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一种水源涵养能力监测装置以及监测方法

来源：花匠小妙招时间：2025-01-03 00:30

一种水源涵养能力监测装置以及监测方法

本技术涉及水源涵养能力监测领域，尤其是一种水源涵养能力监测装置以及监测方法。

背景技术：

1、水源涵养的概念起源于森林水文学，早期主要指森林对流域水文过程的影响，19世纪下半叶，由于河流源头砍伐森林引发了洪水灾害，人们开始关注森林的径流调节和水源涵养作用。

2、现有技术中的水源涵养能力监测装置通过相应的降雨量检测机构对降雨量进行监测，以及通过取样机构对土壤进行取样，这种水源涵养能力监测装置虽然可以对降雨量数据进行监测，但是在监测降雨量时，容易因装置的位置过低导致上方有树叶等遮挡问题，影响检测数据，并且虽然设置的挡网，但是挡网上依然容易粘附带有毛刺的植物杂物等，影响收集检测数据，并且多次监测时，降雨量监测机构内的雨水仅通过自然蒸发排出，这就导致了雨水收集容器内容易残留雨水，容易导致雨水量数据误差，装置通常需要长时间的在土壤地面上工作，稳定性难以保证；

3、也即，现有技术存在如下的技术问题，普通的水源涵养能力监测装置多次监测时，雨水收集容器内容易残留雨水，容易导致雨水量数据误差，装置通常需要长时间的在土壤地面上工作，稳定性难以保证。因此，针对上述问题提出一种水源涵养能力监测装置以及监测方法。

技术实现思路

1、在本实施例中提供了一种水源涵养能力监测装置用于解决现有技术中的普通普通的水源涵养能力监测装置容易出现雨水量数据误差，稳定性难以保证的问题。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种水源涵养能力监测装置，包括固定底座、行走轮、移动调节结构、雨量检测结构、辅助稳定结构、取样调节结构、土壤取样结构和联动结构；

3、所述固定底座的底面四角处均安装设置有行走轮，所述固定底座的内部两侧处均设置有内腔，所述固定底座的两侧内腔中均安装设置有辅助稳定结构，所述固定底座的上表面处固定安装有移动调节结构，所述移动调节结构的顶端处设置有雨量检测结构，所述固定底座的上表面处安装设置有取样调节结构，所述取样调节结构处安装设置有土壤取样结构。

4、进一步地，所述移动调节结构包括矩形固定立柱、升降滑块、支撑移动板、移动板、旋转轮、皮带、伺服电机、支撑板、固定架、支撑杆、清扫刷、固定筒a和固定筒d，所述矩形固定立柱固定设置在固定底座的上表面处，所述矩形固定立柱的内腔中滑动连接有升降滑块，所述矩形固定立柱的一侧侧壁处滑动连接有支撑移动板，所述支撑移动板和升降滑块之间固定连接，所述矩形固定立柱的另一侧侧壁处滑动连接有移动板，所述移动板和升降滑块之间固定连接，所述矩形固定立柱的内腔上下两侧侧壁处均转动连接有旋转轮，两个所述旋转轮之间套接连接有皮带，所述皮带的一侧与升降滑块之间固定连接，所述皮带的另一侧贯穿升降滑块且与升降滑块之间滑动配合，所述矩形固定立柱的外壁处固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴末端与旋转轮之间固定连接。

5、进一步地，所述支撑移动板的顶端处转动连接有支撑板，所述支撑板的上表面处固定安装有雨量检测结构，所述支撑移动板的侧壁处固定连接有固定架，所述固定架的上表面处固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端处固定设置有清扫刷，所述支撑移动板的侧壁处转动连接有固定筒d的一端，所述固定筒d的内腔中滑动连接有活塞d，所述活塞d的一端处固定连接有连杆d的一端，所述连杆d的另一端贯穿固定筒d的内腔侧壁且延伸至壁外，所述连杆d的一端与支撑板的底面之间转动连接。

6、进一步地，所述移动板的上表面处固定设置有固定筒a，所述固定筒a的内腔中滑动连接有活塞a，所述活塞a的上表面处固定连接有连杆a的一端，所述连杆a的另一端贯穿固定筒a的内腔上壁且延伸至壁外，所述连杆a的顶端与矩形固定立柱的顶端之间固定连接。

7、进一步地，所述辅助稳定结构包括固定筒b、活塞b、连杆b、固定块、旋转手柄和螺旋钻杆，所述固定底座的两侧内腔中均固定连接有固定筒b，所述固定筒b的内腔中滑动连接有活塞b，所述活塞b的一侧处固定连接有连杆b的一端，所述连杆b的另一端贯穿固定筒b的内腔侧壁且延伸至壁外，所述连杆b的一端处固定连接有固定块，所述固定块上螺旋连接有螺旋钻杆，所述螺旋钻杆的顶端固定设置有旋转手柄，所述固定筒b的内腔一端处连接有连接管道的一端，所述连接管道的另一端延伸至固定筒a的内腔中且与固定筒a之间固定连接。

