CN107402165B - 凝结水观测设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的本发明提供一种凝结水观测设备及系统，凝结水观测设备包括地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置、大气凝结水观测仪、安装支架及数据管理装置，地表凝结水观测仪及大气凝结水观测仪分别安装于安装支架的两端，植物冠层凝结水观测装置安装于安装支架上，并位于地表凝结水观测仪与大气凝结水观测仪之间，地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪分别与数据管理装置电性连接，数据管理装置用于接收地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪检测到的数据。可自动连续的工作，提高了采集数据的精准性及完整性。多个梯度的凝结水数据的采集，更加有利于对凝结水的分析。

Description

凝结水观测设备及系统

技术领域

本发明涉及气象技术领域，具体而言，涉及一种凝结水观测设备及系统。

背景技术

凝结水是当物体表面温度低于周围大气露点温度时，大气中汽态水在物体表面凝结形成的水源。在干旱区，凝结水却是非常重要的水资源，特别是极端干旱区凝结水具有重要生态效应。

目前凝结水以人工观测为主，而凝结水主要发生在夜间和清晨，夜间野外人工观测的难度导致无法获得长期的、连续的野外数据，且误差较大。即便，如今研究者们利用人造凝结面法、Micro-Lysimeter、稳定同位素技术以及微气象和水气通量等研究方法对干旱区沙地、寒区高山凝结水的发生规律、数量特征、影响因素及生态意义开展了大量研究，并也取得一定的成果。但缺乏不同梯度的位置对凝结水的影响，导致了对我国占据绝大多数面积的寒旱区凝结水的发生过程及其生态意义认识依然薄弱。

发明内容

本发明的目的在于提供凝结水观测设备及系统，用以改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明提供一种凝结水观测设备，所述凝结水观测设备包括地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置、大气凝结水观测仪、安装支架及数据管理装置，所述地表凝结水观测仪及大气凝结水观测仪分别安装于所述安装支架的两端，所述植物冠层凝结水观测装置安装于所述安装支架上，并位于所述地表凝结水观测仪与大气凝结水观测仪之间，所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪分别与所述数据管理装置电性连接，所述数据管理装置用于接收所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪检测到的数据，并发送至与所述凝结水观测设备通信连接的数据服务器。

进一步地，所述植物冠层凝结水观测装置包括叶面凝结水观测仪及冠层凝结水观测仪，所述叶面凝结水观测仪及冠层凝结水观测仪分别安装于所述安装支架。

进一步地，所述叶面凝结水观测仪包括光源、光纤组件、光束准直组件及相敏调节器，所述光源与所述相敏调节器电性连接，所述光源用于产生射向叶面的光线，所述光纤组件的进光侧用于接收叶面上反射的光线，并将接收到的反射光线通过所述光束准直组件传递至所述相敏调节器，以生成叶面凝结水检测数据。

进一步地，所述冠层凝结水观测仪包括第一箱体、第一重量传感器、吸湿件、第一支撑管、第一平衡组件及第一模拟接线盒，所述第一重量传感器设置于所述第一箱体内，所述第一支撑管的一端固定于所述第一重量传感器的感应面，所述第一箱体面向所述第一重量传感器的感应面的一侧设有一开口，以使所述第一支撑管远离所述第一重量传感器的另一端从所述开口露出，第一平衡组件与所述第一重量传感器的感应面连接，并套设于所述第一支撑管，所述吸湿件放置于所述第一箱体的外侧并与所述第一支撑管远离所述第一重量传感器的一端接触，所述第一模拟接线盒与所述第一重量传感器及数据管理装置电性连接，用于将所述第一重量传感器获得的所述冠层凝结水检测数据发送至所述数据管理装置。

进一步地，所述冠层凝结水观测仪还包括吸湿件更换组件，所述吸湿件更换组件与所述数据服务器通信连接，所述吸湿件更换组件用于根据接收到的所述数据服务器发送的控制指令更换所述吸湿件。

