工作原理
SJ-JL1采用分层监测与多技术协同原理:土壤侵蚀量通过高精度激光测距仪与倾角传感器联合测量,激光模块以10Hz频率扫描地表,结合倾角数据修正坡面变形误差,实时计算侵蚀沟体积变化;径流流速利用多普勒超声测速仪检测,通过发射2MHz超声波并分析反射信号频移,换算水流表面流速,结合曼宁公式修正断面平均流速;泥沙含量采用光学浊度传感器与称重法复合测量,红外光源穿透水流,光电二极管接收散射光强度反演浊度,同步采集水样通过电子天平称重校准,提升数据准确性;降雨强度通过翻斗式雨量计记录,每0.1mm降雨触发一次开关信号,累计脉冲数计算总降雨量;地表微地形变化由三维激光扫描仪完成,通过旋转镜面实现360°全景扫描,生成分辨率1cm的数字高程模型(DEM),对比历史数据量化侵蚀/沉积区域。所有数据经ARM Cortex-A7处理器实时处理,通过4G/北斗短报文模块上传至云端平台,支持本地SD卡存储作为备份。
应用范围
该设备广泛应用于水土流失动态监测场景:在自然保护区或生态修复工程中,长期部署于坡耕地、沟壑或荒漠化区域,评估植被恢复措施对减少土壤侵蚀的效果,为生态补偿机制提供量化依据;在农业领域,安装于农田或果园,监测不合理耕作(如陡坡开垦)导致的水土流失风险,指导等高线种植、梯田建设等保护性农业实践;在水利工程建设中,用于输水渠道、水库库岸的冲刷监测,预警堤防失稳风险;此外,还可应用于地质灾害(如泥石流)预警、城市地表径流污染控制等场景,满足多尺度、长时序监测需求。
技术参数
测量参数:土壤侵蚀量(0~1000m?)、径流流速(0~5m/s)、泥沙含量(0~500g/L)、降雨强度(0~300mm/h)、地表高程变化(±1cm精度)
数据输出间隔:1分钟~24小时可调
通信方式:4G(全网通)、北斗三号短报文(无公网覆盖区域)
供电方式:太阳能板(100W)+磷酸铁锂电池(12V/100Ah),阴雨天连续工作≥30天
防护等级:IP68(全密封设计),防水防尘,适应-40℃~+70℃极端环境
设备重量:主机≤15kg,太阳能支架≤25kg
产品特点
全要素一体化监测:单设备集成激光、超声、光学等多类传感器,同步获取水土流失相关参数,避免多设备分体部署的同步误差与成本叠加;
高精度与长续航:激光测距精度±2mm,泥沙含量测量误差<5%,太阳能供电系统支持全年无间断运行;
智能自诊断与自适应:内置自检模块可实时监测传感器状态,自动校准激光扫描仪的零点漂移;支持根据降雨强度动态调整数据采集频率,延长设备寿命;
强环境适应性:钛合金外壳耐腐蚀、抗冲击,可抵御12级大风与冰雹冲击;设备整体通过MIL-STD-810G军规认证,适应高海拔、强紫外线等恶劣工况。