CN110348862B - 一种保障作物种植环境无污染并对农产品溯源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业生产辅助技术领域，具体涉及一种保障作物种植环境无污染并对农产品溯源的方法。本发明所述联动监控系统实现了全方位、多维度保障农业环境污染在严密的监控之下，在污染式微之时就发现异常，便于第一时间采取应对措施，所述水体监测装置、综合监测平台、空气监测装置实现了水体监测、土壤监测、作物监测、空气监测的自动化、规模化、智能化作业，提高了监测精度和作业效率，所述保障作物种植环境无污染并对农产品溯源的方法，可以通过监控系统保证作物种植环境符合相关规定，做到真正的绿色环保无公害，应用农产品智能溯源平台，保障民众的食品安全。因此本发明所述农业环境污染联动监控系统具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于农业生产设备技术领域，具体涉及一种保障作物种植环境无污染并对农产品溯源的方法。
背景技术
环境污染不仅包括人们易于察觉的空气污染、水体污染，还包括人们不易察觉但实际情况可能更加危急的土壤污染、生物因素污染，而土壤作为作物生长的基础环境，土壤环境的优良与否是作物收成高低、优劣的主要影响因素，而生物因素污染，比如病毒、细菌、真菌这些微生物以及蝗虫、玉米螟、草地贪夜蛾等害虫带来的危害甚至是毁灭性的，一旦泛滥成灾将造成作物减产甚至绝收。
目前常规的技术方案里，通常采用监测仪器监测水体污染、大气污染，但监测仪器受到安装方式、仪器精度、采购资金的限制，并且在开阔的田地上使用时有时并不是很准确。针对土壤污染目前有简易的土壤采样设备，但基本依靠人力采样，样本选取规划不尽合理科学，难以实现规模化、自动化作业。生物因素方面的污染目前基本上依靠农民或研究人员肉眼发现异常方才采取行动，比如草地贪夜蛾等，但对于繁殖力强、机动性强的害虫而言，等到肉眼可见时往往为时已晚，再行控制已经很难收到较好成效了。
由此可见，只有建立起综合、全面、高效的农业环境监测系统，进行品质偏差预警，才能把农业数据作为重要的生产原料，为科学的种养方案、品质改良、增产增效提供有效参考。只有应用农产品智能溯源平台，利用灵活的生产加工流程配置，不可篡改的区块溯源记录技术，创新的“定向消费二维码”及“授权流通二维码”，才能彻底杜绝市场假冒伪劣，不仅保障生产源头的优质和安全，还保证了后续加工、流通、销售的过程安全，从而最终保障民众的食品安全！
所谓“农产品智能溯源平台”是一款用于农产品溯源管理的系统，用于展示农业溯源平台的相关功能，包括企业信息维护、种植户信息追溯、农产品基地管理、溯源批次管理等功能，通过在种植基地应用便携式农事信息采集，实现农产品履历信息的快速采集与实时上传，亦可对手工单据进行扫描采集上传。使企业能够实时地、精确地掌握整个生产及供应链上的产品流向和变化，控制整个生产流通环节安全可靠。
除了农产品智能溯源平台，还有一种用于产品动态追溯的移动溯源系统，利用数据库技术、分布式计算等技术，建立产品追溯中心数据库，实现信息的融合、查询、监控，以期建立起一个产品安全追溯公共服务窗口，形成“协同监管、舆论引导、应急反应、行业自律、齐抓共管”的农产品综合监管体系。
目前已经有多款成熟的智能溯源平台和移动溯源系统被开发出来，少数甚至已经投入小规模的商用，但目前主要针对高端市场，实际应用比例还较低。当然，这些新兴技术的基础仍然是农业环境的监测和调控，只有首先把控好源头和基础，后续才能搭建起更完善、宏大的综合监控体系。
因此，农业生产辅助技术领域，亟需一种多种监测手段联动，并且能规模化、自动化、智能化作业的农业环境污染监控系统，及一种利用该监控系统并结合农产品溯源平台保障作物种植环境无污染并对农产品溯源的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种多种监测手段联动，并且能规模化、自动化、智能化作业的农业环境污染监控系统，及一种利用该监控系统并结合农产品溯源平台保障作物种植环境无污染并对农产品溯源的方法。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：
一种环境监测及所产农产品溯源的方法，包括以下步骤：
（A）依托环境污染联动监控系统获取环境监测数据和/或样本；对环境监测结果进行判别；若结果全部正常则将将环境监测数据整理、存档并上传至网络端，否则通知维护人员处理并重新获取环境监测数据和/或样本；
（B）待农产品产出，在农产品和/或农产品包装上作以初次标记，所述初次标记与网络端存储的对应环境监测数据相匹配，所述初次标记的形式包括以下至少一种：二维码、条形码、字符串编码；