进一步地，所述冠层凝结水观测仪还包括吸湿件回收箱，所述吸湿件回收箱与所述第一箱体连接，且与所述吸湿件更换组件相对设置，所述吸湿件回收箱用于收纳废弃的所述吸湿件。

进一步地，所述地表凝结水观测仪包括第二箱体、取样盒、第二重量传感器、第二支撑管、第二平衡组件及第二模拟接线盒，所述第二重量传感器设置于所述第二箱体内，所述第二支撑管的一端固定于所述第二重量传感器的感应面，所述取样盒的底部与所述第二支撑管离所述第二重量传感器的一端连接，所述第二箱体内设有一开口，以露出所述取样盒的盒口，第二平衡组件与所述第二重量传感器的感应面连接，并套设于所述第二支撑管，所述第二模拟接线盒分别与所述第二重量传感器及数据管理装置电性连接，以将所述第二重量传感器获得的所述地表凝结水检测数据发送至所述数据管理装置。

进一步地，所述地表凝结水观测仪还包括保护罩、环境感应组件及触发组件，所述环境感应组件与所述触发组件电性连接，所述保护罩与所述触发组件连接，所述保护罩邻近所述第二箱体，所述环境感应组件包括风速传感器及雨滴传感器，当所述风速传感器及雨滴传感器之中至少一个检测到的环境信息超过预定值时，发送警示信息至所述触发组件，所述触发组件根据所述警示信息推动所述保护罩，以遮盖所述第二箱体；当时风速传感器及雨滴传感器检测到的环境信息均低于预设值时，发送正常信息给所述触发组件，所述触发组件根据所述正常信息带动所述保护罩位移，以露出所述第二箱体。

进一步地，所述环境感应组件还包括热红外相机，所述热红外相机安装于所安装支架上，所述热红外相机的镜头朝向所述第二箱体，所述热红外相机与所述数据管理装置电性连接，所述热红外相机用于采集所述地表凝结水观测仪对应的环境信息，并发送至所述数据管理装置。

本发明实施例还提供一种凝结水观测系统。所述系统包括数据服务器及凝结水观测设备，所述凝结水观测设备包括：地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置、大气凝结水观测仪、安装支架及数据管理装置，所述地表凝结水观测仪及大气凝结水观测仪分别安装于所述安装支架的两端，所述植物冠层凝结水观测装置安装于所述安装支架上，并位于所述地表凝结水观测仪与大气凝结水观测仪之间，所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪分别与所述数据管理装置电性连接，所述数据管理装置用于接收所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪检测到的数据，并发送至与所述凝结水观测设备通信连接的数据服务器。所述数据服务器与所述凝结水观测设备通信连接，用于接收所述凝结水观测设备检测到的数据。

与现有技术相比，本发明提供一种凝结水观测设备及系统。所述凝结水观测设备包括地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置、大气凝结水观测仪、安装支架及数据管理装置，所述地表凝结水观测仪及大气凝结水观测仪分别安装于所述安装支架的两端，所述植物冠层凝结水观测装置安装于所述安装支架上，并位于所述地表凝结水观测仪与大气凝结水观测仪之间，所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪分别与所述数据管理装置电性连接，所述数据管理装置用于接收所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪检测到的数据，并发送至与所述凝结水观测设备通信连接的数据服务器。可自动连续的工作，提高了采集数据的精准性及完整性，减少人力成本。同时，多个梯度的凝结水数据的采集，更加有利于对凝结水的分析。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的凝结水观测系统的结构示意图。

图2示出了本发明实施例提供的凝结水观测设备的结构示意图。

图3为图2中示出的地表凝结水观测仪的剖视图。

图4为图2中示出的冠层凝结水观测仪的剖视图。

图5为图2中示出的叶面凝结水观测仪的剖视图。

图标：100-凝结水观测系统；200-凝结水观测设备；300-数据服务器；10-地表凝结水观测仪；11-第二箱体；12-取样盒；13-第二重量传感器；14-第二支撑管；15-第二平衡组件；16-第二模拟接线盒；17-排水管道；101-保护罩；102-环境感应组件；103-触发组件；104-热红外相机；20-植物冠层凝结水观测装置；21-冠层凝结水观测仪；211-第一箱体；212-第一重量传感器；213-吸湿件；214-第一支撑管；215-第一模拟接线盒；216-第一平衡组件；217-吸湿件更换组件；2171-输送机；2172-存储箱；218-吸湿件回收箱；22-叶面凝结水观测仪；221-光源；2221-第一光纤；2222-第二光纤；2223-第三光纤；2224-光纤分束器；2231-第一光束准直部；2232-第二光束准直部；224-相敏调节器；30-大气凝结水观测仪；40-安装支架；50-数据管理装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

