农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置，该装置包括：地下淋溶量监测装置，用于获取各个地下淋溶监测小区的淋溶量数据，并将获取到的淋溶量数据发送至无线测控模块；灌溉水监测装置，用于获取各个淋溶监测小区的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；雨量自动监测器，用于获取地下淋溶监测小区的降水量数据，并将获取到的降水量数据发送至无线测控模块；无线测控模块，用于接收所述淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据，并将接收到数据发送至远程接收模块；远程接收模块，用于接收所述无线测控模块发送的数据。本实用新型专利技术能够实现农田面源污染地下淋溶主要水过程的监测结果更精确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及农田面源污染监测
，尤其涉及一种农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置。
技术介绍
随着我国集约化农业的快速发展，不合理的农业生产方式所引起的面源污染问题日益突出，成为我国北方地下水硝酸盐污染的一个重要原因。长期以来，由于缺乏准确、可行、统一的信息化监测方法，一直难以准确把握我国农田面源污染的变化特点和主控因素，给有效防治农田面源污染带来了极大困难。农田地下淋溶是借助降水、灌水或冰雪融水将农田土壤表面或土体中的氮、磷等水污染物向地下水淋洗的过程，该流失途径主要发生在北方旱地上。在农田面源污染地下淋溶监测上，渗滤计是较为成熟的监测方法，渗滤装置最初用于水文学研究中蒸发量的测定。基于氮素渗滤抽滤原理，发展起来的田间原位渗滤计、渗滤池、淋溶盘、田间渗滤池等监测设备及技术不断应用于农田面源污染监测。虽然经过多年积累地下淋溶监测方法已有所改进，但这些监测设备尚存在以下不足：(1)多数监测设备是通过人工判断农田面源污染地下淋溶产流，因此不能第一时间监测地下淋溶产流，更不能获得地下淋溶产流过程。(2)现有监测设备中的传感器具有自动监测地下淋溶水量的能力，然而传感器需要每1年左右进行精度校准，但现有方案不能对深埋至地下淋溶桶中的传感器取出到地面进行校准精度，影响了监测数据的准确性。(3)现有地下淋溶桶的监测设备具有抽水管和通气管，设计垂直连接到地面，影响了大田或保护地的耕作，制约了农业机械的工作效率。灌溉、降水是农田面源污染地下淋溶两大驱动因素。在灌溉水量监测方面，目前主要通过估测，或者采用普通水表测量，容易产生农田地下淋溶灌溉水量的计量误差、人工读数误差以及监测不及时等问题带来的灌溉水量监测误差。在降水水量监测方面，主要通过使用监测点所在区县气象站或雨量站的降水量替代法，或者采用人工监测记录的方法。由于大部分监测点与区县降水量监测点相距较远，具有较大空间差异，使用所在区县降水量替代法，容易产生较大的降水量数据误差；由于很多农田地下淋溶监测点位于远村落地区，采用人工监测法，容易产生农田降水量监测不及时、计量误差以及人工读数误差等问题带来的降水量监测误差。
技术实现思路
如何克服现有的农田面源污染地下淋溶主要水过程无法实时监测、监测结果误差大等不足成为当前需要解决的技术问题。为解决上述技术问题，本技术一方面提出了一种农田面源地下淋溶主要水过程监测装置，该装置包括：地下淋溶量监测装置，设于各个地下淋溶监测小区的地下，用于获取各个地下淋溶监测小区的淋溶量数据，并将获取到的淋溶量数据发送至无线测控模块；灌溉水监测装置，设于各个地下淋溶监测小区灌溉水口的灌溉水管出口处，用于获取各个淋溶监测小区发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；雨量自动监测器，设于预设监测点，用于获取地下淋溶监测小区发生的降水量数据，并将获取到的降水量数据发送至无线测控模块；无线测控模块，用于接收所述地下淋溶量监测装置发送的淋溶量数据、所述灌溉水监测装置发送的灌溉量数据和所述雨量自动监测器发送的降水量数据，并将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据发送至远程接收模块；远程接收模块，用于接收所述无线测控模块发送的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据。可选地，所述无线测控模块，还用于将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据以预设频率定期进行保存。可选地，所述远程接收模块，还用于将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据进行展示和/或汇总。可选地，所述无线测控模块为通用无线分组业务GPRS测控模块。可选地，该装置还包括：供电模块，与所述地下淋溶量监测装置、所述灌溉水监测装置、所述雨量自动监测器以及所述无线测控模块分别连接，用于为所述地下淋溶量监测装置、所述灌溉水监测装置、所述雨量自动监测器以及所述无线测控模块提供电源。可选地，所述供电模块为太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括：太阳能板和蓄电池；所述蓄电池，用于为所述地下淋溶量监测装置、所述灌溉水监测装置、所述雨量自动监测器以及所述无线测控模块提供电源。