（C）将农产品中间数据整理、存档并上传至网络端，在农产品和/或农产品包装上作以中间标记，所述中间标记与网络端存储的对应中间数据相匹配，所述中间数据种类包括以下至少一种：加工处理信息、物流集散信息；
（D）将农产品终点数据整理、存档并上传至网络端，在农产品和/或农产品包装上作以终点标记，所述终点标记与网络端存储的对应终点数据相匹配，所述终点数据种类包括以下至少一种：销售单位信息、仓储信息、出售信息；
（E）在农产品智能溯源平台或移动农产品溯源系统中输入关键词进行检索，实现农产品环境监测数据和/或中间数据和/或终点数据的溯源查询。
进一步的，所述步骤（A）包括以下分步骤：
（A1）所述总控平台根据近期监测数据，规划或设定样本采集种类、数量、密度，并发出相应指令；
（A2）所述环境污染联动监控系统接收并按照指令，获取环境监测样本并将样本运送至所述测验作业设施处；
和/或；
所述环境污染联动监控系统接收并按照指令，获取环境监测数据并将数据反馈至总控平台；
（A3）所述测验作业设施对环境监测样本进行测验、分析并将数据反馈至总控平台；
（A4）总控平台将接收到的数据与环境评价标准进行比对，对环境监测结果进行判别；若若结果全部正常则进入步骤（A5），否则返回步骤（A1）并通知维护人员处理；
（A5）总控平台将环境监测数据整理、存档并上传至网络端。
进一步的，所述步骤（A2）由所述环境污染联动监控系统执行，执行过程包括以下小步骤：
① 水体监测装置接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，水体取样机构依次完成对应取样点位的水体样本采集，所述水体监测装置将水体样本运送至测验作业设施处；
② 综合监测平台接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，土壤取样机构依次完成对应取样点位的土壤样本采集，所述综合监测平台将土壤样本运送至测验作业设施处；
③ 综合监测平台接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，作物取样机构依次完成对应取样点位的作物样本采集，所述综合监测平台将作物样本运送至测验作业设施处；
④ 空气监测装置接收并按照总控平台的指令，获取空气监测植物的图像信息及空气质量监测仪的实测数据，并将数据反馈至总控平台。
进一步的，所述农业环境污染联动监控系统包括若干沿为田地供水的水道分布的水体监测装置，所述水体监测装置包括可单次获取不同深度水体样本的水体取样机构；
包括若干散布于田地上的综合监测平台，所述综合监测平台包括可单次获取不同深度土壤样本的土壤取样机构、可获取土壤取样点附近植株茎叶样本的作物取样机构；
包括竖直设置在田地上风向的空气监测装置，所述空气监测装置包括有序设置在聚风板上的空气监测植物。
进一步的，所述水体取样机构包括垂直设置在水道底部的定管，所述定管中设有紧密贴合的外管，所述外管中设有紧密贴合的内管；所述定管不同高度管壁处沿水道中水流方向设置通水口，所述外管对应通水口位置的对侧管壁设有进水口，所述内管对应进水口位置的对侧管壁设有取水口，所述内管内壁在相邻取水口之间设置有将内管内腔分割为若干段的隔板。
进一步的，所述水体监测装置包括架设在水道上方的水体监测台，所述水体监测台底部靠近边角位置设有至少四个分别位于水道两侧岸、可沿水道受控滚动的滚轮，所述水体监测台中部设有供水体取样机构穿行的取样孔；所述水体监测台顶面、靠近取样孔处设有可驱使内管旋转的第一旋转机构，所述水体监测台底面、靠近取样孔处设有可驱使外管旋转的第二旋转机构；所述水体监测台顶部设有若干可放置外管的水体样架，还设有能将外管在定管与水体样架之间搬运的第一夹持机构。
进一步的，所述土壤取样机构包括可垂直进入地面的取样管，所述取样管下端设有锥形取样头，所述取样头的直径大于取样管的直径，所述取样管外壁套设促使取样管进入地下的夯击管，所述夯击管的直径与取样头的直径相等，所述取样管中设有紧密贴合的储样管；所述取样管不同高度管壁处设有取样口，所述取样口处铰接平开式取样瓣，所述取样瓣与取样口形状大小相适配，所述取样瓣可在弹性元件的作用下往取样管外开启并可在夯击管内壁的收束动作下闭合，所述储样管对应取样口位置的管壁设有储样口，所述储样口的开口形状与取样口的开口形状相似且开口面积大于取样口的开口面积，所述储样管内壁在相邻储样口之间设置有将储样管内腔分割为若干段的挡板。
