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龙图腾网恭喜阜新工大华联科技有限公司申请的专利一种多通道采控一体化土壤气体通量监测系统及监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111505249B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010473134.0，技术领域涉及：G01N33/24；该发明授权一种多通道采控一体化土壤气体通量监测系统及监测方法是由赵明春;佐佐木久郎;张晓明;王永军;张河猛;王琢;杨晓晨;董伟;刘筱颖;李婉静设计研发完成，并于2020-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多通道采控一体化土壤气体通量监测系统及监测方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种多通道采控一体化土壤气体通量监测系统及监测方法，包括控制器、传感器单元、气室单元、人机交互界面，控制器采用MCU、ARM应用处理器和Linux操作系统，实现系统控制和数据采集的高度集成化，支持可视化人机交互界面、GPS授时定位、Wi‑Fi无线通信和PC手机网页端远程控制，并支持CO2O2COCH4等多种气体传感器的任意添加和组合；用户端支持监测参数设定、数据实时显示、文件传输管理等功能；系统基于原位监测理念，避免了“气障”问题和气室内气压不平衡问题，消除气泵等外力对气体释放率的影响；能够广泛应用于野外无人值守条件下复杂环境中土壤气体通量的长期连续性监测及科研实验。

本发明授权一种多通道采控一体化土壤气体通量监测系统及监测方法在权利要求书中公布了：1.一种多通道采控一体化土壤气体通量监测系统，其特征在于，包括控制器、传感器单元、气室单元、人机交互界面； 所述控制器包括MCU单片机和ARM应用处理器，MCU单片机通过USART方式与ARM应用处理器进行数据交互； 所述传感器单元包括气体传感器单元、温度传感器、气压传感器和土壤水分传感器，所述气体传感器单元包括但不限于CO2传感器、O2传感器、CO传感器、CH4传感器； 所述气室单元包括安装有闸板的筒体、换气扇、上限位开关、下限位开关和土环，所述闸板由密闭隔板、步进电机、升降轴、柔性连接件和防尘罩组成； 所述筒体中部为内筒和外筒双层结构，内筒壁面开设导向槽；内外筒壁连接处形成限位卡槽，限位卡槽上附有限位卡槽密封胶圈，用于实现与土环的密封连接； 所述筒体内筒壁中隔处设置两片传感器固定板，所述筒体内筒壁内侧上部一侧设置半圆形换气扇固定板，换气扇固定在其下表面；其中传感器固定板上端与换气扇固定板高度平齐，下端与筒体下缘平齐，两片传感器插口板分别安装于传感器固定板上；所述CO2传感器，O2传感器和温度传感器安装于其中一个传感器插口板上；所述CO传感器和CH4传感器，安装于另外一个传感器插口板上； 所述人机交互界面包括显示屏、指示灯、操作按键和网页端； CO2传感器、O2传感器、CO传感器、CH4传感器、温度传感器、土壤水分传感器分别通过RS485通信与MCU单片机进行数据传输，气压传感器通过IIC通信与MCU单片机进行数据传输，步进电机通过导线与MCU单片机相连，换气扇、上限位开关和下限位开关分别通过导线与MCU单片机相连，显示屏、指示灯、操作按键分别通过导线与MCU单片机相连，网页端通过Wi-Fi热点信号与ARM应用处理器进行数据交互； 所述CO2传感器用于实时采集气室中的CO2浓度数据，所述O2传感器用于实时采集气室中的O2浓度数据，所述CO传感器用于实时采集气室中的CO浓度数据，所述CH4传感器用于实时采集气室中的CH4浓度数据； 所述温度传感器用于实时采集气室中的气室温度数据； 所述气压传感器用于实时采集气室中的气压数据； 所述土壤水分传感器用于实时采集气室周边地表的土壤温度和土壤水分数据； 所述MCU单片机包括中央处理器单元、RS485通信单元、IIC通信单元、闸板控制单元、IO控制单元和GPS授时定位单元； 所述中央处理器单元用于实现闸板控制单元和IO控制单元的运行控制，并用于处理各个传感器采集到的实时数据； 所述RS485通信单元用于实现中央处理器单元对气体传感器单元、温度传感器和土壤水分传感器采集指令的下达和数据的读取，并通过modbus协议和对各个传感器轮询读取的方式，实现所述监测系统不限制接入传感器的种类、个数； 所述IIC通信单元用于实现中央处理器单元对气压传感器采集指令的下达和数据的读取； 所述闸板控制单元用于控制步进电机实现密闭隔板的提升或者下降，控制换气扇实现气室的换气，还用于对气室监测静置时长进行控制； 所述IO控制单元用于实现中央处理器单元对显示屏、指示灯、操作按键的控制； 所述GPS授时定位单元包括GPS接收器，GPS接收器通过导线与MCU单片机进行数据传输，通过GPS接收器从卫星上获取标准时钟信号和地理位置信息，并将所述标准时钟信号和标准地理位置信息传输给中央处理器单元，实现对所述监测系统时间的校准和实时位置的定位； 所述ARM应用处理器包括Wi-Fi热点单元、网页控制单元、文件管理单元和存储单元，所述ARM应用处理器集成有网页控制功能和文件管理功能； 人机交互界面的网页端通过Wi-Fi热点单元和网页控制单元实现网页端与ARM应用处理器的信息交互，通过文件管理单元实现对存储单元中数据的存储、查找、导出和删除的功能操作，通过文件管理单元还可实现与外接USB存储介质的数据交互功能； 所述Wi-Fi热点单元用于发射Wi-Fi热点远程连接信号，以ARM应用处理器系统作为服务器端，手机或PC作为客户机端，实现2.4GHz无线通信形式的数据交互； 所述网页控制单元用于实现网页端与ARM应用处理器的信息交互，通过Wi-Fi热点信号和USART数据交互方式，用户可在人机交互界面的网页端远程向中央处理器单元发送修改系统的功能参数或文件管理请求，中央处理器单元也可将接收到的实时数据传输到人机交互界面的网页端，所述系统的功能参数包括系统总循环数设置、单循环数据采集个数设置、文件管理密码设置、Wi-Fi热点名称和连接密码设置、无限循环模式设置，所述文件管理请求包括数据文件的导出、删除和实时数据的查询； 所述文件管理单元用于通过集成在ARM应用处理器上的Linux系统，实现对数据文件的存储、查找、导出和删除功能，当监测系统插入外接USB存储介质时，文件管理单元首先识别外接存储介质的接入信号，并通过USART数据交互将识别的接入信号反馈给中央处理器单元，中央处理器单元根据接收到的接入信号，发送指令控制USB检测灯亮起，当用户通过人机交互界面输入文件复制下载的请求信号时，文件管理单元通过USART数据交互将请求信号反馈给中央处理器单元，中央处理器单元根据接收的请求信号，发送指令控制数据传输灯亮起，并以闪烁频次来反映文件传输速率； 所述存储单元用于存储和备份Linux系统中的实时数据、传感器采集的实时数据、计算的通量数据、参数设置信息、地理位置信息、系统时间信息、系统运行状态信息、指示灯状态信息，以及MCU单片机处理数据时的临时数据信息、ARM应用处理器处理数据时的临时数据信息，所述指示灯状态信息包括指示系统运行状态的状态指示灯，指示系统错误信息的错误状态灯，指示USB检测状态的USB检测灯，指示数据传输状态的数据传输灯，所述存储单元由RAM、eMMC芯片两种性质的存储介质组成。

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