本发明属于农业生产管理技术领域，特别涉及一种基于水肥高效管理的面源污染控制系统。
背景技术：
华北平原是我国的第二大平原，同时也是我国的最大的粮油生产基地。华北平原水资源严重短缺，尽管雨水资源相对丰沛，但季节性分布不均，普遍存在旱涝和盐碱严重的问题，水资源短缺和水污染严重的问题同时并存。常用灌溉的方法治理干旱和盐碱地，而且这种从土地中流出的水不经过处理直接排入水体中，从而造成严重面源污染，因为这种水中不可避免的溶解了大量氮、磷、钾以及一些无机盐类，直接流入到水域中会给水体带来潜在的危害，例如造成水体的水土富营养化等。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对现在华北平原土地的现有状况，提供一种基于水肥高效管理的面源污染控制系统，这种系统不仅能够有效的解决面源污染的问题，而且能够将造成面源污染的水处理后，结合土壤的真实肥力以及ph值，实现水肥的高效管理。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：基于水肥高效管理的面源污染控制系统，所述系统包括面源污染初步处理单元、面源污染深度处理单元、给肥单元、环境检测单元、中央控制单元、水流控制单元、混合搅拌装置和滴灌装置；
所述面源污染初步处理单元用于对受面源污染的水体进行初步处理，所述面源污染初步处理单元包括集水单元、过滤单元和水质检测仪，所述水质检测仪与中央控制单元无线连接，所述水质检测仪用于实时检测受面源污染的水体的水质状况并将检测到的水质状况信息传输给中央控制单元；
所述中央控制单元分别连接给肥单元、环境检测单元和水流控制单元，所述中央控制单元与混合搅拌装置无线连接，所述给肥单元、水流控制单元、混合搅拌装置均由中央控制单元进行控制，所述环境检测单元用于实时检测土壤状况并将检测到的土壤状况信息传输给中央控制单元，所述中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息判断土壤是否需要施肥或灌溉，所述中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息判断土壤需要施肥或灌溉时，所述中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息和水质检测仪检测所得水质状况信息对给肥单元和水流控制单元实时进行控制，所述给肥单元、水流控制单元根据中央控制单元发出的控制指令对混合搅拌装置进行肥、水的输送，所述混合搅拌装置与给肥单元、水流控制单元连接，所述混合搅拌装置用于对给肥单元、水流控制单元输送的肥、水进行混合后输送至滴灌装置，所述滴灌装置对土地进行滴灌；
所述面源污染深度处理单元用于对经过面源污染初步处理单元处理过的水体进行深度处理，所述面源污染深度处理单元包括缓冲单元、氮磷吸附单元和生态沟渠，所述缓冲单元与水流控制单元连接，所述中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息判断土壤不需要施肥或灌溉时，所述中央控制单元向水流控制单元发出指令并控制水流控制单元将经过面源污染初步处理单元处理过的水输送至缓冲单元，所述缓冲单元将水体输送给氮磷吸附单元，所述氮磷吸附单元对接收的水体进行吸附以除去水体中的部分氮磷元素，所述氮磷吸附单元将经过吸附处理过的水体输送至生态沟渠，所述生态沟渠对接收的水体进行最后的净化处理。
进一步的，所述集水单元用于收集受到面源污染的水体，所述过滤单元是栅栏过滤单元，包括大网格的栅栏和小网格的栅栏，大网格的栅栏用于阻挡水中体积较大的垃圾，小网格的栅栏用于阻挡水中体积较小的垃圾，确保水中的垃圾不影响水质检测仪对水质的检测。
进一步的，所述环境检测单元包括土壤ec传感器、土壤ph传感器和土壤湿度传感器，所述土壤ec传感器用于检测土壤中有机肥的含量，所述土壤ph传感器用于检测土壤的ph，所述土壤湿度传感器用于检测土壤中含有的水量。
进一步的，所述给肥单元包括输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元，所述输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元均包含有质量传感器，用于精准的控制进入混合搅拌装置中各种肥料的重量，所述输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元内的肥料的ph根据土壤的实际情况确定，
进一步的，所述水流控制单元由中央控制单元进行控制，所述水流控制单元有两个出口，一个出口直接与混合搅拌装置连接，另一个出口直接与面源污染深度处理单元的缓冲单元连接，所述水流控制单元的与混合搅拌装置连接的出口处安装有流量检测仪，用于精准的检测流入混合搅拌装置中的水量。
进一步的，所述缓冲单元用于减缓水流的流速，增加水流在氮磷吸附单元的停留时间。
进一步的，所述氮磷吸附单元填充的材料是沸石、煤灰渣或者活性炭中的一种或两种的混合，用于吸附水中的氮磷。