请参考图1，本发明实施例提供的凝结水观测系统100包括数据服务器300及凝结水观测设备200。所述数据服务器300与所述凝结水观测设备200通信连接，用于接收所述凝结水观测设备200检测到的数据。可选地，所述凝结水观测设备200安装在野外研究站附近。所述凝结水观测设备200通过无线通讯的方式与野外研究站的网关建立通信连接；再利用野外研究站的基站通过有线通讯的方式建立与数据服务器300的通信连接。

请参考图2，本发明实施例所提供的凝结水观测设备200包括地表凝结水观测仪10、植物冠层凝结水观测装置20、大气凝结水观测仪30、安装支架40及数据管理装置50。将凝结水观测设备200安装位置对应的测试空间沿竖直方向分为多个梯度，例如分为地表、树冠层、大气层。所述地表凝结水观测仪10及大气凝结水观测仪30分别安装于所述安装支架40的两端，所述植物冠层凝结水观测装置20安装于所述安装支架40上，所述地表凝结水观测仪10、植物冠层凝结水观测装置20及大气凝结水观测仪30分别与所述数据管理装置50电性连接。凝结水观测设备200还包括通信模块(图未标)，所述凝结水观测设备200通过通信模块与所述数据服务器300实现数据交互。

请参考图3，所述地表凝结水观测仪10包括第二箱体11、取样盒12、第二重量传感器13、第二支撑管14、第二平衡组件15及第二模拟接线盒16。

所述第二重量传感器13设置于所述第二箱体11内。所述第二支撑管14的一端固定于所述第二重量传感器13的感应面，所述取样盒12的底部与所述第二支撑管14离所述第二重量传感器13的一端连接。所述第二箱体11内设有一开口，以露出所述取样盒12的盒口。需要说明的是，安装时，将第二箱体11的箱体部分埋于地下，将第二箱体11设有开口的一侧的侧壁露出地面，以使取样盒12的盒口露出。所述取样盒12内用于放置土壤。通过第二重量传感器13感知取样盒12中土壤的凝结水变化导致的重量变化，获得地表凝结水检测数据。

可选地，地表凝结水观测仪10还包括排水管道17，排水管道17的一端与取样盒12底部连接，另一端位于所述第二箱体11外侧，提高排水性。

所述第二模拟接线盒16分别与所述第二重量传感器13及数据管理装置50电性连接，以将所述第二重量传感器13获得的所述地表凝结水检测数据发送至所述数据管理装置50。

第二平衡组件15与所述第二重量传感器13的感应面连接，并套设于所述第二支撑管14，避免所述第二支撑管14随意晃动。适当的风速会带来水汽，增加凝结水的形成概率，但是风速超过一定限度，将会阻止凝结水的生成，所以在风速适当的情况下，从平衡的角度去减少风等外力对称重传感器的影响，因此加设第二平衡组件15以减少外力对测量数据精准度的影响也十分必要。可选地，第二平衡组件15可以是自平衡装置。

所述地表凝结水观测仪10还包括保护罩101、环境感应组件102及触发组件103。所述环境感应组件102与所述触发组件103电性连接，所述保护罩101与所述触发组件103连接。所述保护罩101与地表转动连接，且所述保护罩101邻近所述第二箱体11。可选地，所述环境感应组件102包括风速传感器及雨滴传感器。

当所述风速传感器及雨滴传感器之中至少一个检测到的环境信息超过预定值时，发送警示信息至所述触发组件103。具体地，所述风速传感器用于检测当前吹过地表的风速信息；所述雨滴传感器用于检测地表凝结水观测仪10所处位置的瞬时降雨量信息。当风速传感器检测到的风速信息超过预定风速值或雨滴传感器检测到的瞬时降雨量信息超过预定瞬时降雨的雨水重量值时，发送警示信息至所述触发组件103。

所述触发组件103根据所述警示信息推动所述保护罩101，以遮盖所述第二箱体11。降雨过程中不会产生凝结水但会增加土壤重量，风速过大不但不会产生凝结水，还会对仪器产生影响。通过触发组件103控制保护罩101在降雨或极端天气的情况下罩住第二箱体11，从而保护整个地表凝结水观测仪10免受降雨、大风影响，生成错误的凝结水数据。

