農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)田面源污染監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，農(nóng)田養(yǎng)分流失進(jìn)入環(huán)境已經(jīng)造成了地表水富營(yíng)養(yǎng)化、地下水硝酸鹽超標(biāo)、農(nóng)田生產(chǎn)能力降低、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降等眾多問(wèn)題。保護(hù)水體水質(zhì)安全，減少農(nóng)田污染物向水體的迀移勢(shì)在必行，而只有通過(guò)農(nóng)田面源污染監(jiān)測(cè)，明確其不同條件下的發(fā)生過(guò)程及發(fā)展特征，才能制定針對(duì)性的面源污染防控策略。目前，農(nóng)田面源污染地表徑流監(jiān)測(cè)一般采用的裝置與方法主要有徑流場(chǎng)、徑流小區(qū)、徑流池。其中徑流池方法應(yīng)用較廣，優(yōu)點(diǎn)在于監(jiān)測(cè)面積比徑流場(chǎng)小，適于各種地形的農(nóng)田，可設(shè)置多個(gè)平行小區(qū)，有平行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高等。這些地表徑流只是通過(guò)固定尺寸的徑流收集池，依據(jù)刻度定期計(jì)量徑流池收集量，從而人工判斷農(nóng)田面源污染徑流量，容易產(chǎn)生收集池本身容量計(jì)量誤差、人工讀數(shù)誤差以及監(jiān)測(cè)不及時(shí)等問(wèn)題帶來(lái)的地表徑流水量監(jiān)測(cè)誤差。
[0003]因此，研宄一種精確、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)農(nóng)田面源污染地表徑流裝置及方法，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，對(duì)于農(nóng)田面源污染監(jiān)測(cè)以及農(nóng)田面源污染綜合防控具有廣闊的發(fā)展前景。
[0004]鑒于此，如何克服現(xiàn)有的農(nóng)田面源污染地表徑流水量無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)結(jié)果誤差大等不足成為當(dāng)前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)地表徑流的實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)及徑流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供一種農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置，包括:
[0007]水量傳感器，安裝在各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的徑流收集管的出口處，所述徑流收集管與所述地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的徑流收集池連通，用于獲取各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將獲取到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線測(cè)控模塊；
[0008]無(wú)線測(cè)控模塊，用于接收所述水量傳感器發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收模塊；
[0009]遠(yuǎn)程接收模塊，用于接收所述無(wú)線測(cè)控模塊發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)。
[0010]可選地，所述無(wú)線測(cè)控模塊，還用于將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)頻率定期進(jìn)行保存。
[0011]可選地，所述遠(yuǎn)程接收模塊，還用于將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)進(jìn)行展示和/或匯總。
[0012]可選地，所述無(wú)線測(cè)控模塊為通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)GPRS測(cè)控模塊。
[0013]可選地，所述裝置還包括:
[0014]供電模塊，與所述水量傳感器、所述無(wú)線測(cè)控模塊分別連接，用于為所述水量傳感器和所述無(wú)線測(cè)控模塊提供電源。
[0015]可選地，所述供電模塊為太陽(yáng)能供電模塊，所述太陽(yáng)能供電模塊包括:太陽(yáng)能板和蓄電池；
[0016]所述蓄電池，用于為所述水量傳感器和所述無(wú)線測(cè)控模塊提供電源。
[0017]第二方面，本發(fā)明提供一種使用上述裝置的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)方法，包括:
[0018]水量傳感器獲取各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將獲取到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線測(cè)控模塊；
[0019]無(wú)線測(cè)控模塊接收所述水量傳感器發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收模塊；
[0020]遠(yuǎn)程接收模塊接收所述無(wú)線測(cè)控模塊發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)。
[0021]可選地，在所述無(wú)線測(cè)控模塊接收所述水量傳感器發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)之后，還包括:
[0022]無(wú)線測(cè)控模塊將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)頻率定期進(jìn)行保存。
[0023]可選地，在所述遠(yuǎn)程接收模塊接收所述無(wú)線測(cè)控模塊發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)之后，還包括:
[0024]遠(yuǎn)程接收模塊將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)進(jìn)行展示和/或匯總。
[0025]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)地表徑流的實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)及徑流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的使用圖1所示裝置的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖；
[0028]附圖標(biāo)記:
