我国西南部分布着世界上最广的喀斯特地貌,受土少石多的地质结构影响,即便该区域降雨量丰富,但能够存留的水资源却是十分稀少,使得当地人们仍然生活在严重缺水的状态中。因此研究喀斯特区域地下水的分布,寻找新的淡水资源,解决人们日常生活缺水问题就显得尤为重要。为此,项目组拟研发地表降雨数据采集系统与地下洞穴滴水自动收集系统,分别安放在地上和地下两个观测点处。对比分析两套系统监测的数据和对采集的水样进行化学分析,为研究区域降雨对地下水补给及其模型建立提供科学依据。本文主要研发洞穴滴水自动收集系统,主要功能如下:一、对地下洞穴水滴滴速变化情况进行长时间详细的监测和记录。二、对监测过程中的水滴进行自动采集,依据水源变化情况设有两种取样模式:1.按研究者设定的取样时间自动取样;2.水滴滴速突变加快,预示有新水源出现,系统需要立即取样并加快取样。三、实时存储监测的数据。四、可设定控制参数及获取数据。五、设计低功耗的系统电源,保障系统可以在野外无人环境中长时间工作。系统选用STM32芯片作为主控制器,用自主研发的水滴压力传感器感应水滴信号,结合调理电路使水滴信号被控制器识别,实现对水滴的监测。用SPI接口方式对FLASH存储芯片进行数据读写,实现数据存储。用上位机通过无线传输技术实现参数设置及数据获取。采用非线性的开关电源技术设计低功耗系统电源,实现最小功耗。本文设计出完善的自动取样机械装置,配合电控系统实现自动取样,具有精准、稳定、低功耗体积小等特点。最后,经过模拟实验测试,系统所有设定功能都已准确实现。