CN115524458B - 一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统，属于控制或调节系统技术领域。包括内部设有监测调节腔的安装主体、设于所述监测调节腔内的T型监测安装筒、设于所述T型监测安装筒内的固碳增汇监测组件、设于安装主体上的调节组件以及控制系统正常运行的智能监控组件；本发明的固碳增汇监测组件能够调节监测区域面积，提高监测精准度，将二氧化碳传感器封堵或移出，可避免外力碰撞造成二氧化碳传感器损坏，提高系统运行可靠性，夜晚时，通过调节组件的照射作用，使滨海湿地内植物进行光合作用，降低二氧化碳的生成，本发明的系统兼具固碳增汇监测功能和调节含碳量的功能，且监测精准度高，运行可靠，适合大量推广。

Description

一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统

技术领域

本发明控制或调节系统技术领域，具体是一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统。

背景技术

工业革命以来，温室气体排放增加导致全球变暖和气候变化，其排放对解决气候危机至关重要。全球滨海湿地碳埋藏速率高于陆地森林生态系统的碳埋藏速率，由于具有较高的碳累积速率和较低的CH₄排放量，滨海湿地是地球上最密集的碳汇之一。滨海湿地能够从海洋及大气中捕获和掩埋大气中的CO₂，滨海湿地的“蓝碳”在缓解气候变化方面具有十分重要的作用。滨海湿地生态系统比其他陆地生态系统具备更强的固碳能力和生态服务价值功能，既能减缓温室气体排放，又能为沿海国家乃至全球带来经济和社会效益。同时，滨海湿地区碳储量也受到气候、植被、土壤性质、人类活动等因素的影响。因此，有效评估滨海湿地生态系统碳储量能力，是制定增汇减排的重要策略和理论依据，更是我国实现碳中和目标的重要基础。

但是在现有技术中，滨海湿地在进行碳储量调节管理时，缺乏对湿地区域进行准确分析，不能准确判断碳储量状态，同时，无法兼具碳储量调节功能，导致碳储量的控制力度降低，因此，亟需一种兼具固碳增汇监测功能和调节含碳量功能的滨海湿地固碳增汇监测调节系统。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种兼具固碳增汇监测功能和调节含碳量功能的滨海湿地固碳增汇监测调节系统。

本发明的技术方案是：一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统，包括内部设有监测调节腔的安装主体、设于所述监测调节腔内的T型监测安装筒、设于所述T型监测安装筒内的固碳增汇监测组件、设于安装主体上的调节组件以及控制系统正常运行的智能监控组件；

所述监测调节腔上下两端与外部贯通，安装主体上端通过第一电动伸缩杆连接有环形调节架，所述环形调节架与监测调节腔同轴分布，T型监测安装筒的水平段卡接在所述环形调节架上端，T型监测安装筒内设有安装腔，所述安装腔底端设有自动封堵板；

所述固碳增汇监测组件包括上端通过第二电动伸缩杆与所述安装腔连接的监测安装竖杆、设于所述监测安装竖杆外壁的活动安装套、沿周向铰接于所述活动安装套外壁的多个调节安装架、设于所述调节安装架与监测安装竖杆之间的第三伸缩杆、设于调节安装架上且远离活动安装套一端的插接过滤安装筒以及设于所述插接过滤安装筒内的二氧化碳传感器；所述插接过滤安装筒包括侧壁设有多个监测出口的外筒、设于所述外筒内的内筒、套设于所述内筒上端的转动套筒、通过连接轴与转动套筒上端连接的旋转电机、设于内筒侧壁且与监测出口一一对应的多个第四电动伸缩杆，所述转动套筒外壁设有与监测出口一一对应的弧形封堵板，所述二氧化碳传感器有多个，多个二氧化碳传感器分别设于第四电动伸缩杆上远离内筒一端；

所述调节组件包括设于安装主体上端且绕环形调节架外围设置的方形承载框、均匀设于所述方形承载框上的多个旋转安装架、设于所述旋转安装架上的固碳照明灯以及设于每个固碳照明灯处的透明反光板。

