CN108906878A - 一种动态农业农田污染监测处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动态农业农田污染监测处理系统，包括：动态监测单元，还包括：控制处理器、污染分析单元、污染处理单元、给料单元、储料单元；所述给料单元设置于土壤下层，距离土壤表面的距离为预设距离阈值；所述给料单元设置有至少两个；所述给料单元之间通过输料管连接；所述输料管每段单独设置有单向阀；所述储料单元存储有污染处理原料，所述储料单元与所述给料单元连接导通；所述动态监测单元设置于所述给料单元的同一水平位置；所述动态监测单元与所述控制处理器连接，并向控制处理器输出监测出的土壤信息与水质信息；所述污染分析单元与所述控制处理器连接；所述污染处理单元与所述污染分析单元连接。
Description
技术领域
本发明涉及农业污染处理领域，特别涉及一种动态农业农田污染监测处理系统。
背景技术
近年来，土壤的污染现象变得日益严重，主要是由于工业生产超标违规排放、城镇污水和生活垃圾的随意倾倒、农业生产中的污水灌溉以及农药、化肥的不合理使用等因素，使得重金属以及有机物污染物通过多种方式进入农业土壤中。而重金属以及有机物具有难降解、易累积的特点，富集在土壤中的重金属以及有机物不易随水淋滤，不易被微生物降解，会随着植物根系的吸收作用进入农作物体内，影响作物的生长发育，当累积到一定程度后会引起作物的减产、绝产甚至死亡。更为严重的是，重金属以及有机物会随着食物链进入人体，与人体的蛋白质、活性酶等结合，使其发生畸变，失去生理活性，从而使人体出现慢性或急性中毒等症状，对人体的健康造成严重危害，土壤重金属以及有机物污染问题成为当今亟待解决的环境问题。
发明内容
发明目的：
针对背景技术中提到的土壤重金属以及有机物污染的问题，本发明提供一种动态农业农田污染监测处理系统。
技术方案：
一种动态农业农田污染监测处理系统，包括：动态监测单元，还包括：控制处理器、污染分析单元、污染处理单元、给料单元、储料单元；
所述给料单元设置于土壤下层，距离土壤表面的距离为预设距离阈值；所述给料单元设置有至少两个，在第一预设面积的土壤中分布有一个所述给料单元；所述给料单元之间通过输料管连接；所述输料管每段单独设置有单向阀；
所述储料单元存储有污染处理原料，所述储料单元与所述给料单元连接导通；
所述动态监测单元设置于所述给料单元的同一水平位置，所述动态监测单元包括土壤状况监测仪与水质检测仪；所述动态监测单元至少设置有两个，在第二预设面积的土壤种分布有一个所述动态监测单元；所述动态监测单元与所述控制处理器连接，并向控制处理器输出监测出的土壤信息与水质信息；
所述污染分析单元与所述控制处理器连接，所述控制处理器向所述污染分析单元输出当前的土壤信息与水质信息，污染分析单元根据土壤信息与水质信息分析当前土壤是否受到污染；
所述污染处理单元与所述污染分析单元连接，若污染分析单元判定土壤受到污染，则所述污染分析单元向所述污染处理单元输出处理信息，所述污染处理单元根据处理信息向储料单元输出释放信号，储料单元向给料单元释放污染处理原料。
作为本发明的一种优选方式，还包括回收单元，所述回收单元呈网状分布于土壤下层，所述回收单元所在位置在给料单元的下方。
作为本发明的一种优选方式，所述回收单元的上表面设置有进口，所述进口上设置有阀门，所述阀门与所述控制处理器连接；若控制处理器向阀门输出开启信号，则阀门开启。
作为本发明的一种优选方式，所述回收单元与污染物回收单元连接导通。
作为本发明的一种优选方式，所述动态监测单元与所述给料单元均设置有唯一编号，在所述动态监测单元所在的第二预设面积内的所述给料单元与所述动态监测单元对应。
作为本发明的一种优选方式，以所述动态监测单元所在的第二预设面积的范围划分区域，不同区域对应的给料单元与储料单元单独连接导通。
作为本发明的一种优选方式，若有其中一区域的动态监测单元输出的土壤信息与水质信息被判定为收到污染，则所述污染分析单元向所述污染处理单元输出指定区域处理信息，所述污染处理单元根据指定区域处理信息向储料单元输出释放信号，储料单元对指定区域的给料单元释放污染处理原料。
