[發(fā)明專利]農(nóng)田面源污染地表徑流灌溉量監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510090725.9
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN105043460A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉申;雷秋良;劉宏斌;延皓;李長春;范先鵬;王洪媛;翟麗梅;武淑霞;崔恒宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所;北京交通大學(xué);湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所;云南鄉(xiāng)土科技有限公司
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;G01F15/06;G08C17/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)田面源污染監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)田面源污染地表徑流灌溉量監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)

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)量下降等眾多問題。保護(hù)水體水質(zhì)安全，減少農(nóng)田污染物向水體的遷移勢在必行，而只有通過農(nóng)田面源污染監(jiān)測，明確其不同條件下的發(fā)生過程及發(fā)展特征，才能制定針對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)測一般采用的裝置與方法主要有徑流場、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)測面積比徑流場小，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，監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確度高等。

灌溉、降水作為農(nóng)田面源污染地表徑流兩大驅(qū)動因素，其精確計(jì)量將對分析農(nóng)田面源污染地表徑流發(fā)生規(guī)律、制定合理防治措施具有過闊的應(yīng)用前景。

目前地表徑流研究中灌溉水量只是通過估測，或者采用普通水表測量，容易產(chǎn)生農(nóng)田灌溉水量的計(jì)量誤差、人工讀數(shù)誤差以及監(jiān)測不及時(shí)等問題帶來的灌溉水量監(jiān)測誤差。因此，研究一種精確、實(shí)時(shí)、動態(tài)監(jiān)測農(nóng)田面源污染灌溉量裝置及方法，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，對于農(nóng)田面源污染監(jiān)測以及農(nóng)田面源污染綜合防控具有廣闊的發(fā)展前景。

鑒于此，如何克服現(xiàn)有的農(nóng)田面源污染地表徑流灌溉量無法實(shí)時(shí)監(jiān)測、監(jiān)測結(jié)果誤差大等不足成為當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種農(nóng)田面源污染地表徑流灌溉量監(jiān)測裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量的實(shí)時(shí)、自動監(jiān)測及監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，監(jiān)測結(jié)果更精確。

第一方面，本發(fā)明提供一種農(nóng)田面源污染地表徑流灌溉量監(jiān)測裝置，包括：

水量傳感器，安裝在各個(gè)地表徑流監(jiān)測小區(qū)灌溉水口的灌溉水管出口處，用于獲取各個(gè)地表徑流監(jiān)測小區(qū)的驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量數(shù)據(jù)，并將獲取到的灌溉量數(shù)據(jù)發(fā)送至無線測控模塊；

無線測控模塊，用于接收所述水量傳感器發(fā)送的灌溉量數(shù)據(jù)，并將接收到的灌溉量數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收模塊；

遠(yuǎn)程接收模塊，用于接收所述無線測控模塊發(fā)送的驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量數(shù)據(jù)。

可選地，所述無線測控模塊，還用于將接收到的灌溉量數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)頻率定期進(jìn)行保存。

可選地，所述遠(yuǎn)程接收模塊，還用于將接收到的灌溉量數(shù)據(jù)進(jìn)行展示和/或匯總。

可選地，所述無線測控模塊為通用無線分組業(yè)務(wù)GPRS測控模塊。

可選地，所述裝置還包括：

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。

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；

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。

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灌溉量監(jiān)測方法，包括：

水量傳感器獲取各個(gè)地表徑流監(jiān)測小區(qū)的驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量數(shù)據(jù)，并將獲取到的灌溉量數(shù)據(jù)發(fā)送至無線測控模塊；

無線測控模塊接收所述水量傳感器發(fā)送的灌溉量數(shù)據(jù)，并將接收到的灌溉量數(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線測控模塊發(fā)送的驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量數(shù)據(jù)。

可選地，在所述無線測控模塊接收所述水量傳感器發(fā)送的灌溉量數(shù)據(jù)之后，還包括：

無線測控模塊將接收到的灌溉量數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)頻率定期進(jìn)行保存。

可選地，在所述遠(yuǎn)程接收模塊接收所述無線測控模塊發(fā)送的驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量數(shù)據(jù)之后，還包括：

遠(yuǎn)程接收模塊將接收到的灌溉量數(shù)據(jù)進(jìn)行展示和/或匯總。

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灌溉量監(jiān)測裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動地表徑流發(fā)生的灌溉量的實(shí)時(shí)、自動監(jiān)測及監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，監(jiān)測結(jié)果更精確。

附圖說明

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灌溉量監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

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灌溉量監(jiān)測方法的流程示意圖；

附圖標(biāo)記：

1、地表徑流監(jiān)測小區(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、無線測控模塊；7、遠(yuǎn)程接收模塊；8、灌溉水管。

具體實(shí)施方式