进一步地，安装主体上设有滑动支撑组件，所述滑动支撑组件包括设于安装主体四角处且底端设有滑动轮以及侧壁设有U型滑动连接套的固定安装腿、通过所述U型滑动连接套与固定安装腿活动连接的活动安装腿、设于所述活动安装腿底端的固定扶持盘。

说明：当需要移动安装主体时，通过滑动轮移动，当移动至目标位置时，通过U型滑动连接套使活动安装腿在固定安装腿上向下滑动，当固定扶持盘与湿地底端插接固定后，通过固定螺栓穿过U型滑动连接套，使活动安装腿与固定安装腿固定连接，此时，由于固定扶持盘与湿地底端插接，使安装主体被固定，上述过程中，既能方便安装主体移动，降低工作人员工作强度，又能对安装主体进行固定，增加安装主体的稳定性。

更进一步地，所述固定扶持盘包括与活动安装腿底端连接的安装盒、扣接于所述安装盒底端且底端设有多个穿过孔的扣接盖、沿水平方向设于安装盒内且与安装盒内壁滑动连接的水平安装板、用于连接水平安装板与安装盒的第五电动伸缩杆、设于水平安装板底端且与所述穿过孔一一对应的多个固定插杆。

说明：当使用时，通过第五电动伸缩杆驱动水平安装板在安装盒内向下滑动，使各个固定插杆从对应的穿过孔穿出，对安装主体进行多点位固定，大大提供了安装主体的稳定性，避免因滨海湿地底端复杂的水体环境造成安装主体的移位，降低系统监测结果的可靠性。

进一步地，所述T型监测安装筒的竖直段外壁沿周向均匀设有多个滑动竖条，所述监测调节腔内壁设有与所述滑动竖条一一对应的滑动槽，T型监测安装筒水平段底端设有防撞圈，且所述防撞圈为可拆卸结构。

说明：通过T型监测安装筒的竖直段外壁的滑动竖条与监测调节腔内壁的滑动槽滑动连接且相互限位，保证两者安装稳定性的同时，使T型监测安装筒与监测调节腔之间不会发生相互滑动，保证整个系统各个部件之间连接的紧凑性。

进一步地，每个所述监测出口外部罩设有U型过滤网，且所述U型过滤网侧壁均匀设有多个切割刀片。

说明：通过U型过滤网对湿地水体中的各种固体杂质隔离在插接过滤安装筒外部，避免水体中的水生植物或者其他杂物缠绕在二氧化碳传感器外部，影响监测工作的正常进行，通过切割刀片对杂物进行切割，降低杂物缠绕二氧化碳传感器的风险，提高系统运行可靠性。

进一步地，所述智能监控组件包括与各个电气元件电性连接的控制器、碳含量分析计算模块、碳含量比较模块、故障检测模块、设于安装主体上端且与外部控制中心通过无线信号连接的无线通信模块。

说明：通过碳含量分析计算模块分析二氧化碳传感器的监测结果，并进行数值化，通过碳含量比较模块对数值化的监测结果与设定标准进行对比，并将比较结果通过无线信号发送至外部控制中心，通过控制器控制系统各个电气元件的正常运行，提高了系统智能化程度和监测结果的精准度。

进一步地，所述监测调节腔底端设有密封套，所述密封套包括与监测调节腔底端活动连接的密封折叠套本体、设于所述密封折叠套本体底端的密封圈、设于所述密封圈内的电磁铁、设于T型监测安装筒底端且套设在密封套外部的吸附安装架，所述吸附安装架底端设有与所述电磁铁相对分布的金属片。

说明：当密封套不使用时，电磁铁处于通电状态，并将金属片吸附，使密封折叠套本体被折叠，当使用时，电磁铁断电，密封折叠套本体在重力的作用下展开，将移动至安装腔外部的固碳增汇监测组件包覆在其中，避免外部水流的冲击力造成固碳增汇监测组件损坏，提高系统的运行可靠性。

