本實用新型是一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置，屬于土壤CO₂與O₂通量研究領域。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，土壤碳庫細微的變化將對大氣CO₂濃度造成重大影響，因此研究土壤碳動態(tài)及其CO₂排放對于預測大氣CO₂濃度變化成為迫切的重要課題。有關土壤表層CO₂通量(土壤總呼吸)研究很多，但這顯然并不足以闡釋土壤CO₂生產(chǎn)過程(如根系和微生物呼吸等)，土壤不同層面(深度) CO₂生產(chǎn)及耗氧的持續(xù)監(jiān)測對于理解土壤CO₂動態(tài)極為重要，所以需要一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型目的是提供一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置，以解決上述背景技術中提出的問題，本實用新型使用方便，便于操作，穩(wěn)定性好，可靠性高。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現(xiàn)：一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置，包括主體結構以及檢測裝置，所述主體結構由太陽能面板、安裝架、控制柜、支撐架、端蓋、控制板、USB插口以及蓄電池組成，所述控制柜為立方體結構，所述控制柜的前側端面安裝有端蓋，所述控制柜的下端安裝有支撐架，所述支撐架的橫截面呈圓形且支撐架的中軸線垂直于控制柜的下端面進行布置，所述控制柜的上端安裝有安裝架，所述安裝架的中軸線垂直于控制柜的上端面進行布置，所述安裝架與太陽能面板裝配在一起， 所述控制板、USB插口以及蓄電池位于控制柜的內(nèi)部，所述USB插口安裝在控制板的上端，所述蓄電池固定在控制柜內(nèi)部的下端位置，所述太陽能面板與蓄電池相連接，所述檢測裝置由土壤濕度傳感器、若干個氧氣傳感器、若干個二氧化碳傳感器、氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器、微處理器、無線通信模塊以及存儲器組成，所述土壤濕度傳感器、氧氣傳感器以及二氧化碳傳感器安裝在控制柜的外側且具體埋藏在地面以下，所述氣象傳感器安裝在控制柜外側的上端位置，所述數(shù)據(jù)采集器、微處理器、無線通信模塊以及存儲器裝配在控制板上，所述土壤濕度傳感器與數(shù)據(jù)采集器單向電性連接，所述氧氣傳感器與數(shù)據(jù)采集器單向電性連接，所述二氧化碳傳感器與數(shù)據(jù)采集器單向電性連接，所述氣象傳感器與數(shù)據(jù)采集器單向電性連接，所述數(shù)據(jù)采集器與微處理器單向電性連接，所述微處理器與無線通信模塊單向電性連接，所述微處理器與存儲器單向電性連接。

進一步地，所述二氧化碳傳感器的測量范圍可達0-30000ppm。

進一步地，所述二氧化碳傳感器的和氧氣傳感器設置在地面以下不同深度。

進一步地，所述二氧化碳傳感器為光纖傳感器。

進一步地，所述氧氣傳感器為光纖傳感器。

進一步地，所述無線通信模塊為4G通信模塊。

進一步地，所述氧氣傳感器與二氧化碳傳感器埋藏的深度相同。

進一步地，所述控制柜經(jīng)過防水處理。

本實用新型的有益效果：本實用新型的一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置，通過同時測量二氧化碳和氧氣，可以更精確的分析土壤呼吸動態(tài)變化，通過添加太陽能面板來實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的目的，該設計解決了傳統(tǒng)監(jiān)測設備需要連接外部電源的問題，而土壤濕度傳感器的設計則實現(xiàn)對土壤內(nèi)部濕度進行檢測，而氣象傳感器的設計則實現(xiàn)測量環(huán)境空氣中濕度、風速風向、 氣壓、降雨量等指標，為綜合分析土壤碳循環(huán)提供更充分的數(shù)據(jù)，本實用新型使用方便，便于操作，穩(wěn)定性好，可靠性高，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置中控制柜的結構示意圖；

圖3為本實用新型一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置的工作原理示意圖；

圖中：1-太陽能面板、2-安裝架、3-控制柜、4-支撐架、5-土壤濕度傳感器、6-氧氣傳感器、7-二氧化碳傳感器、8-端蓋、9-氣象傳感器、10-控制板、11-USB插口、12-蓄電池、13-數(shù)據(jù)采集器、14-微處理器、15-無線通信模塊、16-存儲器。

