8通道土壤呼吸自动测量系统是一套集气体通量测量、多通道自动切换、数据分析与远程传输于一体的野外高精度监测平台,广泛应用于农田、草地、森林、湿地等生态系统中,用于获取CO₂、CH₄等土壤温室气体排放通量数据及其环境调控因子。
一、核心组成与参数
1. 气体分析仪(核心设备)
- 测量指标: CO₂、CH₄、H₂O
- 测量范围:
- CO₂:0–5000 ppm,分辨率1 ppm,精度±2%FS
- CH₄:1–100 ppm,分辨率1 ppm,精度±2%FS
- H₂O:500–20000 ppm,精度±2%FS
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- 更新频率: 1Hz
- 环境适应性: -40~60℃,0–95%RH(无冷凝)
- 结构接口: Swaglok接口
- 通讯方式: 内置WiFi,支持多终端实时查看数据
- 整机重量: ≤6.5kg
2. 多通道自动控制器(主控系统)
- 控制通道数: ≥9个
- 设置功能:
- 每通道可独立设置开启/关闭
- 支持整点自动测量
- 支持连接其他类型分析仪
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- 数据处理:
- 内置7寸触摸液晶屏,支持本地操控
- 实时计算气体通量
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- 环境监测:
- 大气压:15–115kPa,精度±1.5%
- 温度:-40~85℃,精度±0.5℃
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- 数据远传:
- 4G全网通路由器,无需静态IP
- 支持数据本地SD卡/远程U盘/电脑存储三重冗余
- 支持远程控制、下载与分析功能
- 提供3年免费通讯服务
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3. 呼吸室
- 测量体积: ≤3500cm³
- 测量面积: ≤300cm²
- 土壤温度监测: -40℃~70℃,精度±0.3℃
- 土壤湿度监测: 0–99%,精度±3%
- 测量半径: 标配15米,可扩展至30米
4. 可拆卸金属防雨室
- 结构尺寸: 1.1m × 1.5m
- 设计结构: 前后双门、百叶通风、2个风扇、内含仪器架
- 材质特性: 防雨、防紫外线、适用于野外多气候条件
5. 土壤水温盐三参数传感器
- 土壤水分: 0–60%,精度≤3%
- 土壤温度: -40℃~80℃,精度±0.3℃
- 导电率(盐分): 可选配,精度≤±3%
6. 定制供电系统
- 供电方式: 太阳能/风能可选
- 功率支持: ≥100W
- 续航能力: 连续阴雨或沙尘天气可持续运行14天
- 附属配置: MPPT充电控制器、保温箱、防护支架
二、系统特性与优势
- 高精度多气体通量同步测量
- 独立通道控制与数据冗余备份
- 支持整点采集与日月年尺度数据分析
- 全自动无人值守远程管理
- 模块化设计,易于扩展、维护和野外部署
三、应用场景
- 土壤碳排放监测
- 农田温室气体评估
- 生态恢复项目评价
- 气候变化科学研究
- 长期定位生态站点数据采集
四、系统建设规范
- 所有系统组件应符合**《HJ 1015-2019 土壤环境监测技术规范》**中关于气体通量监测与数据采集的相关条款。
- 电气安全、通讯安全、设备间电磁兼容性应满足**《GB 4793.1-2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求》**。
- 通讯模块不得使用境外服务器与中继,数据应在境内安全链路封闭传输。
五、参考文献
- 周洪义, 王旭东. 土壤呼吸与温室气体通量观测技术研究. 生态与环境学报, 2021.
- 李志宏等. 温室气体监测技术及其应用. 科学出版社, 2019.
- 国家. HJ 1015-2019 土壤环境监测技术规范.