当时风速传感器及雨滴传感器检测到的环境信息均低于预设值时，发送正常信息给所述触发组件103，所述触发组件103根据所述正常信息带动所述保护罩101位移，以露出所述第二箱体11。保证所述地表凝结水观测仪10正常工作。

所述环境感应组件102还包括热红外相机104，所述热红外相机104安装于所安装支架40上，所述热红外相机104的镜头朝向所述第二箱体11。所述热红外相机104用于采集所述地表凝结水观测仪10对应的环境信息，具体地，用于获取第二箱体11安装的地表的温度变化信息，所述温度变化信息用于辅助对地表凝结水的分析。需要说明的是，而土壤温湿度和地表凝结水观测仪10的埋设点位置不同，所以采用热红外相机104监测其地表样方的温度变化，校准区域样地地面温度差异，然后与地表温湿度传感器融合、反演，计算出地表面上的温湿度时空变化。所述热红外相机104与所述数据管理装置50电性连接，并发送至所述数据管理装置50。

所述植物冠层凝结水观测装置20位于所述地表凝结水观测仪10与大气凝结水观测仪30之间。用于采集与所述地表凝结水观测仪10与大气凝结水观测仪30不同梯度对应的凝结水检测信息。所述植物冠层凝结水观测装置20在所述安装支架40上的位置可以根据凝结水观测设备200的安装位置的植物的情况调整。

所述植物冠层凝结水观测装置20包括叶面凝结水观测仪22及冠层凝结水观测仪21，所述叶面凝结水观测仪22及冠层凝结水观测仪21分别安装于所述安装支架40。冠层凝结水观测仪21用于检测植物冠层的凝结水生成情况。

请参考图4，冠层凝结水观测仪21包括第一箱体211、第一重量传感器212、吸湿件213、第一支撑管214及第一模拟接线盒215。

所述第一重量传感器212设置于所述第一箱体211内，所述第一支撑管214的一端固定于所述第一重量传感器212的感应面，所述第一箱体211面向所述第一重量传感器212的感应面的一侧设有一开口，以使所述第一支撑管214远离所述第一重量传感器212的另一端从所述开口露出，所述吸湿件213放置于所述第一箱体211的外侧并与所述第一支撑管214远离所述第一重量传感器212的一端接触。吸湿件213可以由吸湿材料制成，树冠层邻近所述吸湿件213生成的凝结水可被吸湿件213吸收。吸湿件213吸收了凝结水后，第一重量传感器212能检测到吸湿件213的重量增加。当凝结水消失，第一重量传感器212能检测到吸湿件213的重量减少。从而通过第一重量传感器212检测到冠层对应梯度的冠层凝结水检测数据。

所述第一模拟接线盒215与所述第一重量传感器212及数据管理装置50电性连接，用于将所述第一重量传感器212获得的所述冠层凝结水检测数据发送至所述数据管理装置50。

可选地，冠层凝结水观测仪21还包括所述第一平衡组件216与所述第一重量传感器212的感应面连接，并套设于所述第一支撑管214，避免第一支撑管214随意晃动。需要说明的是，适当的风速会带来水汽，增加凝结水的形成概率，但是风速超过一定限度，将会阻止凝结水的生成，所以在风速适当的情况下，从平衡的角度去减少风等外力对称重传感器的影响，因此加设第一平衡组件216以减少外力对测量数据精准度的影响也十分必要。可选地，第一平衡组件216可以是自平衡装置。

可选地，所述冠层凝结水观测仪21还包括吸湿件更换组件217，所述吸湿件更换组件217通过通信模块实现与数据服务器300通信连接。所述吸湿件更换组件217用于根据接收到的所述数据服务器300发送的控制指令更换所述吸湿件213。

所述吸湿件更换组件217包括输送机2171及存储箱2172。所述存储箱2172设置于所述第一箱体211内，用于放置未使用的吸湿件213，所述输送机2171设置于所述第一箱体211的外侧，所述输送机2171的一端设置于所述存储箱2172内，与所述未使用的吸湿件213接触，所述输送机2171的另一端与放置于所述第一箱体211的外侧的所述吸湿件213接触。所述输送机2171同时带动所述未使用的吸湿件213及放置于所述第一箱体211的外侧的所述吸湿件213移动，以使所述未使用的吸湿件213替换放置于所述第一箱体211的外侧的所述吸湿件213。完成吸湿件213的更换。