具體實施方式

為使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

請參閱圖1、圖2與圖3，本實用新型提供一種技術方案：一種土壤剖面CO₂與O₂原位持續(xù)監(jiān)測裝置，包括主體結構以及檢測裝置，主體結構由太陽能面板1、安裝架2、控制柜3、支撐架4、端蓋8、控制板10、USB插口11以及蓄電池12組成，控制柜3為立方體結構，控制柜3的前側端面安裝有端蓋8，控制柜3的下端安裝有支撐架4，支撐架4的橫截面呈圓形且支撐架4的中軸線垂直 于控制柜3的下端面進行布置，控制柜3的上端安裝有安裝架2，安裝架2的中軸線垂直于控制柜3的上端面進行布置，安裝架2與太陽能面板1裝配在一起，通過添加太陽能面板1來實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的目的，該設計解決了傳統(tǒng)監(jiān)測設備需要連接外部電源的問題，控制板10、USB插口11以及蓄電池12位于控制柜3的內(nèi)部，USB插口11安裝在控制板10的上端，蓄電池12固定在控制柜3內(nèi)部的下端位置，太陽能面板1與蓄電池12相連接。

檢測裝置由土壤濕度傳感器5、若干個氧氣傳感器6、若干個二氧化碳傳感器7、氣象傳感器9、數(shù)據(jù)采集器13、微處理器14、無線通信模塊15以及存儲器16組成，土壤濕度傳感器5、氧氣傳感器6以及二氧化碳傳感器7安裝在控制柜3的外側且具體埋藏在地面以下，氣象傳感器9安裝在控制柜3外側的上端位置，數(shù)據(jù)采集器13、微處理器14、無線通信模塊15以及存儲器16裝配在控制板10上，土壤濕度傳感器5與數(shù)據(jù)采集器13單向電性連接，土壤濕度傳感器5的設計則實現(xiàn)對土壤內(nèi)部濕度進行檢測，氧氣傳感器6與數(shù)據(jù)采集器13單向電性連接，二氧化碳傳感器7與數(shù)據(jù)采集器13單向電性連接，氣象傳感器9與數(shù)據(jù)采集器13單向電性連接，數(shù)據(jù)采集器13與微處理器14單向電性連接，微處理器14與無線通信模塊15單向電性連接，微處理器14與存儲器16單向電性連接。

二氧化碳傳感器7的測量范圍可達0-30000ppm，二氧化碳傳感器7的和氧氣傳感器6設置在地面以下不同深度，二氧化碳傳感器7為光纖傳感器，氧氣傳感器6為光纖傳感器，無線通信模塊15為4G通信模塊，氧氣傳感器6與二氧化碳傳感器7埋藏的深度相同，控制柜3經(jīng)過防水處理，氣象傳感器9的設計則實現(xiàn)測量環(huán)境空氣中濕度、風速風向、氣壓、降雨量等數(shù)據(jù)，該設計實現(xiàn)對地表以上數(shù)據(jù)的檢測，最終達到分析數(shù)據(jù)的目的。

具體實施方式：在進行使用時，首先工作人員對本實用新型進行檢查，檢查是否存在缺陷，如果存在缺陷的話就無法進行使用了，此時需要通知維修人員進行維修，如果不存在問題的話就可以進行使用，使用時，首先通過支撐架4對控制柜3進行安裝固定，安裝完成后將太陽能面板1安裝在安裝架2上端，接下來，通過將土壤濕度傳感器5、氧氣傳感器6以及二氧化碳傳感器7放置在土壤的內(nèi)部，然后將氣象傳感器9安裝在控制柜3外部的上端位置，接下來，土壤濕度傳感器5、氧氣傳感器6、二氧化碳傳感器7以及氣象傳感器9同時對周邊的數(shù)據(jù)進行采集，采集后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器13中，然后經(jīng)由數(shù)據(jù)采集器13將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑻幚砥?4中，然后在微處理器14中對數(shù)據(jù)進行分析處理，分析處理后傳輸?shù)綗o線通信模塊15，最后經(jīng)由無線通信模塊15將數(shù)據(jù)傳輸出去，另外存儲器16對數(shù)據(jù)進行存儲，進而便于工作人員以后通過USB插口11進行下載與查詢。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點,對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。