農田面源污染地表徑流量監測裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農田面源污染監測技術領域，尤其涉及一種農田面源污染地表徑流量監測裝置及方法。
【背景技術】
[0002]目前，農田養分流失進入環境已經造成了地表水富營養化、地下水硝酸鹽超標、農田生產能力降低、生態環境質量下降等眾多問題。保護水體水質安全，減少農田污染物向水體的迀移勢在必行，而只有通過農田面源污染監測，明確其不同條件下的發生過程及發展特征，才能制定針對性的面源污染防控策略。目前，農田面源污染地表徑流監測一般采用的裝置與方法主要有徑流場、徑流小區、徑流池。其中徑流池方法應用較廣，優點在于監測面積比徑流場小，適于各種地形的農田，可設置多個平行小區，有平行監測，監測結果準確度高等。這些地表徑流只是通過固定尺寸的徑流收集池，依據刻度定期計量徑流池收集量，從而人工判斷農田面源污染徑流量，容易產生收集池本身容量計量誤差、人工讀數誤差以及監測不及時等問題帶來的地表徑流水量監測誤差。
[0003]因此，研宄一種精確、實時、動態監測農田面源污染地表徑流裝置及方法，實現監測數據的遠程傳輸，對于農田面源污染監測以及農田面源污染綜合防控具有廣闊的發展前景。
[0004]鑒于此，如何克服現有的農田面源污染地表徑流水量無法實時監測、監測結果誤差大等不足成為當前需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種農田面源污染地表徑流量監測裝置及方法，能夠實現地表徑流的實時、自動監測及徑流監測數據的遠程傳輸，監測結果更精確。
[0006]第一方面，本發明提供一種農田面源污染地表徑流量監測裝置，包括:
[0007]水量傳感器，安裝在各個地表徑流監測小區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測小區的徑流收集池連通，用于獲取各個地表徑流監測小區的地表徑流量數據，并將獲取到的地表徑流量數據發送至無線測控模塊；
[0008]無線測控模塊，用于接收所述水量傳感器發送的地表徑流量數據，并將接收到的地表徑流量數據發送至遠程接收模塊；
[0009]遠程接收模塊，用于接收所述無線測控模塊發送的地表徑流量數據。
[0010]可選地，所述無線測控模塊，還用于將接收到的地表徑流量數據以預設頻率定期進行保存。
[0011]可選地，所述遠程接收模塊，還用于將接收到的地表徑流量數據進行展示和/或匯總。
[0012]可選地，所述無線測控模塊為通用無線分組業務GPRS測控模塊。
[0013]可選地，所述裝置還包括:
[0014]供電模塊，與所述水量傳感器、所述無線測控模塊分別連接，用于為所述水量傳感器和所述無線測控模塊提供電源。
[0015]可選地，所述供電模塊為太陽能供電模塊，所述太陽能供電模塊包括:太陽能板和蓄電池；
[0016]所述蓄電池，用于為所述水量傳感器和所述無線測控模塊提供電源。
[0017]第二方面，本發明提供一種使用上述裝置的農田面源污染地表徑流量監測方法，包括:
[0018]水量傳感器獲取各個地表徑流監測小區的地表徑流量數據，并將獲取到的地表徑流量數據發送至無線測控模塊；
[0019]無線測控模塊接收所述水量傳感器發送的地表徑流量數據，并將接收到的地表徑流量數據發送至遠程接收模塊；
[0020]遠程接收模塊接收所述無線測控模塊發送的地表徑流量數據。
[0021]可選地，在所述無線測控模塊接收所述水量傳感器發送的地表徑流量數據之后，還包括:
[0022]無線測控模塊將接收到的地表徑流量數據以預設頻率定期進行保存。
[0023]可選地，在所述遠程接收模塊接收所述無線測控模塊發送的地表徑流量數據之后，還包括:
[0024]遠程接收模塊將接收到的地表徑流量數據進行展示和/或匯總。