更进一步地，所述电磁铁有多个，多个电磁铁沿周向均匀设于所述密封圈内，所述金属片与密封圈一一对应。

进一步地，所述安装主体上端设有太阳能充电组件，且所述太阳能充电组件底端设有角度调节组件。

说明：通过太阳能充电组件的设置，不用额外的充电电源，从长久来看，具有节能减排的优点，同时，由于角度调节组件的设置，使太阳能充电组件根据太阳移动发生角度偏转，提高太阳能充电组件的储电效果。

本发明还公开了一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统的工作方法，包括以下步骤：

S1、通过滑动轮将安装主体移动至滨海湿地的目标监测区域时，通过U型滑动连接套使活动安装腿在固定安装腿上向下滑动，当固定扶持盘与湿地底端插接固定后，通过固定螺栓穿过U型滑动连接套，使活动安装腿与固定安装腿固定连接，此时，由于固定扶持盘与湿地底端插接，使安装主体被固定；

S2、启动第一电动伸缩杆并使其压缩，带动T型监测安装筒在监测调节腔内向下滑动，使T型监测安装筒底端靠近监测区域，完成监测位置的粗调，此时，使电磁铁处于断电状态，此时，密封折叠套本体在重力的作用下展开，将移动至安装腔外部的固碳增汇监测组件包覆在其中；

S3、打开自动封堵板，启动第二电动伸缩杆并使其延伸，此时，监测安装竖杆和调节安装架在第二电动伸缩杆的带动下向下移动，并从安装腔底端伸出，当调节安装架完全从安装腔底端移出后，关闭第二电动伸缩杆；

S4、启动各个第三伸缩杆，通过第三伸缩杆的延伸使各调节安装架的倾斜角度发生变化，使各个调节安装架覆盖的监测区域增加，同时，启动旋转电机，通过旋转电机带动转动套筒在内筒上旋转，使各个弧形封堵板与监测出口分离，启动第四电动伸缩杆并延伸，使二氧化碳传感器从监测出口移出，并对滨海湿度水域进行固碳检测；

S5、通过碳含量分析计算模块分析二氧化碳传感器的监测结果，并进行数值化，通过碳含量比较模块对数值化的监测结果与设定标准进行对比，并将比较结果通过无线信号发送至外部控制中心，夜晚时，启动固碳照明灯，通过固碳照明灯使滨海湿地内植物进行光合作用，降低二氧化碳的生成。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统，通过环形调节架对T型监测安装筒的位置进行调节，既能避免安装主体移动过程中与地面发生摩擦，又能保证固碳增汇监测组件工作时的正常进行，通过将插接过滤安装筒设置在可调节角度的调节安装架上，达到调节监测区域面积的目的，使监测的位置不会过于集中，降低监测结果的误差，提高精准度；且插接过滤安装筒在不使用时，可通过弧形封堵板将二氧化碳传感器封堵在内部，将弧形封堵板移开，将二氧化碳传感器移出，可避免外力碰撞造成二氧化碳传感器损坏，提高系统运行可靠性，夜晚时，通过调节组件的照射作用，使滨海湿地内植物进行光合作用，降低二氧化碳的含量，本发明的系统兼具固碳增汇监测功能和调节含碳量的功能，同时，监测精准度高，运行可靠，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的插接过滤安装筒的内部结构示意图；

