面源污染测定系统技术方案

本发明专利技术提供面源污染测定系统，包括用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统；用于测量土壤氮磷含量的氮磷测定子系统；用于数据分析计算的中心控制子系统；所述土壤侵蚀量测定子系统将测定的土壤数据传输至中心控制子系统，所述氮磷测定子系统将测定的氮磷数据传输至中心控制子系统；所述中心控制子系统对接收到的土壤数据及氮磷数据进行分析计算。通过用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统，用于测量土壤氮磷含量的氮磷测定子系统，用于数据分析计算的中心控制子系统的协作，减少人为参与，使得针对测量难度大、参数多、误差大的面源污染测定具有稳定且准确的测量。

Non-point Source Pollution Measurement System

The invention provides a non-point source pollution measurement system, which includes a soil erosion measurement subsystem for measuring soil erosion amount, a nitrogen and phosphorus measurement subsystem for measuring soil nitrogen and phosphorus content, a central control subsystem for data analysis and calculation, a soil erosion measurement subsystem which transmits the measured soil data to a central control subsystem, and a nitrogen and phosphorus measurement subsystem which will determine the soil nitrogen and phosphorus content. The nitrogen and phosphorus data are transmitted to the central control subsystem, which analyses and calculates the received soil data and nitrogen and phosphorus data. Through the subsystem of soil erosion measurement, the subsystem of soil nitrogen and phosphorus measurement is used to measure soil nitrogen and phosphorus content. The collaboration of the central control subsystem for data analysis and calculation reduces human participation, which makes the measurement of non-point source pollution with great difficulty, parameters and errors stable and accurate.