[0025]由上述技術方案可知，本發明的農田面源污染地表徑流量監測裝置及方法，能夠實現地表徑流的實時、自動監測及徑流監測數據的遠程傳輸，監測結果更精確。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明一實施例提供的農田面源污染地表徑流量監測裝置的結構示意圖；
[0027]圖2為本發明另一實施例提供的使用圖1所示裝置的農田面源污染地表徑流量監測方法的流程示意圖；
[0028]附圖標記:
[0029]1、地表徑流監測小區；2、徑流收集池；3、水量傳感器；4、電源連接線與數據通訊線；5、供電模塊；6、無線測控模塊；7、遠程接收模塊；8、徑流收集管。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0031]圖1為本發明一實施例提供的農田面源污染地表徑流量監測裝置的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的農田面源污染地表徑流量監測裝置，包括:水量傳感器3、無線測控模塊6和遠程接收模塊7 ；
[0032]水量傳感器3，安裝在各個地表徑流監測小區I的徑流收集管8的出口處，所述徑流收集管8與所述地表徑流監測小區I的徑流收集池2連通，用于獲取各個地表徑流監測小區I的地表徑流量數據，并將獲取到的地表徑流量數據發送至無線測控模塊6 ;
[0033]無線測控模塊6，用于接收所述水量傳感器3發送的地表徑流量數據，并將接收到的地表徑流量數據發送至遠程接收模塊7 ;
[0034]遠程接收模塊7，用于接收所述無線測控模塊6發送的地表徑流量數據。
[0035]在具體應用中，本實施例的所述水量傳感器3的管徑大小與監測精度可由地表徑流監測小區I農田的徑流收集管大小、預設徑流監測精度、環境溫度范圍以及徑流水質等因素確定的，可由徑流監測小區I的數量確定所述水量傳感器3的數量，所述水量傳感器3的數量與徑流監測小區I的數量相同，每一水量傳感器3對應一個地表徑流監測小區I。
[0036]可理解的是，篩選安裝完所述水量傳感器3后，可根據所述水量傳感器3的數量篩選無線測控模塊6的接口數量，通過無線測控模塊6將各個水量傳感器3進行組網，實現各個地表徑流監測小區I地表徑流量數據的信息通信。
[0037]舉例來說，本實施例的無線測控模塊6可以優選為通用無線分組業務(GeneralPacket Rad1 Service，簡稱 GPRS)測控模塊。
[0038]在具體應用中，本實施例的所述無線測控模塊6，還可以用于將接收到的地表徑流量數據以預設頻率定期進行保存。
[0039]在具體應用中，本實施例的所述遠程接收模塊7，還可以用于將接收到的地表徑流量數據進行展示和/或匯總，為農田面源污染負荷監測提供技術支撐。
[0040]在具體應用中，本實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、所述無線測控模塊6分別連接，用于為所述水量傳感器3和所述無線測控模塊6提供電源。
[0042]舉例來說，本實施例的所述供電模塊5可以優選為太陽能供電模塊，所述太陽能供電模塊包括:太陽能板和蓄電池；所述蓄電池，用于為所述水量傳感器3和所述無線測控模塊6提供電源。可以先根據所述水量傳感器3的數量、所述無線測控模塊6以及當地日照情況來計算用電總量，然后確定太陽能供電模塊的太陽能板大小與蓄電池容量。
[0043]本實施例的農田面源污染地表徑流量監測裝置，通過安裝在各個地表徑流監測小區的徑流收集管(徑流收集管與地表徑流監測小區的徑流收集池連通)的出口處的水量傳感器，實時獲取各個地表徑流監測小區的地表徑流量數據，并將獲取到的地表徑流量數據發送至無線測控模塊，然后通過無線測控模塊接收所述水量傳感器發送的地表徑流量數據，并將接收到的地表徑流量數據發送至遠程接收模塊，遠程接收模塊接收所述無線測控模塊發送的地表徑流量數據，實現了地表徑流的實時、自動監測及徑流監測數據的遠程傳輸，其監測結果更精確。本發明實施例針對地表徑流發生隨機、監測數據誤差大、監測小區數量多、野外供電困難等難題，無需任何外接電源，能夠精確監測農田面源污染地表徑流量，能夠協同監測幾十個