进一步的，所述综合监测平台包括综合监测台，所述综合监测台底部靠近四角位置设置至少四个可受控平转和滚动的万向轮，所述综合监测台设有供土壤取样机构穿行的让位孔，所述让位孔上方设有倒U形支撑架，所述支撑架水平板中部设有与让位孔在竖直方向上相对的通孔，所述土壤取样机构同心设置于让位孔、通孔处并竖直向下穿出让位孔；所述夯击管上端设有凸沿，所述支撑架水平板底面靠近通孔处设置若干绕通孔均布的第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的输出端竖直向下延伸与凸沿顶部连接；所述取样管、储样管竖直向上穿出通孔，储样管伸出长度大于取样管伸出长度，所述取样管上端通过外壁上的环状凹槽与升降板可转动连接，所述支撑架水平板顶面靠近通孔处设置若干绕通孔均布的第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的输出端竖直向上延伸与升降板底部连接；所述取样管环状凹槽下方的管体侧壁沿周向设有轮齿，所述支撑架水平板顶面设有输出端朝向取样管轴线的第三伸缩机构，所述第三伸缩机构输出端固接沿支撑架水平板顶面平动的推拉板，所述推拉板板面上设有第三旋转机构，所述第三旋转机构的输出端上固接可与轮齿啮合连接的齿轮。
进一步的，所述综合监测台顶部设有若干可放置储样管的土壤样架，还设有能将储样管在取样管与土壤样架之间搬运的第二夹持机构。
进一步的，所述综合监测台顶部设有若干可放置植株茎叶样本的作物样架，还设有可摘取土壤取样点附近植株茎叶样本并放入作物样架的第三夹持机构，所述第三夹持机构包括与综合监测台转动连接的第三旋转座，所述第三旋转座顶部固接第三升降杆，所述第三升降杆顶部垂直连接第三滑移臂，所述第三滑移臂的一端设有第三夹持爪，所述第三滑移臂上靠近第三夹持爪处设有图像采集探头。
本发明具有以下有益效果：
1.所述一种环境监测及所产农产品溯源的方法，可以通过监控系统保证作物种植环境符合相关规定，做到真正的绿色环保无公害，进行品质偏差预警，把农业数据作为重要的生产原料，为科学的种养方案、品质改良、增产增效提供有效参考。应用农产品智能溯源平台，利用灵活的生产加工流程配置，不可篡改的区块溯源记录技术，创新的“定向消费二维码”及“授权流通二维码”，杜绝市场假冒伪劣，不仅保障生产源头的优质和安全，还保证了后续加工、流通、销售的过程安全，从而最终保障民众的食品安全。
2.所述联动监控系统涵盖了水体监测、土壤监测、作物监测、空气监测等，不仅采用了电气化的监测仪器，还结合了污染敏感植物进行辅助监测，从而实现全方位、多维度保障农业环境污染在严密的监控之下，在污染式微之时就及早发现异常，便于第一时间采取应对措施。
3.所述水体监测装置可以自行沿着灌溉用水道运动，根据需求对整段水道抽样监测，样本密度可以根据水道长度、生产实际、近期实测数据等进行合理调整，从而构成反馈机制保证监测情况的科学有效，若水道较为绵长还可以架设多台水体监测装置，并且所述水体取样机构可以单次取样获得不同深度的水体样本，在反馈更多水体环境信息的同时还保证了作业效率，所述水体监测装置实现了水体监测的自动化、规模化、智能化作业，极大提高了监测精度和作业效率。
4.所述综合监测平台可以自行在田地上运动，根据需求对整片田地抽样监测，样本密度可以根据田地面积、生产实际、近期实测数据等进行合理调整，从而构成反馈机制保证监测情况的科学有效，若田地较为宽广还可以配备多个综合监测平台，并且所述综合监测平台不仅可以抽检土壤还可以获取土壤取样点附近植株茎叶样本，便于后续检验作业人员发现肉眼难以观察到的早期病害，另外所述土壤取样机构可以单次取样获得不同深度的土壤样本，在反馈更多土壤环境信息的同时还可以减少变量个数便于对比分析，所述综合监测平台实现了土壤监测、作物监测的自动化、规模化、智能化作业，极大提高了监测精度和作业效率。
附图说明
图1为本发明环境监测及所产农产品溯源方法的整体流程图；
图2为本发明环境监测及所产农产品溯源方法的局部流程图；
图3为本发明实施地的平面效果图；
图4为本发明水体监测装置的俯视图；
图5为本发明水体监测装置的正面剖视图
图6为本发明图5的A处放大图；
图7为本发明综合监测平台的俯视图；
图8为本发明综合监测平台的正面剖视图；
图9为本发明土壤取样机构的局部立体示意图。
其中：田地1、水道2、轨道3、水体监测装置4、综合监测平台5、聚风板6、空气监测植物7、水体取样机构8、土壤取样机构9、作物取样机构10、定管11、外管12、内管13、通水口14、进水口15、取水口16、水体监测台17、滚轮18、取样孔19、第一旋转机构20、第二旋转机构21、水体样架22、第一夹持机构23、开合爪24、旋转杆25、旋转滑块26、旋转滑轨27、第一旋转座28、第一升降杆29、第一滑移臂30、第一夹持爪31、取样管32、取样头33、夯击管34、储样管35、取样口36、取样瓣37、储样口38、综合监测台39、万向轮40、让位孔41、支撑架42、通孔43、凸沿44、第一伸缩机构45、升降板46、第二伸缩机构47、轮齿48、第三伸缩机构49、推拉板50、第三旋转机构51、齿轮52、土壤样架53、第二夹持机构54、作物样架55、第三夹持机构56、第三旋转座57、第三升降杆58、第三滑移臂59、第一夹持爪60、图像采集探头61、隔板62、挡板63、豁口64、凹坑65。