与现有技术相比，本发明的有益效果是不仅能够有效的解决面源污染的问题，而且能够将造成面源污染的水处理后，结合土壤的真实肥力以及ph值，实现水肥的高效管理，并且节约水资源。
附图说明
图1是本发明基于水肥高效管理的面源污染控制系统的组成示意图；
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达到目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本发明的具体实施方式是采用以下技术方案予以实现，基于水肥高效管理的面源污染控制系统，本系统包括面源污染初步处理单元、面源污染深度处理单元、给肥单元、环境检测单元、中央控制单元、水流控制单元、混合搅拌装置和滴灌装置。
面源污染初步处理单元用于对受面源污染的水体进行初步处理，面源污染初步处理单元包括集水单元、过滤单元和水质检测仪。水质检测仪与中央控制单元无线连接，水质检测仪用于实时检测受面源污染的水体的水质状况并将检测到的水质状况信息传输给中央控制单元。
中央控制单元分别连接给肥单元、环境检测单元和水流控制单元，中央控制单元与混合搅拌装置无线连接，给肥单元、水流控制单元、混合搅拌装置均由中央控制单元进行控制。环境检测单元用于实时检测土壤状况并将检测到的土壤状况信息传输给中央控制单元，中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息判断土壤是否需要施肥或灌溉。当中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息判断土壤需要施肥或灌溉时，中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息和水质检测仪检测所得水质状况信息对给肥单元和水流控制单元实时进行控制，给肥单元、水流控制单元根据中央控制单元发出的控制指令对混合搅拌装置进行肥、水的输送，混合搅拌装置与给肥单元、水流控制单元连接，混合搅拌装置用于对给肥单元、水流控制单元输送的肥、水进行混合后输送至滴灌装置，滴灌装置对土地进行滴灌。给肥单元包括输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元，输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元均包含有质量传感器，用于精准的控制进入混合搅拌装置中各种肥料的重量，输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元内的肥料的ph根据土壤的实际情况确定。水流控制单元由中央控制单元进行控制，水流控制单元有两个出口，一个出口直接与混合搅拌装置连接，另一个出口直接与面源污染深度处理单元的缓冲单元连接，水流控制单元的与混合搅拌装置连接的出口处安装有流量检测仪，用于精准的检测流入混合搅拌装置中的水量。因为输送氮肥单元、输送磷肥单元和输送钾肥单元均包含有质量传感器，且水流控制单元的与混合搅拌装置连接的出口处安装有流量检测仪，通过中央控制单元的控制，本系统能够确保施肥量和灌溉量均是根据土壤的实际情况进行的，避免了浪费，实现了水肥的高效管理。
面源污染深度处理单元用于对经过面源污染初步处理单元处理过的水体进行深度处理，面源污染深度处理单元包括缓冲单元、氮磷吸附单元和生态沟渠，缓冲单元与水流控制单元连接，当中央控制单元根据环境检测单元传输的土壤状况信息判断土壤不需要施肥或灌溉时，中央控制单元向水流控制单元发出指令并控制水流控制单元将经过面源污染初步处理单元处理过的水输送至缓冲单元，缓冲单元将水体输送给氮磷吸附单元，缓冲单元用于减缓水流的流速，增加水流在氮磷吸附单元的停留时间，氮磷吸附单元对接收的水体进行吸附以除去水体中的部分氮磷元素，氮磷吸附单元将经过吸附处理过的水体输送至生态沟渠，生态沟渠再进一步的对水中的氮磷等物质进行吸收处理，确保流入的水是符合国家规定的水，不会对造成污染。
作为本发明的一优选方案，所述集水单元用于收集受到面源污染的水体，所述过滤单元是栅栏过滤单元，包括大网格的栅栏和小网格的栅栏，大网格的栅栏用于阻挡水中体积较大的垃圾，小网格的栅栏用于阻挡水中体积较小的垃圾，确保水中的垃圾不影响水质检测仪对水质的检测。
作为本发明的另一优选方案，所述环境检测单元包括土壤ec传感器、土壤ph传感器和土壤湿度传感器，所述土壤ec传感器用于检测土壤中有机肥的含量，所述土壤ph传感器用于检测土壤的ph，所述土壤湿度传感器用于检测土壤中含有的水量。
作为本发明的另一优选方案，所述氮磷吸附单元填充的材料是沸石、煤灰渣或者活性炭中的一种或两种的混合，用于吸附水中的氮磷。
综上所述，本发明不仅能够有效的解决面源污染的问题，能够实现对处理过的受到面源污染的水的循环利用，节约水资源，而且能够同时结合土壤的实际情况，实现水肥的高效管理。
以上公开的仅为本发明的较佳实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。