本技术另一方面提出了一种农田面源地下淋溶主要水过程监测方法，该方法包括：地下淋溶量监测装置获取各个地下淋溶监测小区的淋溶量数据，并将获取到的淋溶量数据发送至无线测控模块；灌溉水监测装置获取各个淋溶监测小区发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；雨量自动监测器获取地下淋溶监测小区发生的降水量数据，并将获取到的降水量数据发送至无线测控模块；无线测控模块接收所述地下淋溶量监测装置发送的淋溶量数据、所述灌溉水监测装置发送的灌溉量数据和所述雨量自动监测器发送的降水量数据，并将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据发送至远程接收模块；远程接收模块接收所述无线测控模块发送的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据。可选地，在所述无线测控模块接收所述地下淋溶量监测装置发送的淋溶量数据、所述灌溉水监测装置发送的灌溉量数据和所述雨量自动监测器发送的降水量数据之后，还包括：无线测控模块将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据以预设频率定期进行保存。可选地，在所述远程接收模块接收所述无线测控模块发送的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据之后，还包括：远程接收模块将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据进行展示和/或汇总。本技术提出的农田面源地下淋溶主要水过程监测装置及方法，能够实现农田面源污染地下淋溶主要水过程(包括地下淋溶、降水量和灌溉量)的实时、自动监测及监测数据的远程传输，监测结果更精确。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本技术一个实施例的地下淋溶量监测装置的结构示意图；图2示出了本技术一个实施例的农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置的原理图；图3示出了本技术一个实施例的农田面源污染地下淋溶主要水过程监测方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的实施例进行详细描述。图1示出了本技术一个实施例的地下淋溶量监测装置结构示意图。如图1所示，该地下淋溶量监测装置包括：淋溶桶1和第一热熔管2；淋溶桶1内设有液位传感器11，用于监测地下淋溶水量；第一热熔管2一端穿过淋溶桶1的顶盖，另一端与第一三通阀3的第一接口相连；第一热熔管2的内径大于液位传感器11的内径。本实施例的地下淋溶量监测装置，通过设置内径大于液位传感器内径的热熔管，提供了更换所述液位传感器的管道，实现定期对所述液位传感器进行校准或更换，提高了农田面源污染地下淋溶量监测的准确性。在一种可选的实施方式中，第一三通阀3的第二接口通过顶盖密封。在实际应用中，液位传感器11连接有电源线、数据通信线等线路，通过打开第一三通阀3的顶盖并拖拉与液位传感器11相连的线路，将所述液位传感器11拖拉至第一三通阀3的顶盖外进行校准或更换。该地下淋溶量监测装置还包括：第二三通阀4、通气管和抽水管5；第二三通阀4的第一接口与第一三通阀3的第三接口相连；第二三通阀4的第二接口与通气管和抽水管5相连；通气管和抽水管5穿过所述淋溶桶的顶盖，用于排除淋溶液。在实际应用中，通气管可使淋溶桶与外界形成气压差，淋溶液在气压差的作用下通过抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置，其特征在于，包括：地下淋溶量监测装置，设于各个地下淋溶监测小区的地下，用于获取各个地下淋溶监测小区的淋溶量数据，并将获取到的淋溶量数据发送至无线测控模块；灌溉水监测装置，设于各个地下淋溶监测小区灌溉水口的灌溉水管出口处，用于获取各个淋溶监测小区发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；雨量自动监测器，设于预设监测点，用于获取地下淋溶监测小区发生的降水量数据，并将获取到的降水量数据发送至无线测控模块；无线测控模块，用于接收所述地下淋溶量监测装置发送的淋溶量数据、所述灌溉水监测装置发送的灌溉量数据和所述雨量自动监测器发送的降水量数据，并将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据发送至远程接收模块；远程接收模块，用于接收所述无线测控模块发送的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据。

【技术特征摘要】
1.一种农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置，其特征在于，包括：地下淋溶量监测装置，设于各个地下淋溶监测小区的地下，用于获取各个地下淋溶监测小区的淋溶量数据，并将获取到的淋溶量数据发送至无线测控模块；灌溉水监测装置，设于各个地下淋溶监测小区灌溉水口的灌溉水管出口处，用于获取各个淋溶监测小区发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；雨量自动监测器，设于预设监测点，用于获取地下淋溶监测小区发生的降水量数据，并将获取到的降水量数据发送至无线测控模块；无线测控模块，用于接收所述地下淋溶量监测装置发送的淋溶量数据、所述灌溉水监测装置发送的灌溉量数据和所述雨量自动监测器发送的降水量数据，并将接收到的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据发送至远程接收模块；远程接收模块，用于接收所述无线测控模块发送的淋溶量数据、灌溉量数据和降水量数据。2.根据权利要求1所述的农田面源污染地下淋溶主要水过程监测装置，其特征在于，所述无线测控模块，还用于将接收到的淋溶量数据、灌溉量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏斌，刘申，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：新型
国别省市：北京;11