具体实施方式
结合图1～图9所示，一种农业环境污染联动监控系统，包括若干沿为田地1供水的水道2分布的水体监测装置4，所述水体监测装置4包括可单次获取不同深度水体样本的水体取样机构8；包括若干散布于田地1上的综合监测平台5，所述综合监测平台5包括可单次同时获取不同深度土壤样本的土壤取样机构9、可获取土壤取样点附近植株茎叶样本的作物取样机构10；包括竖直设置在田地1上风向的空气监测装置，所述空气监测装置包括有序设置在聚风板6上的空气监测植物7。可以理解的是，所述联动监控系统涵盖了水体监测、土壤监测、作物监测、空气监测等，不仅采用了自动化、电气化的监测仪器，还结合了污染敏感植物进行辅助监测，这里只是写明了在聚风板6上有序设置空气监测植物，但是同样也可以在田地1中栽培土壤污染污染敏感植物来监测土壤环境的情况，在水道2中种植水体污染敏感植物来监测水体环境的情况，水体取样机构8、土壤取样机构9、作物取样机构10可以按照设定和需求收集水体样本、土壤样本、作物样本并将样本运送至检验作业处待检验、分析和记录等后续操作。
进一步的，所述水体取样机构8包括垂直设置在水道2底部的定管11，所述定管11中设有紧密贴合的外管12，所述外管12中设有紧密贴合的内管13；所述定管11不同高度管壁处沿水道2中水流方向设置通水口14，所述外管12对应通水口14位置的对侧管壁设有进水口15，所述内管13对应进水口15位置的对侧管壁设有取水口16，所述内管13内壁在相邻取水口16之间设置有将内管13内腔分割为若干段的隔板62。可以理解的是，所述定管11可以用紧固件或卡扣件等固定在水道2底部，并且水道2对应位置还可以制作为凹坑65状，便于定管11的安装且利于水中杂质在此处聚集，提高水体监测的灵敏度，定管11的通水口14与外管12的进水口15相背，外管12的进水口15又与内管13的取水口16相背，因为管体之间是紧密贴合的，因此相套的内管13外管12插入定管11时，水不会进入内管13的内腔中而是从定管11底部排走，当扭转外管12和内管13至进水口15、取水口16与通水口14相对时，则水会流入内管13的内腔中，外管12和内管13的角度相对旋转至进水口15、取水口16错开，即完成了水体的取样。
进一步的，所述水体监测装置4包括架设在水道2上方的水体监测台17，所述水体监测台17底部靠近边角位置设有至少四个分别位于水道2两侧岸、可沿水道2受控滚动的滚轮18，所述水体监测台17中部设有供水体取样机构8穿行的取样孔19；所述水体监测台17顶面、靠近取样孔19处设有可驱使内管13旋转的第一旋转机构20，所述水体监测台17底面、靠近取样孔19处设有可驱使外管12旋转的第二旋转机构21；所述水体监测台17顶部设有若干可放置外管12的水体样架22，还设有能将外管12在定管11与水体样架22之间搬运的第一夹持机构23。可以理解的是，水体监测装置4架设在水道2上方，可以在水道2两岸铺设沿水道2延伸的轨道3以便于滚轮18在凸式轨道3上凹式或轨道3中平稳运动，第一旋转机构20、第二旋转机构21可以促使外管12、内管13相对转动，从而实现水体的取样操作，取样完成的外管12内管13组成的套管被第一夹持机构23搬运到水体样架22处安放。
进一步的，所述第一旋转机构20、第二旋转机构21均包括可受控固定或放开管体的开合爪24，所述开合爪24通过旋转杆25与旋转滑块26连接，所述旋转滑块26与旋转滑轨27滑动连接，所述旋转滑轨27呈弧形设置在水体监测台17顶面或底面且与管体同心。可以理解的是，第一旋转机构20、第二旋转机构21的结构基本相同，只是第一旋转机构20位于水体监测台17顶面用于转动内管13，第二旋转机构21位于水体监测台17底面用于转动外管12；开合爪24用于受控握紧或放开管体，旋转滑块26通过齿条、导轨等方式实现沿滑轨27滑动，从而通过旋转杆25带动开合爪24转动对应管体；这里所述第一旋转机构20、第二旋转机构21的具体结构只是一种可行的实施方式，也可以是其他的可以握紧并转动管体的机构，作为本领域技术人员在本实施例的基础上很容易想到其他等效的替换结构，在此就不再赘述。
进一步的，所述第一夹持机构23包括与水体监测台17转动连接的第一旋转座28，所述第一旋转座28顶部固接第一升降杆29，所述第一升降杆29顶部垂直连接第一滑移臂30，所述第一滑移臂30的一端设有第一夹持爪31。可以理解的是，所述第一夹持机构23的具体结构只是一种可行的实施方式，作为工程工业技术领域常见的搬运装置，还可以是机器手臂等可作出等效动作的其他结构，其运行安装调试等操作都是本领域技术人员所熟知的最基本常识，在此就不再赘述。