图3是本发明的固定扶持盘的内部结构示意图；

图4是本发明的T型监测安装筒与监测调节腔连接的俯视剖面图；

图5是本发明的密封套的的结构示意图；

其中，1-安装主体、10-监测调节腔、100-滑动槽、11-滑动支撑组件、110-固定安装腿、1100-滑动轮、1101-U型滑动连接套、111-活动安装腿、112-固定扶持盘、1120-安装盒、1121-扣接盖、1122-水平安装板、1123-第五电动伸缩杆、1124-固定插杆、113-穿过孔、12-第一电动伸缩杆、13-环形调节架、14-密封套、140-密封折叠套本体、141-密封圈、142-电磁铁、143-吸附安装架、144-金属片、15-太阳能充电组件、16-角度调节组件、2-T型监测安装筒、20-安装腔、200-自动封堵板、21-滑动竖条、22-防撞圈、3-固碳增汇监测组件、30-监测安装竖杆、300-第二电动伸缩杆、31-活动安装套、32-调节安装架、33-第三伸缩杆、34-插接过滤安装筒、340-外筒、3400-监测出口、3401-U型过滤网、3402-切割刀片、341-内筒、342-转动套筒、3420-弧形封堵板、343-旋转电机、344-第四电动伸缩杆、35-二氧化碳传感器、4-调节组件、40-方形承载框、41-旋转安装架、42-固碳照明灯、43-透明反光板、5-智能监控组件、50-控制器、51-碳含量分析计算模块、52-碳含量比较模块、53-故障检测模块、54-无线通信模块。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的内容，以下通过实施例对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示，一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统，包括内部设有监测调节腔10的安装主体1、设于监测调节腔10内的T型监测安装筒2、设于T型监测安装筒2内的固碳增汇监测组件3、设于安装主体1上的调节组件4以及控制系统正常运行的智能监控组件5；

监测调节腔10上下两端与外部贯通，安装主体1上端通过第一电动伸缩杆12连接有环形调节架13，环形调节架13与监测调节腔10同轴分布，T型监测安装筒2的水平段卡接在环形调节架13上端，T型监测安装筒2内设有安装腔20，安装腔20底端设有自动封堵板200；

固碳增汇监测组件3包括上端通过第二电动伸缩杆300与安装腔20连接的监测安装竖杆30、设于监测安装竖杆30外壁的活动安装套31、沿周向铰接于活动安装套31外壁的4个调节安装架32、设于调节安装架32与监测安装竖杆30之间的第三伸缩杆33、设于调节安装架32上且远离活动安装套31一端的插接过滤安装筒34以及设于插接过滤安装筒34内的二氧化碳传感器35；插接过滤安装筒34包括侧壁设有4个监测出口3400的外筒340、设于外筒340内的内筒341、套设于内筒341上端的转动套筒342、通过连接轴与转动套筒342上端连接的旋转电机343、设于内筒341侧壁且与监测出口3400一一对应的4个第四电动伸缩杆344，转动套筒342外壁设有与监测出口3400一一对应的弧形封堵板3420，二氧化碳传感器35有4个，4个二氧化碳传感器35分别设于第四电动伸缩杆344上远离内筒341一端；

调节组件4包括设于安装主体1上端且绕环形调节架13外围设置的方形承载框40、均匀设于方形承载框40上的4个旋转安装架41、设于旋转安装架41上的固碳照明灯42以及设于每个固碳照明灯42处的透明反光板43；

每个监测出口3400外部罩设有U型过滤网3401，且U型过滤网3401侧壁均匀设有6个切割刀片3402；

智能监控组件5包括与各个电气元件电性连接的控制器50、碳含量分析计算模块51、碳含量比较模块52、故障检测模块53、设于安装主体1上端且与外部控制中心通过无线信号连接的无线通信模块54；

安装主体1上端设有太阳能充电组件15，且太阳能充电组件15底端设有角度调节组件16；

控制器50、碳含量分析计算模块51、碳含量比较模块52、故障检测模块53、无线通信模块54、太阳能充电组件15、角度调节组件16、第一电动伸缩杆12、第二电动伸缩杆300、第三伸缩杆33、第四电动伸缩杆344、二氧化碳传感器35、固碳照明灯42均采用现有技术，在此不做特殊限定。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：

如图1、3所示，安装主体1上设有滑动支撑组件11，滑动支撑组件11包括设于安装主体1四角处且底端设有滑动轮1100以及侧壁设有U型滑动连接套1101的固定安装腿110、通过U型滑动连接套1101与固定安装腿110活动连接的活动安装腿111、设于活动安装腿111底端的固定扶持盘112；

固定扶持盘112包括与活动安装腿111底端连接的安装盒1120、扣接于安装盒1120底端且底端设有5个穿过孔113的扣接盖1121、沿水平方向设于安装盒1120内且与安装盒1120内壁滑动连接的水平安装板1122、用于连接水平安装板1122与安装盒1120的第五电动伸缩杆1123、设于水平安装板1122底端且与穿过孔113一一对应的5个固定插杆1124，其中，第五电动伸缩杆1123采用现有技术，在此不做特殊限定。

