圩垸农田面源污染排水量监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种圩垸农田面源污染排水量监测装置及方法，该装置包括排水监测模块，所述排水监测模块包括容置腔及设置在所述容置腔内的若干个水量传感器；所述容置腔的一个侧壁上开设有进水口，各个水量传感器呈阵列排布，且各个水量传感器的中心轴与所述进水口的进水方向平行。本发明专利技术中，由于在容置腔中设置若干个水量传感器，且各个水量传感器的中心轴与进水口的进水方向平行，因此不管排水口流量的大小，根据容置腔内各个水量传感器输出的水量，就可以确定容置腔内的水位，进而确定排水口的排水量。可见，本发明专利技术相对于现有技术中采用大口径流量计法，流量监测的精度较高，而且能够在小流量时监测到圩垸排水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农田面源污染
，尤其是涉及一种圩垸农田面源污染排水量监测装置及方法。
技术介绍
我国农田面源污染已成为环境污染的主要来源之一，农田氮磷流失作为农田面源污的一种重要形式，而农田水量循环监测是农田氮磷流失监测中重要工作之一。圩垸指四周有圩堤围护，内有灌排系统的农业区。圩堤将农田与外水隔开，通过灌排渠系及操纵圩堤上的水闸以调节内水和外水的进出。农田圩垸的排水监测是针对农田地表径流排水从田间到末级排水沟道汇流进入排水支沟的过程进行监测。目前，圩垸排水监测主要采用大口径流量计法，但是大口径流量计法存在以下问题：农田排水具有较大变幅，并且以小流量排放为主。而大口径流量计法的监测精度较低，无法在小流量时监测到圩垸排水，因此具有较大误差。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术提供一种圩垸农田面源污染排水量监测装置及方法，可以提高农田圩垸排水量的监测精度。第一方面，本专利技术提供的圩垸农田面源污染排水量监测装置包括适于安装在农田圩垸的排水口处的排水监测模块，所述排水监测模块包括容置腔及设置在所述容置腔内的若干个水量传感器；所述容置腔的一个侧壁上开设有进水口，各个水量传感器呈阵列排布，且各个水量传感器的中心轴与所述进水口的进水方向平行。可选的，该装置还包括无线传输模块和远程监控平台，其中：所述无线传输模块，与所述容置腔中的各个水量传感器连接，用
于将各个水量传感器检测到水量值传输至所述远程监控平台；所述远程监控平台，用于接收所述无线传输模块发送的水量值，根据各个水量值确定所述排水口的排水量，并对各个水量值和确定的排水量进行展示。可选的，该装置还包括：太阳能供电模块，与所述容置腔内的各个水量传感器连接，用于为所述容置腔内的各个水量传感器提供电能。可选的，所述容置腔的顶壁上开设有通孔，所述通孔用于穿设所述无线传输模块与各个水量传感器之间的信号线，和/或，所述太阳能供电模块与各个水量传感器之间的电源线。可选的，所述容置腔的顶壁与侧壁之间活动连接。可选的，所述容置腔的材质为铝。第二方面，本专利技术提供的圩垸农田面源污染排水量监测装置的安装方法包括：在农田圩垸的每一个排水口设置一个上述排水监测模块，且每一排水口处设置的排水监测模块的进水口与该排水口位置对应。可选的，该方法还包括：将所述排水监测模块中各个水量传感器与上述无线传输模块连接，并将所述无线传输模块的数据传输频率设置为预设频率。可选的，该方法还包括：将所述排水监测模块中各个水量传感器与上述太阳能供电模块连接。本专利技术提供的圩垸农田面源污染排水量监测装置及方法中，在容置腔中设置若干个水量传感器，且各个水量传感器的中心轴与进水口的进水方向平行，当将进水口与排水口相对设置时，若排水口的流量较小，则只有位于较低位处的水量传感器能检测到水量；若排水口的流量较大，则容置腔内较低和较高位置处的水量传感器都检测到水
量；因此不管排水口流量的大小，根据容置腔内各个水量传感器输出的水量，就可以确定容置腔内的水位，进而确定排水口的排水量。可见，本专利技术相对于现有技术中采用大口径流量计法，流量监测的精度较高，而且能够在小流量时监测到圩垸排水。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术一实施例中排水监测模块的结构示意图；图2示出了本专利技术一实施例中排水监测模块的内部示意图；附图标记说明：1-容置腔；2-进水口；3-水量传感器。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术提供一种圩垸农田面源污染排水量监测装置，如图1、2所示，该装置包括适于安装在农田圩垸的排水口处的排水监测模块，排水监测模块包括容置腔1及设置在容置腔1内的若干个水量传感器3；容置腔1的一个侧壁上开设有进水口2，各个水量传感器3呈阵列排布，且各个水量传感器3的中心轴与进水口2的进水方向平行。本专利技术提供的排水量监测装置中，在容置腔1中设置若干个水量传感器3，且各个水量传感器3的中心轴与进水口2的进水方向平行，当将进水口2与排水口相对设置时，若排水口的流量较小，则只有位