进一步的，所述土壤取样机构9包括可垂直进入地面的取样管32，所述取样管32下端设有锥形取样头33，所述取样头33的直径大于取样管32的直径，所述取样管32外壁套设促使取样管32进入地下的夯击管34，所述夯击管34的直径与取样头33的直径相等，所述取样管32中设有紧密贴合的储样管35；所述取样管32不同高度管壁处设有取样口36，所述取样口36处铰接平开式取样瓣37，所述取样瓣37与取样口36形状大小相适配，所述取样瓣37可在弹性元件的作用下往取样管32外开启并可在夯击管34内壁的收束动作下闭合，所述储样管35对应取样口36位置的管壁设有储样口38，所述储样口38的开口形状与取样口36的开口形状相似且开口面积大于取样口36的开口面积，所述储样管35内壁在相邻储样口38之间设置有将储样管35内腔分割为若干段的挡板63。可以理解的是，综合监测平台5按照既定路线运行到待取样点后，夯击管34开始上下往复运动夯击取样头33带动取样管32垂直进入地下，夯击管34向上回退，取样瓣37打开，取样管32带着内壁中紧密贴合的储样管35一起转动，取样瓣37将取样口36周围的土壤旋转挖离田地1，通过储样口38进入储样管35内腔中，夯击管34下降或取样管32上升的同时取样管32反向转动，取样瓣37在夯击管34内壁的收束动作下闭合关上取样口36，即实现了土壤取样操作；很显然夯击管34撞击取样头33时的行程小于相邻两个不同高度取样瓣37之间的距离，当然也可以是最下层取样瓣37距离取样头33的距离较大，从而使夯击管34可以在较大的行程内撞击取样管32，进一步加快取样效率。
进一步的，所述综合监测平台5包括综合监测台39，所述综合监测台39底部靠近四角位置设置至少四个可受控平转和滚动的万向轮40，所述综合监测台39设有供土壤取样机构9穿行的让位孔41，所述让位孔41上方设有倒U形支撑架42，所述支撑架42水平板中部设有与让位孔41在竖直方向上相对的通孔43，所述土壤取样机构9同心设置于让位孔41、通孔43处并竖直向下穿出让位孔41；所述夯击管34上端设有凸沿44，所述支撑架42水平板底面靠近通孔43处设置若干绕通孔43均布的第一伸缩机构45，所述第一伸缩机构45的输出端竖直向下延伸与凸沿44顶部连接；所述取样管32、储样管35竖直向上穿出通孔43，储样管35伸出长度大于取样管32伸出长度，所述取样管33上端通过外壁上的环状凹槽与升降板46可转动连接，所述支撑架42水平板顶面靠近通孔43处设置若干绕通孔43均布的第二伸缩机构47，所述第二伸缩机构47的输出端竖直向上延伸与升降板46底部连接；所述取样管35环状凹槽下方的管体侧壁沿周向设有轮齿48，所述支撑架42水平板顶面设有输出端朝向取样管32轴线的第三伸缩机构49，所述第三伸缩机构49输出端固接沿支撑架42水平板顶面平动的推拉板50，所述推拉板50板面上设有第三旋转机构51，所述第三旋转机构51的输出端上固接可与轮齿48啮合连接的齿轮52。可以理解的是，综合监测台39底部设置至少四个可受控平转和滚动的万向轮40，这只是基于运行稳定和一般情况而言，当综合监测台39为近似三角形或圆形或者面积较大时，也可以适当改变万向轮40的数量，比如设置为三个、四个或者五个乃至更多，第一伸缩机构45可以通过凸沿44给夯击管34提供上下往复撞击取样管32的动力，第二伸缩机构47可以通过升降板46为取样管32提供上升的动力，升降板46通过凹槽与取样管33上端转动连接，从而实现了取样管32转动的同时可以在竖直方向上运动，取样管32的旋转动作由第三旋转机构51通过齿轮52与取样管32上轮齿48的啮合传动实现，在前期取样管32倍夯击管34夯击进入地下的时候，取样管32无需转动且此时震动较大，因此为了保护齿轮52和轮齿48，设置了可以促使齿轮52远离或靠近取样管32的结构，即第三伸缩机构49和推拉板50的组合。
进一步的，所述综合监测台39顶部设有若干可放置储样管35的土壤样架53，还设有能将储样管35在取样管32与土壤样架53之间搬运的第二夹持机构54。可以理解的是，第二夹持机构54与第一夹持机构23的结构相似、功能相同，只是应用位置不同，也由旋转座、升降杆、滑移臂、夹持爪等基本零部件按照相同的装配方式组成。
进一步的，所述综合监测台39顶部设有若干可放置植株茎叶样本的作物样架55，还设有可摘取土壤取样点附近植株茎叶样本并放入作物样架55的第三夹持机构56，所述第三夹持机构56包括与综合监测台39转动连接的第三旋转座57，所述第三旋转座57顶部固接第三升降杆58，所述第三升降杆58顶部垂直连接第三滑移臂59，所述第三滑移臂59的一端设有第三夹持爪60，所述第三滑移臂59上靠近第三夹持爪60处设有图像采集探头61。可以理解的是，综合监测台39顶部设置第三夹持机构56作为作物样本的获取装置，第三夹持机构56的结构类似于第一夹持机构23，只是在第三滑移臂59上靠近第三夹持爪60处设有图像采集探头61，用于识别并记录土壤取样点附近作物的茎叶状态，同时可以指导第三升降杆58、第三滑移臂59、第三夹持爪60的动作，以便准确夹取作物茎叶作为样本。