实施例3

本实施例与实施例2不同之处在于：

如图4所示，T型监测安装筒2的竖直段外壁沿周向均匀设有4个滑动竖条21，监测调节腔10内壁设有与滑动竖条21一一对应的滑动槽100，T型监测安装筒2水平段底端设有防撞圈22，且防撞圈22为可拆卸结构。

实施例4

本实施例与实施例3不同之处在于：

如图5所示，监测调节腔10底端设有密封套14，密封套14包括与监测调节腔10底端活动连接的密封折叠套本体140、设于密封折叠套本体140底端的密封圈141、设于密封圈141内的电磁铁142、设于T型监测安装筒2底端且套设在密封套14外部的吸附安装架143，吸附安装架143底端设有与电磁铁142相对分布的金属片144，其中，电磁铁142采用现有技术，在此不做特殊限定；

电磁铁142有4个，4个电磁铁142沿周向均匀设于密封圈141内，金属片144与密封圈141一一对应。

实施例5

本实施例公开的是实施例4的一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统的工作方法，包括以下步骤：

S1、通过滑动轮1100将安装主体1移动至滨海湿地的目标监测区域时，通过U型滑动连接套1101使活动安装腿111在固定安装腿110上向下滑动，当固定扶持盘112与湿地底端插接固定后，通过固定螺栓穿过U型滑动连接套1101，使活动安装腿111与固定安装腿110固定连接，此时，由于固定扶持盘112与湿地底端插接，使安装主体1被固定；

S2、启动第一电动伸缩杆12并使其压缩，带动T型监测安装筒2在监测调节腔10内向下滑动，使T型监测安装筒2底端靠近监测区域，完成监测位置的粗调，此时，使电磁铁142处于断电状态，此时，密封折叠套本体140在重力的作用下展开，将移动至安装腔20外部的固碳增汇监测组件3包覆在其中；

S3、打开自动封堵板200，启动第二电动伸缩杆300并使其延伸，此时，监测安装竖杆30和调节安装架32在第二电动伸缩杆300的带动下向下移动，并从安装腔20底端伸出，当调节安装架32完全从安装腔20底端移出后，关闭第二电动伸缩杆300；

S4、启动各个第三伸缩杆33，通过第三伸缩杆33的延伸使各调节安装架32的倾斜角度发生变化，使各个调节安装架32覆盖的监测区域增加，同时，启动旋转电机343，通过旋转电机343带动转动套筒342在内筒341上旋转，使各个弧形封堵板3420与监测出口3400分离，启动第四电动伸缩杆344并延伸，使二氧化碳传感器35从监测出口3400移出，并对滨海湿度水域进行固碳检测；

S5、通过碳含量分析计算模块51分析二氧化碳传感器35的监测结果，并进行数值化，通过碳含量比较模块52对数值化的监测结果与设定标准进行对比，并将比较结果通过无线信号发送至外部控制中心，夜晚时，启动固碳照明灯42，通过固碳照明灯42使滨海湿地内植物进行光合作用，降低二氧化碳的生成。

Claims (2)

1.一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统，其特征在于，包括内部设有监测调节腔（10）的安装主体（1）、设于所述监测调节腔（10）内的T型监测安装筒（2）、设于所述T型监测安装筒（2）内的固碳增汇监测组件（3）、设于安装主体（1）上的调节组件（4）以及控制系统正常运行的智能监控组件（5）；

所述监测调节腔（10）上下两端与外部贯通，安装主体（1）上端通过第一电动伸缩杆（12）连接有环形调节架（13），所述环形调节架（13）与监测调节腔（10）同轴分布，T型监测安装筒（2）的水平段卡接在所述环形调节架（13）上端，T型监测安装筒（2）内设有安装腔（20），所述安装腔（20）底端设有自动封堵板（200）；

