方便对PID参数进行调节；

8、防失速功能，实现连续性稳定运转，在恒速运转中，可选择过载防失速功能的动作时间，可根据负载的惯性来选择最合适的加、减速时间，实现了不会跳闸的稳定动作。

VM05变频调速恒压喷灌设备的工作原理是：

本VM05变频调速恒压喷灌设备，具有控制水泵机组使其出水口压力恒定（或按照预定规律变化）的同时，按用水量的变化改变供水流量的功能。

本VM05变频调速恒压喷灌设备根据泵口管路的压力信号，以最佳状态调节水泵的转速和运行泵机台数，按照用水量的变化适时改变供水压力和流量，达到既能节省能源又能控制供水流量的效果。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：