进一步的，所述空气监测植物7包括以下空气污染敏感植物中的一种或多种：地衣、矮牵牛、唐菖蒲、凤尾蕨、紫藤；所述空气监测装置还包括设置在聚风板6上的空气质量监测仪。可以理解的是，设置空气质量监测仪可以作为辅助手段直接显示空气质量状况，空气监测植物7可以是地衣、矮牵牛、唐菖蒲、凤尾蕨、紫藤等空气污染敏感植物中的一种或多种，便于监测不同污染源导致的空气质量异常。
可以理解的是，本发明所述水体监测装置4、综合监测平台5、空气监测装置中均设有中央控制器，所述中央控制器的内核可以是单片机或PLC，所述中央控制器可以控制上述装置或平台上机构的动作方向、幅度、时间等，而各个中央控制器又与田地的总控室信号连接，可以在总控室的操控下自动规划或按照设定进行数据采集和反馈。水体监测台17、综合监测台39底部设置有摄像头或红外传感器等光电感测机构，实时获取外界信息，从而保证水体监测装置4、综合监测平台5可以沿着水道2或田地1上的既定路线运行并停留在定管11正上方或土壤样本、作物样本待取样点附近。这些都是本技术方案必然包含的技术点，但并不是本技术方案的改进重点，而且作为本技术领域的常规技术或常规选择，为本领域技术人员所熟知，在这里略作说明就不再赘述。
需要说明的是，本发明所述的环境污染联动监控系统结合农产品智能溯源平台或移动农产品溯源系统能够实现作物环境监测，保障作物无污染无公害，其基本流程为一种环境监测及所产农产品溯源的方法，具体包括以下步骤：
（A）依托环境污染联动监控系统获取环境监测数据和/或样本；对环境监测结果进行判别；若结果全部正常则将将环境监测数据整理、存档并上传至网络端，否则通知维护人员处理并重新获取环境监测数据和/或样本；
（B）待农产品产出，在农产品和/或农产品包装上作以初次标记，所述初次标记与网络端存储的对应环境监测数据相匹配，所述初次标记的形式包括以下至少一种：二维码、条形码、字符串编码；
（C）将农产品中间数据整理、存档并上传至网络端，在农产品和/或农产品包装上作以中间标记，所述中间标记与网络端存储的对应中间数据相匹配，所述中间数据种类包括以下至少一种：加工处理信息、物流集散信息；
（D）将农产品终点数据整理、存档并上传至网络端，在农产品和/或农产品包装上作以终点标记，所述终点标记与网络端存储的对应终点数据相匹配，所述终点数据种类包括以下至少一种：销售信息、仓储信息、出售信息；
（E）在农产品智能溯源平台或移动农产品溯源系统中输入关键词进行检索，实现农产品环境监测数据和/或中间数据和/或终点数据的溯源查询。
进一步的，所述步骤（A）包括以下分步骤：
（A1）所述总控平台根据近期监测数据，规划或设定样本采集种类、数量、密度，并发出相应指令；
（A2）所述环境污染联动监控系统接收并按照指令，获取环境监测样本并将样本运送至所述测验作业设施处；
和/或；
所述环境污染联动监控系统接收并按照指令，获取环境监测数据并将数据反馈至总控平台；
（A3）所述测验作业设施对环境监测样本进行测验、分析并将数据反馈至总控平台；
（A4）总控平台将接收到的数据与环境评价标准进行比对，对环境监测结果进行判别；若结果全部正常则进入步骤（A5），否则返回步骤（A1）并通知维护人员处理；
（A5）总控平台将环境监测数据整理、存档并上传至网络端。
进一步的，所述步骤（A2）由所述环境污染联动监控系统执行，执行过程包括以下小步骤：
① 水体监测装置4接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，水体取样机构8依次完成对应取样点位的水体样本采集，所述水体监测装置4将水体样本运送至测验作业设施处；
② 综合监测平台5接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，土壤取样机构9依次完成对应取样点位的土壤样本采集，所述综合监测平台5将土壤样本运送至测验作业设施处；
③ 综合监测平台5接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，作物取样机构10依次完成对应取样点位的作物样本采集，所述综合监测平台5将作物样本运送至测验作业设施处；
④ 空气监测装置接收并按照总控平台的指令，获取空气监测植物7的图像信息及空气质量监测仪的实测数据，并将数据反馈至总控平台。