所述固碳增汇监测组件（3）包括上端通过第二电动伸缩杆（300）与所述安装腔（20）连接的监测安装竖杆（30）、设于所述监测安装竖杆（30）外壁的活动安装套（31）、沿周向铰接于所述活动安装套（31）外壁的多个调节安装架（32）、设于所述调节安装架（32）与监测安装竖杆（30）之间的第三伸缩杆（33）、设于调节安装架（32）上且远离活动安装套（31）一端的插接过滤安装筒（34）以及设于所述插接过滤安装筒（34）内的二氧化碳传感器（35）；所述插接过滤安装筒（34）包括侧壁设有多个监测出口（3400）的外筒（340）、设于所述外筒（340）内的内筒（341）、套设于所述内筒（341）上端的转动套筒（342）、通过连接轴与转动套筒（342）上端连接的旋转电机（343）、设于内筒（341）侧壁且与监测出口（3400）一一对应的多个第四电动伸缩杆（344），所述转动套筒（342）外壁设于与监测出口（3400）一一对应的弧形封堵板（3420），所述二氧化碳传感器（35）有多个，多个二氧化碳传感器（35）分别设于第四电动伸缩杆（344）上远离内筒（341）一端；

所述调节组件（4）包括设于安装主体（1）上端且绕环形调节架（13）外围设置的方形承载框（40）、均匀设于所述方形承载框（40）上的多个旋转安装架（41）、设于所述旋转安装架（41）上的固碳照明灯（42）以及设于每个固碳照明灯（42）处的透明反光板（43）；

安装主体（1）上设有滑动支撑组件（11），所述滑动支撑组件（11）包括设于安装主体（1）四角处且底端设有滑动轮（1100）以及侧壁设有U型滑动连接套（1101）的固定安装腿（110）、通过所述U型滑动连接套（1101）与固定安装腿（110）活动连接的活动安装腿（111）、设于所述活动安装腿（111）底端的固定扶持盘（112）；

所述固定扶持盘（112）包括与活动安装腿（111）底端连接的安装盒（1120）、扣接于所述安装盒（1120）底端且底端设有多个穿过孔（113）的扣接盖（1121）、沿水平方向设于安装盒（1120）内且与安装盒（1120）内壁滑动连接的水平安装板（1122）、用于连接水平安装板（1122）与安装盒（1120）的第五电动伸缩杆（1123）、设于水平安装板（1122）底端且与所述穿过孔（113）一一对应的多个固定插杆（1124）；

所述T型监测安装筒（2）的竖直段外壁沿周向均匀设有多个滑动竖条（21），所述监测调节腔（10）内壁设有与所述滑动竖条（21）一一对应的滑动槽（100），T型监测安装筒（2）水平段底端设有防撞圈（22），且所述防撞圈（22）为可拆卸结构；

每个所述监测出口（3400）外部罩设有U型过滤网（3401），且所述U型过滤网（3401）侧壁均匀设有多个切割刀片（3402）；

所述监测调节腔（10）底端设有密封套（14），所述密封套（14）包括与监测调节腔（10）底端活动连接的密封折叠套本体（140）、设于所述密封折叠套本体（140）底端的密封圈（141）、设于所述密封圈（141）内的电磁铁（142）、设于T型监测安装筒（2）底端且套设在密封套（14）外部的吸附安装架（143），所述吸附安装架（143）底端设有与所述电磁铁（142）相对分布的金属片（144）；

所述电磁铁（142）有多个，多个电磁铁（142）沿周向均匀设于所述密封圈（141）内，所述金属片（144）与密封圈（141）一一对应；

所述安装主体（1）上端设有太阳能充电组件（15），且所述太阳能充电组件（15）底端设有角度调节组件（16）。

2.根据权利要求1所述的一种滨海湿地固碳增汇监测调节系统，其特征在于，所述智能监控组件（5）包括与各个电气元件电性连接的控制器（50）、碳含量分析计算模块（51）、碳含量比较模块（52）、故障检测模块（53）、设于安装主体（1）上端且与外部控制中心通过无线信号连接的无线通信模块（54）。

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