8、进一步地，所述雨量检测结构包括固定壳、称重器、收集筒、汇聚斗和防护挡网，所述固定壳固定设置在支撑板的上表面处，所述固定壳的内腔中滑动设置有收集筒，所述固定壳的内腔底壁处安装设置有称重器，所述收集筒的底面与称重器接触，所述固定壳的顶端处固定设置有汇聚斗，所述汇聚斗的底端延伸至收集筒的内腔中，所述汇聚斗处固定设置有防护挡网，所述防护挡网呈凸起形状，所述收集筒的上沿处开设有排水口，所述固定壳的上侧侧壁处开设有排水口，所述收集筒的内腔中固定设置有导向杆，所述导向杆贯穿金属圈且与金属圈之间滑动配合，所述金属圈的外壁处固定连接有橡胶圈，所述橡胶圈与收集筒的内壁接触。

9、进一步地，所述取样调节结构包括矩形固定壳、移动滑块、第一移动板架、第二移动板架和伺服电机b，所述矩形固定壳固定设置在固定底座的上表面处，所述矩形固定壳的内腔中滑动连接有移动滑块，所述矩形固定壳的一侧侧壁处滑动连接有第二移动板架，所述第二移动板架和移动滑块之间固定连接，所述矩形固定壳的另一侧侧壁处滑动连接有第一移动板架，所述第一移动板架和移动滑块之间固定连接。

10、进一步地，所述矩形固定壳的内腔上下壁之间转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿移动滑块且与移动滑块之间螺纹配合，所述矩形固定壳的顶端处固定安装有伺服电机b，所述伺服电机b的输出轴末端与螺纹杆的顶端固定连接。

11、进一步地，所述土壤取样结构包括旋转驱动电机、固定管、移动块、移动环、土壤取样筒、锥形头、连接杆和推板，所述旋转驱动电机固定安装在移动块的上表面处，所述第一移动板架的底面处转动连接有固定管，所述旋转驱动电机的输出轴末端与固定管之间固定连接，所述固定管的底端处固定连接有土壤取样筒。

12、进一步地，所述固定管的内腔中滑动连接有移动块，所述固定管的侧壁处滑动连接有移动环，所述固定管的侧壁处设置有滑槽，所述移动块和移动环之间通过连接片固定连接，所述连接片设置在固定管的滑槽处且与固定管之间滑动配合，所述移动块的底面处固定连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端延伸至土壤取样筒的内腔底端处，所述连接杆的底端处固定连接有锥形头，所述土壤取样筒的内腔中滑动设置有推板，所述推板与连接杆之间固定连接，所述移动块的底面处固定连接有连接弹簧的一端，所述连接弹簧的另一端与固定管的内腔底壁之间固定连接。

13、进一步地，所述联动结构包括固定筒c、活塞c和连杆c，所述固定筒c固定设置在固定底座的上表面处，所述固定筒c的内腔中滑动连接有活塞c，所述活塞c的上表面处固定连接有连杆c的一端，所述连杆c的另一端贯穿固定筒c的内腔上壁且延伸至壁外，所述连杆c的顶端与第二移动板架之间固定连接，所述固定筒c的内腔底端处固定连接有连接软管的一端，所述连接软管的另一端与固定筒d的内腔一端固定连接。

14、进一步地，所述水源涵养能力监测方法包括如下步骤：

15、1、将本装置移动至检测环境位置处，首先通过操作伺服电机，使得伺服电机驱动支撑移动板进行上升，进而带动雨量检测结构进行上升，使得雨量检测结构上升至合适高度，方便对降雨量进行检测，同时辅助稳定结构自动展开，工作人员操作辅助稳定结构，将螺旋钻杆旋转钻入地下，保证本装置的稳定性；

16、2、当降雨时，通过雨量检测结构对雨水进行收集，进而对降雨量数据进行收集，降雨结束后，间隔一端时间，进行土壤检测；

17、3、土壤检测时，通过操作伺服电机b，使得伺服电机b驱动土壤取样结构进行下移，使得土壤取样结构钻入地下，对地下的土壤进行取样，取样后，将取样获得的土壤进行内的水分进行检测，进而分析土壤中的水含量，同时依据降雨量的数据对土壤的水源涵养能力值进行计算分析；

18、4、重复步骤2和步骤3，获得多次的水源涵养能力值数据，进行多次对比分析，进而获得较为准确的土壤水源涵养能力值数据；

19、5、监测工作结束后，先反向旋转旋转手柄，使得螺旋钻杆与土壤分离，然后操作伺服电机，使得伺服电机驱动雨量检测结构进行下降，使得雨量检测结构降低至低位置，同时辅助稳定结构自动收缩，方便本装置进行移动。

20、通过本技术上述实施例，通过雨量检测结构可以进行降雨量测量，通过土壤取样结构可以对土壤进行取样，方便后续进行检测土壤含水量等数据，进而对监测环境的水源涵养能力进行监测，同时本技术可以较为方便的使得雨量检测结构进行抬升至高处进行检测降雨量，避免了树叶遮挡导致的收集监测误差，并且可以在检测后自动将收集的雨水排出，自动对雨量检测结构表面进行清洁，解决了现有技术中容易残留雨水导致的下一次检测误差以及防护挡网表面粘附杂质导致的遮挡问题，本技术具有辅助稳定结构通过辅助稳定结构和移动调节结构的配合使用，可以在本装置工作时自动展开，起到了较好的辅助稳定效果，解决了现有技术中长时间停留在土地上进行监测导致的不稳定现象，同时收纳方便，使用灵活适合推广使用。