[发明专利]野外空气、二氧化碳气体浓度及环境参数的自动监测装置

权利要求书

1.一种野外空气、二氧化碳气体浓度及环境参数的自动监测装置，其特征在于：该装置包括土壤和空气的气体采集单元、气体循环与控制单元、气体浓度在线检测单元、环境参数采集单元、中央控制单元、无线数据传输单元和太阳能供电单元；所述土壤和空气的气体采集单元将采集到的数据经所述气体循环与控制单元分别传输至所述气体浓度在线检测单元和中央控制单元，所述气体浓度在线检测单元将检测结果也传输至所述中央控制单元内；所述环境参数采集单元将采集到的数据也传输至所述中央控制单元，所述中央控制单元经所述无线数据传输单元将数据发送至4G/3G/GPRS网实现数据通信；所述太阳能供电单元为整个所述自动监测装置供电；

所述土壤和空气的气体采集单元包括集气花筒、凝水探头、泡沫塞和土壤气体输送管；所述集气花筒埋设在地下预先设置好的钻孔中，所述集气花筒上设置有若干孔洞，所述集气花筒内设置有防止较大颗粒物进入筒内的滤棉，所述集气花筒内底部设置有所述泡沫塞；所述集气花筒内顶部设置有一所述凝水探头，该凝水探头通过所述土壤气体输送管与所述气体循环与控制单元连接；

所述土壤和空气的气体采集单元还包括防雨罩和空气气体输送管；所述防雨罩设置在地表监测支架上，所述防雨罩内设置有另一所述凝水探头，另一所述凝水探头通过所述空气气体输送管与所述气体循环与控制单元连接；土壤气体和空气气体进入到所述气体浓度在线监测单元后进行二氧化碳浓度测量，检测后的气体排出到空气中；

所述太阳能供电单元包括充电放电控制器、太阳能电池板和蓄电池；所述太阳能电池板将光能转化为电能并通过所述充电放电控制器存储到所述蓄电池中，所述充电放电控制器负责给整个装置提供电力。

2.如权利要求1所述的野外空气、二氧化碳气体浓度及环境参数的自动监测装置，其特征在于：所述气体循环与控制单元包括气路控制板、土壤气路控制电磁阀、空气气路控制电磁阀、三通、循环泵和尾气排放管；所述土壤和空气的气体采集单元土壤气体输出端连接至所述土壤气路控制电磁阀进气端，所述土壤和空气的气体采集单元空气气体输出端连接至所述空气气路控制电磁阀进气端；所述土壤气路控制电磁阀的出气端和空气气路控制电磁阀的出气端分别连接至所述三通的进气端，所述三通的出气端连接所述气体浓度在线检测单元的样气入口端；所述气体浓度在线监测单元的尾气排放端与所述循环泵进气端连接，所述循环泵出气端与所述尾气排放管连接；所述土壤气路控制电磁阀、空气气路控制电磁阀和循环泵均与所述气路控制板电连接，所述气路控制板和气体浓度在线监测单元都通过串口与所述中央控制单元连接。

3.如权利要求1所述的野外空气、二氧化碳气体浓度及环境参数的自动监测装置，其特征在于：所述环境参数采集单元包括环境控制板、土壤温度传感器、土壤含水率传感器、雨量筒、空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器和风速风向标；所述土壤温度传感器和土壤含水率传感器均埋设在地下预先设置好的钻孔中，分别将采集到的土壤温度和含水率经电缆将数据传输至所述环境控制板；所述雨量筒、空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器和风速风向标分别将采集到的雨量、空气温度、空气湿度、气压和风速风向数据通过电缆传输至所述环境控制板；所述环境控制板通过串口与所述中央控制单元连接。

4.如权利要求1所述的野外空气、二氧化碳气体浓度及环境参数的自动监测装置，其特征在于：所述中央控制单元包括电脑、键盘和工业液晶屏；所述气体循环与控制单元、气体浓度在线监测单元和环境参数采集单元都与所述电脑连接实现数据通信，所述电脑通过USB连接所述键盘和工业液晶屏。

5.如权利要求4所述的野外空气、二氧化碳气体浓度及环境参数的自动监测装置，其特征在于：所述无线数据传输单元包括无线发射模块和天线；所述无线发射模块通过串口与所述电脑连接，所述无线发射模块将接收到的数据经所述天线进入4G/3G/GPRS网实现数据通信。