所述冠层凝结水观测仪21还包括吸湿件回收箱218，所述吸湿件回收箱218与所述第一箱体211连接，且与所述吸湿件更换组件217相对设置，所述吸湿件回收箱218的回收口朝向所述输送机2171用于收纳废弃的所述吸湿件213。所述输送机2171将原放置于第一箱体211外侧并与第一支撑管214接触的吸湿件213移动至所述吸湿件回收箱218，并将存储箱2172内放置的未使用的吸湿件213移动至第一箱体211外侧并与第一支撑管214接触。

请参考图5，所述叶面凝结水观测仪22包括光源221、光纤组件(图未标)、光束准直组件(图未标)及相敏调节器224，所述光源221与所述相敏调节器224电性连接，所述光源221用于产生光线，安装时，使光源221产生的光线朝向被检测叶面。

所述光纤组件的进光侧用于接收叶面上反射的光线，并将接收到的反射光线通过所述光束准直组件传递至所述相敏调节器224，以生成代表叶面凝结水检测数据的叶面湿度值。可选地，光纤组件包括第一光纤2221、第二光纤2222、第三光纤2223及光纤分束器2224。所述第一光纤2221的一端用于接收反射的光线，另一端与光纤分束器2224连接。所述光纤分束器2224的另一端分别与第二光纤2222的输入端、第三光纤2223的输入端连接，以使，第一光纤2221接收的反射光线，经过光纤分束器2224后分别进入第二光纤2222及第三光纤2223。

所述光束准直组件包括第一光束准直部2231及第二光束准直部2232。第一光束准直部2231的输入端与第二光纤2222的输出端连接，第二光束准直部2232输入端与第三光纤2223的输出端连接。所述第一光束准直部2231的输出端与相敏调节器224的低通滤波器连接；所述第二光束准直部2232的输出端通过相敏调节器224的放大调节器与高通滤波器连接。以使所述相敏调节器224输出代表叶面凝结水检测数据的叶面湿度值。

所述大气凝结水观测仪30安装在安装支架40远离地面的一侧，用于检测大气中凝结水的生成数据。大气凝结水观测仪30结构与冠层凝结水观测仪21相同，在此不再赘述。大气凝结水观测仪30用于采集大气层凝结水检测数据。

所述数据管理装置50用于接收所述地表凝结水观测仪10、植物冠层凝结水观测装置20及大气凝结水观测仪30检测到的数据，并发送至与所述凝结水观测设备200通信连接的数据服务器300。具体地，所述数据管理装置50将需要发送的数据通过通信模块，以无线通讯的方式发送至对应的野外研究站的网关设备，在通过野外研究站对应的基站将数据，以有线通讯的方式发送至数据服务器300。

在本发明实施例中，所述凝结水观测设备200还包括蓄电池及太阳能电池板，所述太阳能电池板安装时，安装于所述安装支架40远离地面的一端。所述蓄电池及太阳能电池板均可为凝结水观测设备200供电。