可以理解的是，其中农产品智能溯源平台是一款用于农产品溯源管理的系统，用于展示农业溯源平台的相关功能，包括企业信息维护、种植户信息追溯、农产品基地管理、溯源批次管理等功能，通过在种植基地应用便携式农事信息采集，实现农产品履历信息的快速采集与实时上传，亦可对手工单据进行扫描采集上传。使企业能够实时地、精确地掌握整个生产及供应链上的产品流向和变化，控制整个生产流通环节安全可靠。除了利用农产品智能溯源平台，还可以利用移动溯源系统进行产品动态追溯，该系统利用数据库技术、分布式计算等技术，建立产品追溯中心数据库，实现信息的融合、查询、监控，以期建立起一个产品安全追溯公共服务窗口，形成“协同监管、舆论引导、应急反应、行业自律、齐抓共管”的农产品综合监管体系。目前已经有多款成熟的智能溯源平台和移动溯源系统被开发出来，少数甚至已经投入小规模的商用，比如正航食品、慧云信息、农科高创等。这些都是现有的、成熟的、可直接应用的产品，为本领域技术人员所熟知的基本技术或产品，同时这些又不是本技术方案的改进重点，因此略作说明就不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
上述实施方式为本专利较佳的实施例，但本专利的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种环境监测及所产农产品溯源的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（A）依托环境污染联动监控系统获取环境监测数据和/或样本；对环境监测结果进行判别；若结果全部正常则将将环境监测数据整理、存档并上传至网络端，否则通知维护人员处理并重新获取环境监测数据和/或样本；
（B）待农产品产出，在农产品和/或农产品包装上作以初次标记，所述初次标记与网络端存储的对应环境监测数据相匹配，所述初次标记的形式包括以下至少一种：二维码、条形码、字符串编码；
（C）将农产品中间数据整理、存档并上传至网络端，在农产品和/或农产品包装上作以中间标记，所述中间标记与网络端存储的对应中间数据相匹配，所述中间数据种类包括以下至少一种：加工处理信息、物流集散信息；
（D）将农产品终点数据整理、存档并上传至网络端，在农产品和/或农产品包装上作以终点标记，所述终点标记与网络端存储的对应终点数据相匹配，所述终点数据种类包括以下至少一种：销售信息、仓储信息、出售信息；
（E）在农产品智能溯源平台或移动农产品溯源系统中输入关键词进行检索，实现农产品环境监测数据和/或中间数据和/或终点数据的溯源查询；
所述环境污染联动监控系统包括若干散布于田地（1）上的综合监测平台（5），所述综合监测平台（5）包括可单次获取不同深度土壤样本的土壤取样机构（9）；所述土壤取样机构（9）包括可垂直进入地面的取样管（32），所述取样管（32）下端设有锥形取样头（33），所述取样头（33）的直径大于取样管（32）的直径，所述取样管（32）外壁套设促使取样管（32）进入地下的夯击管（34），所述夯击管（34）的直径与取样头（33）的直径相等，所述取样管（32）中设有紧密贴合的储样管（35）；所述取样管（32）不同高度管壁处设有取样口（36），所述取样口（36）处铰接平开式取样瓣（37），所述取样瓣（37）与取样口（36）形状大小相适配，所述取样瓣（37）可在弹性元件的作用下往取样管（32）外开启并可在夯击管（34）内壁的收束动作下闭合，所述储样管（35）对应取样口（36）位置的管壁设有储样口（38），所述储样口（38）的开口形状与取样口（36）的开口形状相似且开口面积大于取样口（36）的开口面积，所述储样管（35）内壁在相邻储样口（38）之间设置有将储样管（35）内腔分割为若干段的挡板（63）；
所述环境污染联动监控系统包括若干沿为田地（1）供水的水道（2）分布的水体监测装置（4），所述水体监测装置（4）包括可单次获取不同深度水体样本的水体取样机构（8）；
所述综合监测平台（5）包括可获取土壤取样点附近植株茎叶样本的作物取样机构（10）；
包括竖直设置在田地（1）上风向的空气监测装置，所述空气监测装置包括有序设置在聚风板（6）上的空气监测植物（7）；
所述水体取样机构（8）包括垂直设置在水道（2）底部的定管（11），所述定管（11）中设有紧密贴合的外管（12），所述外管（12）中设有紧密贴合的内管（13）；所述定管（11）不同高度管壁处沿水道（2）中水流方向设置通水口（14），所述外管（12）对应通水口（14）位置的对侧管壁设有进水口（15），所述内管（13）对应进水口（15）位置的对侧管壁设有取水口（16），所述内管（13）内壁在相邻取水口（16）之间设置有将内管（13）内腔分割为若干段的隔板（62）；
所述水体监测装置（4）包括架设在水道（2）上方的水体监测台（17），所述水体监测台（17）底部靠近边角位置设有至少四个分别位于水道（2）两侧岸、可沿水道（2）受控滚动的滚轮（18），所述水体监测台（17）中部设有供水体取样机构（8）穿行的取样孔（19）；所述水体监测台（17）顶面、靠近取样孔（19）处设有可驱使内管（13）旋转的第一旋转机构（20），所述水体监测台（17）底面、靠近取样孔（19）处设有可驱使外管（12）旋转的第二旋转机构（21）；所述水体监测台（17）顶部设有若干可放置外管（12）的水体样架（22），还设有能将外管（12）在定管（11）与水体样架（22）之间搬运的第一夹持机构（23）；