【技术实现步骤摘要】
面源污染测定系统
本专利技术属于环境保护检测
，尤其涉及面源污染测定系统。
技术介绍
土壤侵蚀是面源污染污染产生的一个重要过程，因为土壤侵蚀不仅仅包括泥沙颗粒的运移，也包括营养物和污染物的运移，二者是密不可分的。土壤侵蚀的直接结果是通过径流和泥沙使土壤营养元素运移到河网，造成土地生产力的下降，所以在以流域为尺度进行土壤侵蚀研究时，流域的水文过程和泥沙及径流等问题经常是研究的主要问题。泥沙本身不仅是一种重要的面源污染，而且它还能吸附或夹带许多其它污染物。研究表明，颗粒氮与土壤表面侵蚀、河流沉积物的沉积、再起动，河床侵蚀有关系，随暴雨侵蚀土壤流失进入水体的面源污染物占总流失量的相当一部分，这其中颗粒态磷的比重更大，因此侵蚀过程是面源污染的重要过程，也是模拟营养物输出的重要过程。土壤侵蚀主要与坡度、坡长、坡向、土壤组成、化学性质、流域耕作方式、水土保持程度、植被类型、组成、降雨频度、强度、农田浇灌方式等因素有关。通用土壤流失方程USLE将影响土壤侵蚀的降雨侵蚀力、坡度、坡长、土壤可侵性、植被与经营管理因子、水土保持措施六个因子考虑在内，建立了土壤流失方程，并于1965年在美国农业部农业手册第282号正式颁布。后来出现的许多模型，如RUSLE、ANSWERS、AGNPS、SWAT，都是在USLE的基础上发展起来的。通用土壤流失方程(USLE)及其修订方程是目前预测土壤侵蚀及面源污染最广泛使用的方法之一。但是由于面源污染测定存在测定量大，智能化差，需要耗费大量人力物力，数据获取困难等问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种面源污染测定系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术采用如下技术方案：在一些可选的实施例中，面源污染测定系统，包括，用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统；用于测量土壤氮磷含量的氮磷测定子系统；用于数据分析计算的中心控制子系统；所述土壤侵蚀量测定子系统包括：降雨侵蚀力测定单元、土壤可侵蚀测定单元、坡长坡度测定单元、植被覆盖测定单元、水土保持测定单元；所述氮磷测定子系统包括，土壤氮测定单元及土壤磷测定单元；所述土壤侵蚀量测定子系统将测定的土壤数据传输至中心控制子系统，所述氮磷测定子系统将测定的氮磷数据传输至中心控制子系统；所述中心控制子系统对接收到的土壤数据及氮磷数据进行分析计算。其中，所述降雨侵蚀力测定单元包括雨量收集杯、压力传感器及降雨侵蚀力控制器；所述压力传感器安装于所述雨量收集杯的杯底，所述压力传感器的数据输出端与所述降雨侵蚀力控制器的输入端连接；所述降雨侵蚀力控制器将所述压力传感器采集的压力数据通过无线网络传输至中心控制子系统。其中，土壤可侵蚀测定单元包括，土壤收集盒、上支架及下支腿；所述土壤收集盒通过上支架安装于雨量收集杯的杯底，下支腿将所述土壤收集盒固定于待测量区；所述收集盒的盒底开设若干透水口，所述透水口安装封口海绵。其中，坡长坡度测定单元包括，倾角传感器及坡长坡度控制器；所述倾角传感器将采集到的倾角数据传输至坡长坡度控制器，通过坡长坡度控制器将倾角数据通过无线网络发送至中心控制子系统。其中，植被覆盖测定单元包括植被覆盖控制器，所述植被覆盖控制器内置不同土地利用类型的作物管理因子数值表。其中，水土保持测定单元包括水土保持控制器，所述水土保持控制器内置不同土地利用类型的水土保持取值表。本专利技术所带来的有益效果：通过用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统，用于测量土壤氮磷含量的氮磷测定子系统，用于数据分析计算的中心控制子系统的协作，减少人为参与，使得针对测量难度大、参数多、误差大的面源污染测定具有稳定且准确的测量。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明图1为本专利技术的雨量收集杯的结构示意图；图2为本专利技术的结构框图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在一些说明性的实施例中，本专利技术所述的控制器均可通过单片机或电路板通过现有技术烧制程序即可完成。如图1-2所示，面源污染测定系统，包括，用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统；所述土壤侵蚀量测定子系统包括：降雨侵蚀力测定单元、土壤可侵蚀测定单元、坡长坡度测定单元、植被覆盖测定单元、水土保持测定单元。所述降雨侵蚀力测定单元包括雨量收集杯1、压力传感器2及降雨侵蚀力控制器3；所述压力传感器2安装于所述雨量收集杯1的杯底，所述压力传感器2的数据输出端与所述降雨侵蚀力控制器3的输入端连接；所述降雨侵蚀力控制器3将所述压力传感器采集2的压力数据通过无线网络传输至中心控制子系统。其中，雨量收集杯1应布置与待测定区且雨量收集杯上部无障碍物遮挡。降雨是引起土壤侵蚀的主要动力因素。降雨侵蚀力因子R是表征降雨和径流的因子，反应降雨对土壤侵蚀的潜在能力，是一项能客观评价由降雨引起土壤分离和搬运的动力指标。雨量收集杯对雨量收集，压力传感器采集雨量收集杯的重量变化，从而获取一年总降雨重量P及每月降雨重量Pi，i＝1-12。降雨侵蚀力控制器将一年总降雨重量P及每月降雨重量Pi，i＝1-12，发送至中心控制子系统。土壤可侵蚀测定单元包括，土壤收集盒4、上支架5及下支腿6；所述土壤收集盒4通过上支架5安装于雨量收集杯1的杯底，下支腿6将所述土壤收集盒4固定于待测量区；所述收集盒4的盒底开设若干透水口，所述透水口安装封口海绵7，避免沙土从透水口内流失。土壤收集盒4位于雨量收集杯1的下部，使得雨量收集杯1高于地面，避免地面积水导致雨量收集杯1进水，影响数据测量。土壤收集盒4安装于土层8内，土壤收集盒4的盒口与土层8持平，用于收集水流冲下的土壤。坡长坡度测定单元包括，倾角传感器及坡长坡度控制器；所述倾角传感器将采集到的倾角数据传输至坡长坡度控制器，通过坡长坡度控制器将倾角数据通过无线网络发送至中心控制子系统。从而中心控制子系统获取倾角数据，从而可推算出坡度及坡度角，坡长通过实地测量获取。植被覆盖测定单元包括植被覆盖控制器，所述植被覆盖控制器内置不同土地利用类型的作物管理因子数值表。植被覆盖控制器针对待测区的实际徒弟利用类型将C值对应的数值发送至中心控制子单元。不同土地利用类型的作物管理因子数值表如下：水土保持测定单元包括水土保持控制器，所述水土保持控制器内置不同土地利用类型的水土保持取值表。水土保持控制器针对待测区的实际土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.面源污染测定系统，其特征在于，包括，用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统；用于测量土壤氮磷含量的氮磷测定子系统；用于数据分析计算的中心控制子系统；所述土壤侵蚀量测定子系统包括：降雨侵蚀力测定单元、土壤可侵蚀测定单元、坡长坡度测定单元、植被覆盖测定单元、水土保持测定单元；所述氮磷测定子系统包括，土壤氮测定单元及土壤磷测定单元；所述土壤侵蚀量测定子系统将测定的土壤数据传输至中心控制子系统，所述氮磷测定子系统将测定的氮磷数据传输至中心控制子系统；所述中心控制子系统对接收到的土壤数据及氮磷数据进行分析计算。

【技术特征摘要】
1.面源污染测定系统，其特征在于，包括，用于测量土壤侵蚀量的土壤侵蚀量测定子系统；用于测量土壤氮磷含量的氮磷测定子系统；用于数据分析计算的中心控制子系统；所述土壤侵蚀量测定子系统包括：降雨侵蚀力测定单元、土壤可侵蚀测定单元、坡长坡度测定单元、植被覆盖测定单元、水土保持测定单元；所述氮磷测定子系统包括，土壤氮测定单元及土壤磷测定单元；所述土壤侵蚀量测定子系统将测定的土壤数据传输至中心控制子系统，所述氮磷测定子系统将测定的氮磷数据传输至中心控制子系统；所述中心控制子系统对接收到的土壤数据及氮磷数据进行分析计算。2.根据权利要求1所述的面源污染测定系统，其特征在于，所述降雨侵蚀力测定单元包括雨量收集杯、压力传感器及降雨侵蚀力控制器；所述压力传感器安装于所述雨量收集杯的杯底，所述压力传感器的数据输出端与所述降雨侵蚀力控制器的输入端连接；所述降雨侵蚀力控制器将所述压力传感器采集的压力数据通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉东，陈照明，杭小帅，孔明，邢璐，王一柳，刘晓伟，刘茹，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32