综上所述，本发明提供的本凝结水观测设备。所述凝结水观测设备包括地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置、大气凝结水观测仪、安装支架及数据管理装置。地表凝结水观测仪及大气凝结水观测仪分别安装于所述安装支架的两端，植物冠层凝结水观测装置安装于所述安装支架上，并位于所述地表凝结水观测仪与大气凝结水观测仪之间，所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪分别与所述数据管理装置电性连接，所述数据管理装置用于接收所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪检测到的数据，并发送至与所述凝结水观测设备通信连接的数据服务器。替代人工测量，可自动连续的工作，提高了采集数据的精准性及完整性。同时，多个梯度的数据可使对凝结水的认识更加准确。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种凝结水观测设备，其特征在于，所述凝结水观测设备包括地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置、大气凝结水观测仪、安装支架及数据管理装置，所述地表凝结水观测仪及大气凝结水观测仪分别安装于所述安装支架的两端，所述植物冠层凝结水观测装置安装于所述安装支架上，并位于所述地表凝结水观测仪与大气凝结水观测仪之间，所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪分别与所述数据管理装置电性连接，所述数据管理装置用于接收所述地表凝结水观测仪、植物冠层凝结水观测装置及大气凝结水观测仪检测到的数据，并发送至与所述凝结水观测设备通信连接的数据服务器，所述植物冠层凝结水观测装置包括冠层凝结水观测仪，所述冠层凝结水观测仪安装于所述安装支架，所述冠层凝结水观测仪包括第一箱体、第一支撑管、第一重量传感器、吸湿件、吸湿件更换组件及吸湿件回收箱，所述吸湿件放置于所述第一箱体的外侧并与所述第一支撑管远离所述第一重量传感器的一端接触，所述吸湿件用于吸收邻近的植物冠层生成凝结水，并通过所述第一重量传感器将所述凝结水的检测数据发送至所述数据管理装置，所述吸湿件更换组件包括输送机，所述输送机与所述吸湿件接触，所述吸湿件更换组件与所述数据服务器通信连接，所述吸湿件更换组件用于根据接收到的所述数据服务器发送的控制指令更换所述吸湿件，所述吸湿件回收箱与所述第一箱体连接，且与所述吸湿件更换组件相对设置，所述吸湿件回收箱的回收口朝向所述输送机，所述吸湿件回收箱用于收纳废弃的吸湿件。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述植物冠层凝结水观测装置还包括叶面凝结水观测仪，所述叶面凝结水观测仪安装于所述安装支架。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述叶面凝结水观测仪包括光源、光纤组件、光束准直组件及相敏调节器，所述光源与所述相敏调节器电性连接，所述光源用于产生射向叶面的光线，所述光纤组件的进光侧用于接收叶面上反射的光线，并将接收到的反射光线通过所述光束准直组件传递至所述相敏调节器，以生成叶面凝结水检测数据。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述冠层凝结水观测仪还包括第一支撑管、第一平衡组件及第一模拟接线盒，所述第一重量传感器设置于所述第一箱体内，所述第一支撑管的一端固定于所述第一重量传感器的感应面，所述第一箱体面向所述第一重量传感器的感应面的一侧设有一开口，以使所述第一支撑管远离所述第一重量传感器的另一端从所述开口露出，第一平衡组件与所述第一重量传感器的感应面连接，并套设于所述第一支撑管，所述第一模拟接线盒与所述第一重量传感器及数据管理装置电性连接，用于将所述第一重量传感器获得的所述冠层凝结水检测数据发送至所述数据管理装置。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述地表凝结水观测仪包括第二箱体、取样盒、第二重量传感器、第二支撑管、第二平衡组件及第二模拟接线盒，所述第二重量传感器设置于所述第二箱体内，所述第二支撑管的一端固定于所述第二重量传感器的感应面，所述取样盒的底部与所述第二支撑管离所述第二重量传感器的一端连接，所述第二箱体内设有一开口，以露出所述取样盒的盒口，第二平衡组件与所述第二重量传感器的感应面连接，并套设于所述第二支撑管，所述第二模拟接线盒分别与所述第二重量传感器及数据管理装置电性连接，以将所述第二重量传感器获得的所述地表凝结水检测数据发送至所述数据管理装置。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述地表凝结水观测仪还包括保护罩、环境感应组件及触发组件，所述环境感应组件与所述触发组件电性连接，所述保护罩与所述触发组件连接，所述保护罩邻近所述第二箱体，所述环境感应组件包括风速传感器及雨滴传感器，当所述风速传感器及雨滴传感器之中至少一个检测到的环境信息超过预定值时，发送警示信息至所述触发组件，所述触发组件根据所述警示信息推动所述保护罩，以遮盖所述第二箱体；当时风速传感器及雨滴传感器检测到的环境信息均低于预设值时，发送正常信息给所述触发组件，所述触发组件根据所述正常信息带动所述保护罩位移，以露出所述第二箱体。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述环境感应组件还包括热红外相机，所述热红外相机安装于所安装支架上，所述热红外相机的镜头朝向所述第二箱体，所述热红外相机与所述数据管理装置电性连接，所述热红外相机用于采集所述地表凝结水观测仪对应的环境信息，并发送至所述数据管理装置。

8.一种凝结水观测系统，其特征在于，所述系统包括数据服务器及如权利要求1-7任一项所述的凝结水观测设备，所述数据服务器与所述凝结水观测设备通信连接，用于接收所述凝结水观测设备检测到的数据。