作为本发明的一种优选方式，所述储料单元中有至少一种污染处理原料。
作为本发明的一种优选方式，污染处理单元根据处理信息判断当前需要使用的污染处理原料，并向储料单元输出对应原料释放信号，储料单元向给料单元释放对应的污染处理原料。
作为本发明的一种优选方式，所述给料单元与所述动态监测单元外侧设置有保护层，保护层为网状。
本发明实现以下有益效果：
1.监测土壤中的污染物含量，荣污染物含量超标，则向土壤内释放污染处理原料，对土壤中的污染物进行中和，提高中和的效率，降低污染物从土壤中进入水源的概率；
2.在不同区域对应相应的污染监测与污染处理原料释放，针对对应区域进行处理提高处理效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供的一种动态农业农田污染监测处理系统的系统连接图；
图2为本发明提供的一种动态农业农田污染监测处理系统的动态监测单元框图；
图3为本发明提供的一种动态农业农田污染监测处理系统的给料单元示意图；
图4为本发明提供的第二种动态农业农田污染监测处理系统的回收单元连接图；
图5为本发明提供的第二种动态农业农田污染监测处理系统的回收单元框图；
图6为本发明提供的第二种动态农业农田污染监测处理系统的回收单元示意图；
图7为本发明提供的第二种动态农业农田污染监测处理系统的给料单元区域分布示意图；
图8为本发明提供的第二种动态农业农田污染监测处理系统的保护层示意图。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参考图1-3。
具体的，一种动态农业农田污染监测处理系统，包括：动态监测单元1，还包括：控制处理器2、污染分析单元3、污染处理单元4、给料单元5、储料单元6。
给料单元5设置于土壤下层，距离土壤表面的距离为预设距离阈值。给料单元5设置有至少两个，在第一预设面积的土壤中分布有一个给料单元5。给料单元5之间通过输料管51连接。输料管51每段单独设置有单向阀52。
给料单元5分布于农田的土壤下层，作为本实施例的一种实施方式，给料单元5在区域农田的土壤中均匀分布。
预设距离阈值在本实施例中可设置为10cm-50cm，具体的可设置为30cm。在实际应用中，给料单元5可设置于土壤的上表面与作物的根系之间，便于对土壤中的污染物进行中和，并降低污染物对作物的根系的影响。
第一预设面积在本实施例中可设置为5-20平方米，具体的可设置为10平方米。在实际应用中，给料单元5根据作物面积以及统一施肥的面积规律分布。例如，用户单次施肥所涉及的面积为2平方米，则该农田中第一预设面积可设置为2平方米。
给料单元5之间通过输料管51连接，在同一路线上相邻的给料单元5之间均通过输料管51连接。单向阀52用于限制输料管51中的物料的输送方向，在单向阀52的限制下，物料仅能够向一个方向运输。
储料单元6存储有污染处理原料，储料单元6与给料单元5连接导通。储料单元6将污染处理原料进行存储，污染处理原料可为物理处理材料、化学处理材料、生物处理材料等。储料单元6与给料单元5导通，储料单元6中存储的污染处理原料向给料单元5输出，给料单元5将污染处理原料释放。
动态监测单元1设置于给料单元5的同一水平位置，动态监测单元1包括土壤状况监测仪11与水质检测仪12。动态监测单元1至少设置有两个，在第二预设面积的土壤种分布有一个动态监测单元1。动态监测单元1与控制处理器2连接，并向控制处理器2输出监测出的土壤信息与水质信息。
动态监测单元1随时监测土壤的状态。在本实施例中第二预设面积可设置为5-50平方米，具体的可设置为20平方米。在实际应用中，动态监测单元1监测对应区域的土壤的状态并向控制处理器2反馈。
动态监测单元1包括土壤状况监测仪11与水质检测仪12，两者分别监测第二预设面积内的土壤状态与水质状态。作为本实施例的一种实施方式，动态监测仪可在第二预设面积内有若干采集点，并对采集点的数据进行清洗，提高数据的准确性。
