高海拔地区地表大气氧含量观测系统

本技术涉及一种高海拔地区地表大气氧含量观测系统。

背景技术：

1、地表大气氧含量是指地球表层空气中氧气的含量。自大气组成以及空气中氧气的体积浓度提出以来，干燥空气中氧含量一直视为恒定的20.946％。但是，研究显示：地表大气氧含量并不是不变的，氧含量会受海拔、气温、植被等因素的影响，并具有时空变化特征。

2、而氧气又是地球生物赖以生存的最重要的气体，特别是对于高原地区，低氧是一个显著的环境特征。由低氧引发的高原反应和高原病，不仅影响短期旅居人口的日常生活和生命健康，对于常居人口的期望寿命也有可能造成影响。此外，低氧也影响着家畜出栏率，严重限制了高原畜牧业的可持续发展。在区域高质量发展背景下，低氧日益成为高海拔地区一种极其重要的环境风险因子，获取高海拔地区地表大气氧含量数据显得尤为重要。

3、目前，氧含量的测定方法有干涉仪法、质谱仪法、真空紫外吸收法、气相色谱法、电化学法等，其中干涉仪法、质谱仪法、真空紫外吸收法、气相色谱法等均需采集气体样品在实验室中测定，因此，常用的测氧仪主要为电化学测氧仪。现有电化学测氧仪主要分为便携式和固定式两种，其中，便携式测氧仪通过电池保证电量，可以测量不同区域的氧含量，而固定式测氧仪依靠有线电源可以长时间观测。

4、总之，现有的氧含量观测系统存在以下不足：

5、1.现有便携式测氧仪通过电池保证电量，无法长时间进行观测。而现有的固定式测氧仪则难以应对高原上高辐射、大温差、冰冻雨雪等恶劣环境，无法保证仪器安全和数据稳定测量。

6、2.现有测氧仪主要用于电力、冶金、石油化工等行业中气氛含氧量的测定，其仪器架构方式不适用于高海拔地区地表大气氧含量的测定。

7、3.现有氧含量观测主要基于一台测氧仪，观测时无法剔除仪器导致的观测误差，测量准确性欠佳。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种高海拔地区地表大气氧含量观测系统，使其能够长时间、稳定地测量高海拔地区的地表大气氧含量，进而为高海拔地区人畜缺氧环境健康风险分析提供数据支持。

2、本实用新型采用的技术方案是：

3、一种高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，包括保护框架、测氧系统与固定基座，其中：

4、所述固定基座，包括掩埋土层与水泥浇灌基座；

5、所述保护框架，包括保护外壳、支撑柱与固定支架，所述保护外壳底面镂空形成至少一个气孔，支撑柱的上端与保护外壳相连，下端穿入所述掩埋土层并与所述水泥浇灌基座相连；

6、所述测氧系统，包括传输天线、信号传输线、gprs信号发射器、氧含量检测仪、检测探头与电源线，传输天线固定于保护外壳顶面，gprs信号发射器连接信号传输线进而连接传输天线，氧含量检测仪通过检测探头能够测量地表氧含量，同时与gprs信号发射器相连进行数据传输；电源线通过中空的支撑柱连接外部电源，为氧含量检测仪提供电源。

7、所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其中，传输天线通过天线固定螺丝固定于保护外壳顶面，所述传输天线与天线固定螺丝之间套有密封垫圈。

8、所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其中，所述支撑柱位于掩埋土层处设有电线进出口，以供所述电源线穿入中空的支撑柱内。

9、所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其中，还包括保护盖板，所述保护盖板与保护外壳通过铰链连接，使保护盖板能够被掀开。

10、所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其中，在所述保护外壳内焊接有固定支架，用于固定氧含量检测仪。

11、所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其中，所述检测探头位于保护外壳内并位于所述气孔上方。

12、与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

13、1.该高海拔地区地表大气氧含量观测系统，使用固定式测氧仪，依托稳定电源，能够长时间进行观测；

14、2.该高海拔地区地表大气氧含量观测系统，具备保护框架，能够用于高原高辐射、大温差、高寒环境下的地表大气氧含量测量；

15、3.该高海拔地区地表大气氧含量观测系统，安装有2台测氧仪同时观测，能够降低仪器误差，提高氧含量观测的准确性

技术特征：

1.一种高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，包括保护框架、测氧系统与固定基座，其中：

2.根据权利要求1所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，传输天线通过天线固定螺丝固定于保护外壳顶面，所述传输天线与天线固定螺丝之间套有密封垫圈。

3.根据权利要求1所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，所述支撑柱位于掩埋土层处设有电线进出口，以供所述电源线穿入中空的支撑柱内。

4.根据权利要求1所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，还包括保护盖板，所述保护盖板与保护外壳通过铰链连接，使保护盖板能够被掀开。

5.根据权利要求1所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，在所述保护外壳内焊接有固定支架，用于固定氧含量检测仪。

6.根据权利要求1所述的高海拔地区地表大气氧含量观测系统，其特征在于，所述检测探头位于保护外壳内并位于所述气孔上方。

技术总结
本技术提供一种高海拔地区地表大气氧含量观测系统，包括保护框架、测氧系统与固定基座，所述固定基座，包括掩埋土层与水泥浇灌基座；所述保护框架，包括保护外壳、支撑柱与固定支架，所述保护外壳底面镂空形成至少一个气孔，支撑柱的上端与保护外壳相连，下端穿入所述掩埋土层并与所述水泥浇灌基座相连；所述测氧系统，包括传输天线、信号传输线、GPRS信号发射器、氧含量检测仪、检测探头与电源线，传输天线固定于保护外壳顶面，GPRS信号发射器连接信号传输线进而连接传输天线，氧含量检测仪通过检测探头能够测量地表氧含量，同时与GPRS信号发射器相连进行数据传输；电源线通过中空的支撑柱连接外部电源，为氧含量检测仪提供电源。

技术研发人员：史培军,胡小康,陈彦强,马恒,杨合仪
受保护的技术使用者：北京师范大学
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/1/15