于较低位处的水量传感器3能检测到水量；若排水口的流量较大，则容置腔1内较低和较高位置处的水量传感器3都检测到水量；因此不管排水口流量的大小，根据容置腔1内各个水量传感器3输出的水量，就可以确定容置腔1内的水位，进而确定排水口的排水量。可见，本专利技术相对于现有技术中采用大口径流量计法，流量监测的精度较高，而且能够在小流量时监测到圩垸排水。在具体实施时，可以根据所需的监测精度确定合适内径和检测精度的水量传感器3。在具体实施时，可以根据农田圩垸的最大排水量及一个水量传感器3的量程确定每一样排水口需要的水量传感器3的数量。在具体实施时，可以根据水量传感器3的大小及数量确定容置腔1的大小，容置腔1的进水口2的大小可以根据排水口以往的排水情况进行选择。在具体实施时，可以将容置腔1中的各个水量传感器3与现场处理器连接，利用现场处理器根据各个水量传感器3检测到的水量确定排水口的排水量，进而根据各个排水口的排水量确定整个农田圩垸的排水量。当然，为了实现对农田圩垸排水情况的远程监控，本专利技术提供的排水量监测装置还可以包括无线传输模块和远程监控平台，其中：无线传输模块，与容置腔1中的各个水量传感器3连接，用于将各个水量传感器3检测到水量值传输至远程监控平台；远程监控平台，用于接收无线传输模块发送的水量值，根据各个水量值确定排水口的排水量，并对各个水量值和确定的排水量进行展示。这里，利用无线传输模块讲各个水量传感器3检测到的水量发送至远程监控平台，利用远程监控平台对接收到的数据进行接收、处理、展示等，以实现对农田圩垸排水情况的远程监控。在具体实施时，为各个水量传感器3提供电源，本专利技术提供的排
水量监测装置还可以包括：太阳能供电模块，与容置腔1内的各个水量传感器3连接，用于为容置腔1内的各个水量传感器3提供电能。这里，利用太阳能供电模块为各个水量传感器3进行供电，绿色、环保。在具体实施时，为了将水量传感器3与无线传输模块、太阳能供电模块连接，可以在容置腔1的顶壁上开设有通孔，以便于穿设无线传输模块与各个水量传感器3之间的信号线，和/或，太阳能供电模块与各个水量传感器3之间的电源线。在实际应用时，可以将容置腔1内的所有水量传感器3所连接的信号线和电源线汇总后从容置腔1的顶壁的通孔穿出，然后信号线连接无线传输模块，电源线连接太阳能供电模块。在具体实施时，为了能对容置腔1内部的水量传感器3进行校准、检修等，可以将容置腔1的顶壁与侧壁之间进行活动连接，以方便打开容置腔1。在具体实施时，容置腔1的材质可以但不限于铝。当然，在实际测量时还可以将容置腔1进行密封防水处理，以提高检测精度。本专利技术还提供一种以上任一排水量监测装置的安装方法，该方法包括：在农田本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圩垸农田面源污染排水量监测装置，其特征在于，包括适于安装在农田圩垸的排水口处的排水监测模块，所述排水监测模块包括容置腔及设置在所述容置腔内的若干个水量传感器；所述容置腔的一个侧壁上开设有进水口，各个水量传感器呈阵列排布，且各个水量传感器的中心轴与所述进水口的进水方向平行。

【技术特征摘要】
1.一种圩垸农田面源污染排水量监测装置，其特征在于，包括适于安装在农田圩垸的排水口处的排水监测模块，所述排水监测模块包括容置腔及设置在所述容置腔内的若干个水量传感器；所述容置腔的一个侧壁上开设有进水口，各个水量传感器呈阵列排布，且各个水量传感器的中心轴与所述进水口的进水方向平行。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括无线传输模块和远程监控平台，其中：所述无线传输模块，与所述容置腔中的各个水量传感器连接，用于将各个水量传感器检测到水量值传输至所述远程监控平台；所述远程监控平台，用于接收所述无线传输模块发送的水量值，根据各个水量值确定所述排水口的排水量，并对各个水量值和确定的排水量进行展示。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：太阳能供电模块，与所述容置腔内的各个水量传感器连接，用于为所述容置腔内的各个水量传感器提供电能。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述容置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘申，刘宏斌，翟丽梅，雷秋良，王洪媛，武淑霞，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11