[0029]1、地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)；2、徑流收集池；3、水量傳感器；4、電源連接線與數(shù)據(jù)通訊線；5、供電模塊；6、無(wú)線測(cè)控模塊；7、遠(yuǎn)程接收模塊；8、徑流收集管。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0031]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置，包括:水量傳感器3、無(wú)線測(cè)控模塊6和遠(yuǎn)程接收模塊7 ；
[0032]水量傳感器3，安裝在各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I的徑流收集管8的出口處，所述徑流收集管8與所述地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I的徑流收集池2連通，用于獲取各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將獲取到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線測(cè)控模塊6 ;
[0033]無(wú)線測(cè)控模塊6，用于接收所述水量傳感器3發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收模塊7 ;
[0034]遠(yuǎn)程接收模塊7，用于接收所述無(wú)線測(cè)控模塊6發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)。
[0035]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例的所述水量傳感器3的管徑大小與監(jiān)測(cè)精度可由地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I農(nóng)田的徑流收集管大小、預(yù)設(shè)徑流監(jiān)測(cè)精度、環(huán)境溫度范圍以及徑流水質(zhì)等因素確定的，可由徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I的數(shù)量確定所述水量傳感器3的數(shù)量，所述水量傳感器3的數(shù)量與徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I的數(shù)量相同，每一水量傳感器3對(duì)應(yīng)一個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I。
[0036]可理解的是，篩選安裝完所述水量傳感器3后，可根據(jù)所述水量傳感器3的數(shù)量篩選無(wú)線測(cè)控模塊6的接口數(shù)量，通過(guò)無(wú)線測(cè)控模塊6將各個(gè)水量傳感器3進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)I地表徑流量數(shù)據(jù)的信息通信。
[0037]舉例來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的無(wú)線測(cè)控模塊6可以優(yōu)選為通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)(GeneralPacket Rad1 Service，簡(jiǎn)稱 GPRS)測(cè)控模塊。
[0038]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例的所述無(wú)線測(cè)控模塊6，還可以用于將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)頻率定期進(jìn)行保存。
[0039]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例的所述遠(yuǎn)程接收模塊7，還可以用于將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)進(jìn)行展示和/或匯總，為農(nóng)田面源污染負(fù)荷監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支撐。
[0040]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例的所述裝置還包括:
[0041]供電模塊5，與所述水量傳感器3、所述無(wú)線測(cè)控模塊6分別連接，用于為所述水量傳感器3和所述無(wú)線測(cè)控模塊6提供電源。
[0042]舉例來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的所述供電模塊5可以優(yōu)選為太陽(yáng)能供電模塊，所述太陽(yáng)能供電模塊包括:太陽(yáng)能板和蓄電池；所述蓄電池，用于為所述水量傳感器3和所述無(wú)線測(cè)控模塊6提供電源?？梢韵雀鶕?jù)所述水量傳感器3的數(shù)量、所述無(wú)線測(cè)控模塊6以及當(dāng)?shù)厝照涨闆r來(lái)計(jì)算用電總量，然后確定太陽(yáng)能供電模塊的太陽(yáng)能板大小與蓄電池容量。
[0043]本實(shí)施例的農(nóng)田面源污染地表徑流量監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)安裝在各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的徑流收集管(徑流收集管與地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的徑流收集池連通)的出口處的水量傳感器，實(shí)時(shí)獲取各個(gè)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將獲取到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線測(cè)控模塊，然后通過(guò)無(wú)線測(cè)控模塊接收所述水量傳感器發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)，并將接收到的地表徑流量數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收模塊，遠(yuǎn)程接收模塊接收所述無(wú)線測(cè)控模塊發(fā)送的地表徑流量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了地表徑流的實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)及徑流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，其監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確。本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)地表徑流發(fā)生隨機(jī)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)誤差大、監(jiān)測(cè)小區(qū)數(shù)量多、野外供電困難等難題，無(wú)需任何外接電源，能夠精確監(jiān)測(cè)農(nóng)田面源污染地表徑流量，能夠協(xié)同監(jiān)測(cè)幾十個(gè)