1 背景
土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳源,土壤碳庫(kù)細(xì)微的變化都將對(duì)大氣CO2濃度造成重大影響,因此研究土壤碳動(dòng)態(tài)及其CO2排放對(duì)于預(yù)測(cè)大氣CO2濃度變化成為迫切的重要課題。近幾年國(guó)外進(jìn)行了一系列創(chuàng)造性技術(shù)方法研究,ENVIdata-SC 土壤剖面CO2梯度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)即是根據(jù)上述研究而研發(fā)集成的原位CO2持續(xù)監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)
ENVIdata-SC土壤剖面CO2梯度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、CO2梯度傳感器組成。按用戶(hù)設(shè)定的測(cè)量間隔定時(shí)、自動(dòng)測(cè)量CO2梯度參數(shù)。
該系統(tǒng)通過(guò)Internet傳輸數(shù)據(jù),用戶(hù)無(wú)需到測(cè)點(diǎn)下載數(shù)據(jù),只要能上網(wǎng),可隨時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行情況、下載和歷史數(shù)據(jù)。
3 傳感器
3.1 CO2梯度傳感器
由采氣矛、氣泵、CO2傳感器組成
采氣矛提取土壤中的氣體并通過(guò)氣泵和管道輸送到傳感器,這種氣體是通過(guò)疏水性聚合物多孔氣體擬定的。因此,不受土壤基質(zhì)、污染物和水的干擾。
采集點(diǎn)到數(shù)采最遠(yuǎn)距離可達(dá)2米
測(cè)量范圍:0 … 10000 ppm可選
3.2 探頭式土壤水分、溫度、鹽分傳感器
基于TDR(Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements)時(shí)域反射技術(shù)的TRIME傳感器可方便、非擾動(dòng)原位持續(xù)測(cè)量土壤剖面水分、溫度、電導(dǎo)率,
4、ENVIdata數(shù)據(jù)傳輸和管理
該系統(tǒng)直接將數(shù)據(jù)傳送到中國(guó)生態(tài)數(shù)據(jù)網(wǎng)上,通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)的生態(tài)環(huán)境因子的時(shí)序變化和相關(guān)性分析,確定監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)展。
ENVIdata 服務(wù)器軟件既可以作為獨(dú)立的應(yīng)用軟件,運(yùn)行在用戶(hù)的服務(wù)器上;也可以運(yùn)行在澳作公司安全的服務(wù)器上,為多個(gè)用戶(hù)提供數(shù)據(jù)接收服務(wù),同時(shí)幫助用戶(hù)監(jiān)控野外測(cè)點(diǎn)硬件系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
澳作公司ENVIdata系列生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)成功獲得 ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證,于2010年獲得 ISO9001 質(zhì)量認(rèn)證書(shū),至今全部通過(guò)專(zhuān)家的年度復(fù)核,確保系統(tǒng)集成的品質(zhì),用戶(hù)采用用戶(hù)名和密碼登陸,只要能上網(wǎng),就能瀏覽實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。
特點(diǎn):
生態(tài)環(huán)境信息以各種時(shí)間間隔 (分鐘、每小時(shí)、每天)發(fā)送到網(wǎng)站上。
用戶(hù)只要能上網(wǎng),既可瀏覽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。
中心服務(wù)器中文界面,便于操作和管理
提供多參數(shù)、實(shí)時(shí)或歷史數(shù)據(jù)曲線圖
系統(tǒng)提供多站點(diǎn)地圖顯示
ENVIdata 數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)已為國(guó)內(nèi)的客戶(hù)服務(wù)多年,系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠
6 技術(shù)指標(biāo)
數(shù)據(jù)采集器:
CPU:32位處理器FPU,180MHz
模擬通道:8個(gè)模擬輸入通道,可定制擴(kuò)展到100個(gè)
數(shù)字通道:8個(gè)DI口、16個(gè)DO口
計(jì)數(shù)通道:8個(gè)低速計(jì)數(shù)端口,32位,計(jì)數(shù)速度10Hz;4個(gè)高速計(jì)數(shù)輸入,32位,計(jì)數(shù)速度:100KHz
串行通道:4個(gè)SDI-12總線端口、1個(gè)RS232端口(可定制擴(kuò)展)、2個(gè)RS485端口(定制可擴(kuò)展)
計(jì)算通道:使用變量和各種函數(shù)的表達(dá)式對(duì)模擬通道、數(shù)字通訊和串行傳感器通道的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算;函數(shù)包括有算術(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、關(guān)系函數(shù)、邏輯函數(shù)和統(tǒng)計(jì)函數(shù)等。
內(nèi)存:內(nèi)置512MB(約1千萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù));可插拔U盤(pán),支持32G容量
通訊:USB、以太網(wǎng)、RS232、RS485;支持U盤(pán)下載數(shù)據(jù)
無(wú)線功能:內(nèi)置4G DTU模塊,全網(wǎng)通,支持ENVIData云平臺(tái);內(nèi)置WIFI模塊
時(shí)鐘精度:±5分鐘/年
功耗@12Vdc:<1mA(待機(jī)),100mA(運(yùn)行)?
2個(gè)RS232串口, 支持USB擴(kuò)展;1 個(gè)10/100 Mbps以太網(wǎng)端口;2個(gè)USB端口;4個(gè)0-2Vdc
報(bào)警:條件:高、低范圍內(nèi)和范圍外;延遲:可選擇報(bào)警延遲時(shí)間;動(dòng)作:設(shè)置數(shù)字輸出,傳輸報(bào)警信息,執(zhí)行設(shè)定任務(wù)。
CO2傳感器原理:非色散單束雙波長(zhǎng)紅外技術(shù)(NDIR)
量程范圍:0-2000 ppm、0-5000 ppm、0-10000 ppm可選
精度:<讀數(shù)的1%
分辨率:1ppm(0-2000 ppm)、1ppm(0-5000 ppm)、10ppm(0-10000 ppm)
AIM-TDR 土壤水分、溫度、鹽分傳感器測(cè)量參數(shù):土壤水分、電導(dǎo)率
土壤水分測(cè)量范圍:0-99%體積含水量;測(cè)量精度:≤ ±1%(0-40%),±2%(40-70%)
7 產(chǎn)地:中國(guó)