民勤沙区非称量式蒸渗仪组扩容及其自动化监控 - Ingenta Connect.PDF

第 31 卷 第 23 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.23 88 2015 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2015 民勤沙区非称量式蒸渗仪组扩容及其自动化监控系统设计 1,2,3 2,3 1,3 4 4 张锦春 ，刘世增 ，方峨天 ，田亚菲 ，王 珊 ， 朱维亮 4 1 1 4 1 ，柴成武 ，郭树江 ，李云鹏 ，姜生秀 （1. 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站，民勤 733300 ；2. 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室，武威 733000 ；3. 甘肃省治沙研究所，兰州 730070 ；4. 兰州大学信息科学与工程学院，兰州 730000 ） 摘 要：为解决民勤沙区非称量式蒸渗仪观测系统自动化程度低、尺度扩展性不足及可靠性差等问题，建立民勤沙区非 2 称量蒸渗仪试验场 720 m ，更新改造 30 个荒漠植物个体蒸渗仪，扩容建造 12 个荒漠植物小群体蒸渗仪，设计非称量式 蒸渗仪自动化监控系统，该系统采用分布式监控方案，以上位工控机为中心，基于智能仪表（RS485 总线通讯、ISM 无 线）、ISM 频段无线通信及 TCP/IP 网络协议，布设了多个下位机监控点，可自动控制蒸渗仪恒定水位，能及时补水、排 水并进行水量计算，自动监测蒸渗仪土壤水分含量，同时具备实时数据采集与处理、信息通信、数据库录入、历史数据存 储、数据报表打印、故障报警、现场设备运行状况显示等功能，用户可通过因特网对现场设备工作状态进行远程监控、异 常情况报警处理。系统测试得到，压力传感器数据回归分析误差±2.2% ，点滴计数器为±2.0% ，水分传感器±12.5% 。该研究 扩展了荒漠植物定位观测的尺度范围，实现了荒漠植物蒸渗观测的自动化监控，为荒漠植物蒸渗研究提供可靠的试验平台。 关键词：蒸散；优化；自动化；蒸渗仪；扩容；监控系统；民勤沙区 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.23.012 中图分类号：P335; S152.7 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-23-0088-06 张锦春，刘世增，方峨天，田亚菲，王 珊，朱维亮，柴成武，郭树江，李云鹏，姜生秀. 民勤沙区非称量式蒸渗仪组扩 容及其自动化监控系统设计[J]. 农业工程学报，2015，31(23)：88－93. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.23.012 Zhang Jinchun, Liu Shizeng, Fang Etian, Tian Yafei, Wang Shan, Zhu Weiliang, Chai Chengwu, Guo Shujiang, Li Yunpeng, Jiang Shengxiu. Capacity expanding in non-weighed Lysimete and its automatic monitoring and control system in Minqin desert area[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(23): 88 －93. (in Chinese with English abstract) do