污染分析单元3与控制处理器2连接，控制处理器2向污染分析单元3输出当前的土壤信息与水质信息，污染分析单元3根据土壤信息与水质信息分析当前土壤是否受到污染。污染分析单元3接收控制处理器2输出当前的土壤信息与水质信息，污染分析单元获取其中的有机物以及重金属成分的比例，若比例高于国家规定的数量，则污染分析单元3可判定当前土壤受到污染。
污染处理单元4与污染分析单元3连接，若污染分析单元3判定土壤受到污染，则污染分析单元3向污染处理单元4输出处理信息，污染处理单元4根据处理信息向储料单元6输出释放信号，储料单元6向给料单元5释放污染处理原料。
判定当前土壤受到污染后，污染分析单元3向污染处理单元4输出处理信息，污染处理单元4向储料单元6输出释放信号，储料单元6向给料单元5释放存储于其中的污染处理原料，对当前土壤进行污染中和处理。
作为本实施例的一种实施方式，储料单元6可对应全部的给料单元5，或设置多个储料单元6，多个储料单元6对应不同的给料单元5。
实施例二
参考图4-8。
本实施例与上述实施例一基本相同，不同之处在于，优选的，还包括回收单元7，回收单元7呈网状分布于土壤下层，回收单元7所在位置在给料单元5的下方。
回收单元7可为内部中空的管组，呈网状分布于农田土壤的下方，具体的，回收单元7至少设置于作物根系的下方，便于对土壤中包含重金属以及有机物的水分进行回收。
优选的，还包括回收单元7的上表面设置有进口，进口上设置有阀门71，阀门71与控制处理器2连接。若控制处理器2向阀门71输出开启信号，则阀门71开启。
阀门71开启后，通过进口获取土壤中的水分，作为本实施例的一种实施方式，阀门71开启可配合农田的浇水，加速土壤中的重金属以及有机物的下渗。控制处理器2向阀门71输出开启信号，则阀门71开启，若控制处理器2向阀门71输出关闭信号，则阀门71关闭。
作为实施例的一种实施方式，阀门71可设置有泥土过滤机构，避免在回收水分的过程中吸取土壤计入回收单元7。
优选的，回收单元7与污染物回收单元8连接导通。污染回收单元7用于对含有污染物的物质进行回收，便于统一的中和处理，回收单元7将自进口回收的含有重金属以及有机物的水箱污染物回收单元8输出。
优选的，动态监测单元1与给料单元5均设置有唯一编号，在动态监测单元1所在的第二预设面积内的给料单元5与动态监测单元1对应。
动态监测单元1可编号为A1、A2、A3……，给料单元5可编号为B1、B2、B3……，以动态监测单元1的单位分布面积为范围，将该范围内的给料单元5与动态监测单元1绑定，例如：编号为A1的动态监测单元1对应编号分别为B1、B2、B3的给料单元5。
优选的，以动态监测单元1所在的第二预设面积的范围划分区域，不同区域对应的给料单元5与储料单元6单独连接导通。
具体的编号为B1、B2、B3的给料单元5不仅相互连通，还与储料单元6单独连通，作为实施例的一种实施方式，储料单元6可与其中一给料单元5连通，例如储料单元6与编号为B1的给料单元5连通，储料单元6释放的污染处理原料可通过输料管51向编号为B2、B3的给料单元5输出。
优选的，若有其中一区域的动态监测单元1输出的土壤信息与水质信息被判定为受到污染，则污染分析单元3向污染处理单元4输出指定区域处理信息，污染处理单元4根据指定区域处理信息向储料单元6输出释放信号，储料单元6对指定区域的给料单元5释放污染处理原料。
判定当前的第二预设面积的区域土壤受到污染后，污染分析单元3向污染处理单元4输出指定区域处理信息，指定对该区域进行污染处理，污染处理单元4向储料单元6输出释放信号，储料单元6向该区域对应的给料单元5释放存储于其中的污染处理原料，对当前土壤进行污染中和处理。
优选的，储料单元6中有至少一种污染处理原料。储料单元6中有至少一种污染处理原料，以对应不同种类的污染。
优选的，污染处理单元4根据处理信息判断当前需要使用的污染处理原料，并向储料单元6输出对应原料释放信号，储料单元6向给料单元5释放对应的污染处理原料。
