农田面源污染地表径流灌溉量监测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农田面源污染监测技术领域，尤其涉及一种农田面源污染地表径流灌溉量监测装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前，农田养分流失进入环境已经造成了地表水富营养化、地下水硝酸盐超标、农田生产能力降低、生态环境质量下降等众多问题。保护水体水质安全，减少农田污染物向水体的迀移势在必行，而只有通过农田面源污染监测，明确其不同条件下的发生过程及发展特征，才能制定针对性的面源污染防控策略。目前，农田面源污染地表径流监测一般采用的装置与方法主要有径流场、径流小区、径流池。其中径流池方法应用较广，优点在于监测面积比径流场小，适于各种地形的农田，可设置多个平行小区，有平行监测，监测结果准确度
[0003]灌溉、降水作为农田面源污染地表径流两大驱动因素，其精确计量将对分析农田面源污染地表径流发生规律、制定合理防治措施具有过阔的应用前景。
[0004]目前地表径流研究中灌溉水量只是通过估测，或者采用普通水表测量，容易产生农田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。因此，研究一种精确、实时、动态监测农田面源污染灌溉量装置及方法，实现监测数据的远程传输，对于农田面源污染监测以及农田面源污染综合防控具有广阔的发展前景。
[0005]鉴于此，如何克服现有的农田面源污染地表径流灌溉量无法实时监测、监测结果误差大等不足成为当前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种农田面源污染地表径流灌溉量监测装置及方法，能够实现驱动地表径流发生的灌溉量的实时、自动监测及监测数据的远程传输，监测结果更精确。
[0007]第一方面，本发明提供一种农田面源污染地表径流灌溉量监测装置，包括:
[0008]水量传感器，安装在各个地表径流监测小区灌溉水口的灌溉水管出口处，用于获取各个地表径流监测小区的驱动地表径流发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；
[0009]无线测控模块，用于接收所述水量传感器发送的灌溉量数据，并将接收到的灌溉量数据发送至远程接收模块；
[0010]远程接收模块，用于接收所述无线测控模块发送的驱动地表径流发生的灌溉量数据。
[0011]可选地，所述无线测控模块，还用于将接收到的灌溉量数据以预设频率定期进行保存。
[0012]可选地，所述远程接收模块，还用于将接收到的灌溉量数据进行展示和/或汇总。
[0013]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。
[0014]可选地，所述装置还包括:
[0015]供电模块，与所述水量传感器、所述无线测控模块分别连接，用于为所述水量传感器和所述无线测控模块提供电源。
[0016]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；
[0017]所述蓄电池，用于为所述水量传感器和所述无线测控模块提供电源。
[0018]第二方面，本发明提供一种使用上述装置的农田面源污染地表径流灌溉量监测方法，包括:
[0019]水量传感器获取各个地表径流监测小区的驱动地表径流发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块；
[0020]无线测控模块接收所述水量传感器发送的灌溉量数据，并将接收到的灌溉量数据发送至远程接收模块；
[0021]远程接收模块接收所述无线测控模块发送的驱动地表径流发生的灌溉量数据。
[0022]可选地，在所述无线测控模块接收所述水量传感器发送的灌溉量数据之后，还包括:
[0023]无线测控模块将接收到的灌溉量数据以预设频率定期进行保存。
[0024]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驱动地表径流发生的灌溉量数据之后，还包括:
[0025]远程接收模块将接收到的灌溉量数据进行展示和/或汇总。
[0026]由上述技术方案可知，本发明的农田面源污染地表径流灌溉量监测装置及方法，能够实现驱动地表径流发生的灌溉量的实时、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】
[0027]图1为本发明一实施例提供的农田面源污染地表径流灌溉量监测装置的结构示意图；
[0028]图2为本发明另一实施例提供的使用图1所示装置的农田面源污染地表径流灌溉量监测方法的流程示意图；
[0029]附图标记:
[0030]1、地表径流监测小区；2、径流收集池；3、水量传感器；4、电源连接线与数据通讯线；5、供电模块；6、无线测控模块；7、远程接收模块；8、灌溉水管。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0032]图1为本发明一实施例提供的农田面源污染地表径流灌溉量监测装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的农田面源污染地表径流灌溉量监测装置，包括:水量传感器3、无线测控模块6和远程接收模块7 ；
[0033]水量传感器3，安装在各个地表径流监测小区I灌溉水口的灌溉水管8出口处，用于获取各个地表径流监测小区的驱动地表径流发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块6;
[0034]无线测控模块6，用于接收所述水量传感器3发送的灌溉量数据，并将接收到的灌溉量数据发送至远程接收模块7 ;
[0035]远程接收模块7，用于接收所述无线测控模块6发送的驱动地表径流发生的灌溉量数据。
[0036]在具体应用中，本实施例的所述水量传感器3的管径大小与监测精度可由地表径流监测小区I的灌溉水管大小、预设径流监测精度、环境温度范围以及径流水质等因素确定的，可由地表径流监测小区I的数量确定所述水量传感器3的数量，所述水量传感器3的数量与径流监测小区I的数量相同，每一水量传感器3对应一个地表径流监测小区I。
[0037]可理解的是，筛选安装完所述水量传感器3后，可根据所述水量传感器3的数量筛选无线测控模块6的接口数量，通过无线测控模块6将各个水量传感器3进行组网，实现各个地表径流监测小区I驱动地表径流发生的灌溉量数据的信息通信。
[0038]举例来说，本实施例的无线测控模块6可以优选为通用无线分组业务(GeneralPacket Rad1 Service，简称 GPRS)测控模块。
[0039]在具体应用中，本实施例的所述无线测控模块6，还可以用于将接收到的灌溉量数据以预设频率定期进行保存。
[0040]在具体应用中，本实施例的所述远程接收模块7，还可以用于将接收到的灌溉量数据进行展示和/或汇总，为农田面源污染负荷监测提供技术支撑。
[0041 ] 在具体应用中，本实施例的所述装置还包括:
[0042]供电模块5，与所述水量传感器3、所述无线测控模块6分别连接，用于为所述水量传感器3和所述无线测控模块6提供电源。
[0043]举例来说，本实施例的所述供电模块5可以优选为太阳能供电模块，可解决野外供电困难的问题，所述太阳能供电模块包括:太阳能板和蓄电池；所述蓄电池，用于为所述水量传感器3和所述无线测控模块6提供电源。可以先根据所述水量传感器3的数量、所述无线测控模块6以及当地日照情况来计算用电总量，然后确定太阳能供电模块的太阳能板大小与蓄电池容量。
[0044]本实施例的农田面源污染地表径流灌溉量监测装置，通过安装在各个地表径流监测小区的灌溉水口的灌溉水管出口处的水量传感器，实时获取各个地表径流监测小区的驱动地表径流发生的灌溉量数据，并将获取到的灌溉量数据发送至无线测控模块，然后通过无线测控模块接收所述水量传感器发送的灌溉量数据，并将接收到的灌溉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灌溉量数据，能够实现驱动地表径流发生的灌溉量的实时、自动监测及监测数据的远程传输，其监测结果更精确。本发明实施例是针对农田面源污染监测中灌溉水量监测数据误差大、监测小区间灌溉水量不平衡、监测小区数量多、野外供电困难等难题，无需任何外接电源，能够精确监测农田面源污染灌溉