所述综合监测平台（5）包括综合监测台（39），所述综合监测台（39）底部靠近四角位置设置至少四个可受控平转和滚动的万向轮（40），所述综合监测台（39）设有供土壤取样机构（9）穿行的让位孔（41），所述让位孔（41）上方设有倒U形支撑架（42），所述支撑架（42）水平板中部设有与让位孔（41）在竖直方向上相对的通孔（43），所述土壤取样机构（9）同心设置于让位孔（41）、通孔（43）处并竖直向下穿出让位孔（41）；所述夯击管（34）上端设有凸沿（44），所述支撑架（42）水平板底面靠近通孔（43）处设置若干绕通孔（43）均布的第一伸缩机构（45），所述第一伸缩机构（45）的输出端竖直向下延伸与凸沿（44）顶部连接；所述取样管（32）、储样管（35）竖直向上穿出通孔（43），储样管（35）伸出长度大于取样管（32）伸出长度，所述取样管（32）上端通过外壁上的环状凹槽与升降板（46）可转动连接，所述支撑架（42）水平板顶面靠近通孔（43）处设置若干绕通孔（43）均布的第二伸缩机构（47），所述第二伸缩机构（47）的输出端竖直向上延伸与升降板（46）底部连接；所述取样管（32）环状凹槽下方的管体侧壁沿周向设有轮齿（48），所述支撑架（42）水平板顶面设有输出端朝向取样管（32）轴线的第三伸缩机构（49），所述第三伸缩机构（49）输出端固接沿支撑架（42）水平板顶面平动的推拉板（50），所述推拉板（50）板面上设有第三旋转机构（51），所述第三旋转机构（51）的输出端上固接可与轮齿（48）啮合连接的齿轮（52）。
2.根据权利要求1所述一种环境监测及所产农产品溯源的方法，其特征在于：所述步骤（A）包括以下分步骤：
（A1）总控平台根据近期监测数据，规划或设定样本采集种类、数量、密度，并发出相应指令；
（A2）所述环境污染联动监控系统接收并按照指令，获取环境监测样本并将样本运送至测验作业设施处；
和/或；
所述环境污染联动监控系统接收并按照指令，获取环境监测数据并将数据反馈至总控平台；
（A3）所述测验作业设施对环境监测样本进行测验、分析并将数据反馈至总控平台；
（A4）总控平台将接收到的数据与环境评价标准进行比对，对环境监测结果进行判别；若结果全部正常则进入步骤（A5），否则返回步骤（A1）并通知维护人员处理；
（A5）总控平台将环境监测数据整理、存档并上传至网络端。
3.根据权利要求2所述一种环境监测及所产农产品溯源的方法，其特征在于：所述步骤（A2）由所述环境污染联动监控系统执行，执行过程包括以下小步骤：
① 水体监测装置（4）接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，水体取样机构（8）依次完成对应取样点位的水体样本采集，所述水体监测装置（4）将水体样本运送至测验作业设施处；
② 综合监测平台（5）接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，土壤取样机构（9）依次完成对应取样点位的土壤样本采集，所述综合监测平台（5）将土壤样本运送至测验作业设施处；
③ 综合监测平台（5）接收并按照总控平台的指令，拟定行进路线和停留的取样点位，作物取样机构（10）依次完成对应取样点位的作物样本采集，所述综合监测平台（5）将作物样本运送至测验作业设施处；
④ 空气监测装置接收并按照总控平台的指令，获取空气监测植物（7）的图像信息及空气质量监测仪的实测数据，并将数据反馈至总控平台。
4.根据权利要求1所述一种环境监测及所产农产品溯源的方法，其特征在于：所述综合监测台（39）顶部设有若干可放置储样管（35）的土壤样架（53），还设有能将储样管（35）在取样管（32）与土壤样架（53）之间搬运的第二夹持机构（54）。
5.根据权利要求1所述一种环境监测及所产农产品溯源的方法，其特征在于：所述综合监测台（39）顶部设有若干可放置植株茎叶样本的作物样架（55），还设有可摘取土壤取样点附近植株茎叶样本并放入作物样架（55）的第三夹持机构（56），所述第三夹持机构（56）包括与综合监测台（39）转动连接的第三旋转座（57），所述第三旋转座（57）顶部固接第三升降杆（58），所述第三升降杆（58）顶部垂直连接第三滑移臂（59），所述第三滑移臂（59）的一端设有第三夹持爪（60），所述第三滑移臂（59）上靠近第三夹持爪（60）处设有图像采集探头（61）。
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