优选的，还包括给料单元5与动态监测单元1外侧设置有保护层9，保护层9为网状。保护层9用以保护给料单元5与动态监测单元1避免被根系缠绕，便于后期的维护检修。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动态农业农田污染监测处理系统，包括：动态监测单元，其特征在于，还包括：控制处理器、污染分析单元、污染处理单元、给料单元、储料单元；
所述给料单元设置于土壤下层，距离土壤表面的距离为预设距离阈值；所述给料单元设置有至少两个，在第一预设面积的土壤中分布有一个所述给料单元；所述给料单元之间通过输料管连接；所述输料管每段单独设置有单向阀；
所述储料单元存储有污染处理原料，所述储料单元与所述给料单元连接导通；
所述动态监测单元设置于所述给料单元的同一水平位置，所述动态监测单元包括土壤状况监测仪与水质检测仪；所述动态监测单元至少设置有两个，在第二预设面积的土壤种分布有一个所述动态监测单元；所述动态监测单元与所述控制处理器连接，并向控制处理器输出监测出的土壤信息与水质信息；
所述污染分析单元与所述控制处理器连接，所述控制处理器向所述污染分析单元输出当前的土壤信息与水质信息，污染分析单元根据土壤信息与水质信息分析当前土壤是否受到污染；
所述污染处理单元与所述污染分析单元连接，若污染分析单元判定土壤受到污染，则所述污染分析单元向所述污染处理单元输出处理信息，所述污染处理单元根据处理信息向储料单元输出释放信号，储料单元向给料单元释放污染处理原料。
2.根据权利要求1所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，还包括回收单元，所述回收单元呈网状分布于土壤下层，所述回收单元所在位置在给料单元的下方。
3.根据权利要求2所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，所述回收单元的上表面设置有进口，所述进口上设置有阀门，所述阀门与所述控制处理器连接；若控制处理器向阀门输出开启信号，则阀门开启。
4.根据权利要求2所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，所述回收单元与污染物回收单元连接导通。
5.根据权利要求1所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，所述动态监测单元与所述给料单元均设置有唯一编号，在所述动态监测单元所在的第二预设面积内的所述给料单元与所述动态监测单元对应。
6.根据权利要求5所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，以所述动态监测单元所在的第二预设面积的范围划分区域，不同区域对应的给料单元与储料单元单独连接导通。
7.根据权利要求6所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，若有其中一区域的动态监测单元输出的土壤信息与水质信息被判定为收到污染，则所述污染分析单元向所述污染处理单元输出指定区域处理信息，所述污染处理单元根据指定区域处理信息向储料单元输出释放信号，储料单元对指定区域的给料单元释放污染处理原料。
8.根据权利要求1所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，所述储料单元中有至少一种污染处理原料。
9.根据权利要求8所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，污染处理单元根据处理信息判断当前需要使用的污染处理原料，并向储料单元输出对应原料释放信号，储料单元向给料单元释放对应的污染处理原料。
10.根据权利要求1所述的一种动态农业农田污染监测处理系统，其特征在于，所述给料单元与所述动态监测单元外侧设置有保护层，保护层为网状。
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