[发明专利]自馈式雨蚀预测装置、系统及方法

权利要求书

1.自馈式雨蚀预测装置，其特征在于，包括溅蚀盘和雨滴动能检测组件；所述溅蚀盘用于设置在实验土体下方以接收发生雨蚀过程中从所述实验土体飞溅出的土颗粒，在所述溅蚀盘上安装有重量传感器以称量所述土颗粒的质量；

所述雨滴动能检测组件包括主体，以及安装于所述主体的落雨井、动态摄像机、压力传感器和处理器，所述落雨井用于收集雨滴，所述压力传感器安装在所述落雨井的底部以采集落入所述落雨井内的雨滴的质量，所述落雨井为透明结构，所述动态摄像机用于采集落入所述落雨井内的雨滴的数量信息和速度信息；

所述重量传感器、所述动态摄像机和所述压力传感器均与所述处理器通信连接。

2.根据权利要求1所述的自馈式雨蚀预测装置，其特征在于，还包括支架，所述溅蚀盘安装于所述支架的顶端，所述支架包括至少三个支撑杆，所述支撑杆为可伸缩杆件。

3.根据权利要求1或2所述的自馈式雨蚀预测装置，其特征在于，所述动态摄像机的个数为至少两个，各所述动态摄像机在同一水平面内环绕所述落雨井设置。

4.自馈式雨蚀预测系统，其特征在于，包括如权利要求1-3中任意一项所述的自馈式雨蚀预测装置。

5.根据权利要求4所述的自馈式雨蚀预测系统，其特征在于，还包括水分特征传感器组件，所述水分特征传感器组件有多个，各所述水分特征传感器组件均匀分布在所述实验土体上。

6.根据权利要求5所述的自馈式雨蚀预测系统，其特征在于，所述传感器组件包括水分传感器和土壤水势传感器，所述水分传感器和所述土壤水势传感器均与所述处理器通信连接。

7.根据权利要求6所述的自馈式雨蚀预测系统，其特征在于，还包括伸缩臂和三维扫描仪，所述伸缩臂安装于所述主体，所述伸缩臂用于水平设置，所述三维扫描仪安装于所述伸缩臂，以使所述三维扫描仪正对所述实验土体设置。

8.根据权利要求4所述的自馈式雨蚀预测系统，其特征在于，还包括均安装于本体的同位素显像补光灯和同位素摄像机，所述同位素摄像机与处理器通信连接，所述同位素摄像机用于采集所述飞溅出的土颗粒的飞溅轨迹。

9.根据权利要求4所述的自馈式雨蚀预测系统，其特征在于，还包括风力监测装置，所述风力监测装置安装于所述主体顶端，所述风力监测装置与所述处理器通信连接。

10.自馈式雨蚀预测方法，其特征在于，应用权利要求1至3任一项所述的自馈式雨蚀预测装置或权利要求4至9任一项所述的自馈式雨蚀预测系统实现；

基于所述雨滴动能检测组件实时获取落入所述落雨井内的雨滴的目标质量、目标数量信息和目标速度信息；

根据预设的关于实际溅蚀量与雨滴动能的函数关系，以及所述雨滴的目标质量、目标数量信息和目标速度信息，对所述雨滴动能检测组件所在区域进行实际溅蚀量预测，以基于对应的预测结果判断是否进行溅蚀量超量预警处理；

其中，所述关于实际溅蚀量与雨滴动能的函数关系的预先获取方式包括：

接收所述溅蚀盘上的重量传感器采集的所述溅蚀盘接收的发生雨蚀过程中从所述实验土体飞溅出的土颗粒的历史质量数据；

基于所述雨滴动能检测组件获取落入所述落雨井内的雨滴的历史质量、历史数量信息和历史速度信息；

根据所述土颗粒的历史质量数据、所述雨滴的历史质量、历史数量信息和历史速度信息建立关于实际溅蚀量与雨滴动能的函数关系。