CN110108858A - 一种河道低洼地土壤环境监测***及方法 - Google Patents

一种河道低洼地土壤环境监测***及方法 Download PDF

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潘正高
袁维风
高铭悦
李闪闪
宋启祥
王超
邱慧丽
徐小雪
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Abstract

本发明涉及一种河道低洼地土壤环境监测***及方法。该河道低洼地土壤环境监测***，包括设置于紧临低洼地的监测站点，所述监测站点包括监控低洼地内水位情况的水位识别模块、埋藏于低洼地土壤内的监测土壤环境的传感器模块、网络传输模块以及控制处理模块；所述传感器模块包括土壤酸碱度监测传感器、土壤温湿度监测传感器；所述传感器模块传递信号至所述控制模块，所述控制处理模块接收传感器模块以及水位识别模块信号并处理，再通过网络传输模块反馈于后台监控计算机；该河道低洼地土壤环境监测***，提高工作人员寻找污染源效率，有效的提高低洼地的监控强度，便于低洼处监控使用。

Description

一种河道低洼地土壤环境监测***及方法
技术领域
本发明属于土壤环境监测技术领域，具体涉及一种河道低洼地土壤环境监测***及方法。
背景技术
由于河水具有冲击性，因此某些河道中部或分支末端会出现低洼处，该低洼处内可能有河水，也可能没有河水，仅为一旱坑，河水流动带来的污染物很容易积累于此，容易对低洼地处的土地造成污染，并且很多污染具有扩张散发性，同样容易影响周边的土地环境，现有的河道低洼地土壤环境检测***及方法需要大量的人工协作，并且，我国土地广阔，河流分支多，人工地质勘察污染情况十分浪费人力资源，且效率低下，因此，目前在河道低洼地土壤环境监测领域并未有好的监测***及方法供人们使用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的河道低洼地土壤环境监测***及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种河道低洼地土壤环境监测***，包括设置于紧临低洼地的监测站点，所述监测站点包括监控低洼地内水位情况的水位识别模块、埋藏于低洼地土壤内的监测土壤环境的传感器模块、网络传输模块以及控制处理模块；
所述传感器模块包括土壤酸碱度监测传感器、土壤温湿度监测传感器；
所述传感器模块传递信号至所述控制模块，所述控制处理模块接收传感器模块以及水位识别模块信号并处理，再通过网络传输模块反馈于后台监控计算机。
作为本发明的进一步优化方案，所述水位识别模块还包括摄像单元与图像处理单元，所述控制处理模块为由型号为PIC18FK22的单片机芯片及其***震荡电路组成。
作为本发明的进一步优化方案，所述监测站点还包括有水体PH值检测模块以及土壤重金属检测模块。
作为本发明的进一步优化方案，所述监测站点还包括有存储模块。
一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在河道低洼地处设置监测站点；
步骤S2：测量河道低洼地处的土壤环境情况，保存数据至监测站点，同时还应上传至后台监控计算机***内，此数据为对照数据；
步骤S3：在河道低洼地处的土壤内安装传感器模块，每隔一定时间记录数据至该监测站点内的控制处理模块内，控制处理模块将数据上传至后台监控计算机内，同时控制处理模块对比即时数据与对照数据，若即时数据与对照数据差异较大，则直接上传数据时报警至后台监控计算机***内；
步骤S4：若后台监控计算机接收报警后，以报警点的监测站点为中心，上游追踪一定数量的监测站点，下游追踪一定数量的监测站点，即时监测追踪点的监测站点的土壤环境情况，确定污染路线，标记污染源位置以及原因；
步骤S5：派遣工作人员现场采集警报监测站点的土壤环境情况以及污染源位置以及原因的现场排查。
作为本发明的进一步优化方案，步骤S1：设置监测站点的位置应当选取有污染史的低洼地或者上游具有污染威胁的工厂的低洼地。
作为本发明的进一步优化方案，步骤S2：后台监控计算机可以直接通过数据传输模块修改对照数据。
作为本发明的进一步优化方案，步骤S3：监测站点通过水位识别模块识别并记录低洼地内的水位数据。
作为本发明的进一步优化方案，步骤S4：后台监控计算机内存储并标明了各个具有污染威胁的工厂位置数据。
本发明的有益效果在于：本发明监测站点设置传感器模块，定时开启，便于减小多个监测站点的消耗，同时，当某站点检测的数据发生问题时，利用后台监控计算机内的具有污染威胁的工厂位置数据与上下游其他监测站点检测的即时数据进行对照匹配使用，提高工作人员寻找污染源效率，有效的提高低洼地的监控强度。
附图说明
图1是本发明的监测***框图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，一种河道低洼地土壤环境监测***，包括设置于紧临低洼地的监测站点，监测站点并非是固定式小房间式监测站点，也可以是野外安装的防暴晒以及防水的电控箱体，所述监测站点包括监控低洼地内水位情况的水位识别模块、埋藏于低洼地土壤内的监测土壤环境的传感器模块、网络传输模块以及控制处理模块；所述传感器模块包括土壤酸碱度监测传感器、土壤温湿度监测传感器；所述传感器模块传递信号至所述控制模块，所述控制处理模块接收传感器模块以及水位识别模块信号并处理，再通过网络传输模块反馈于后台监控计算机。
所述水位识别模块还包括摄像单元与图像处理单元，本实施例中水位识别模块可以直接通过超声波水位测量传感器来判断水位情况，通过摄像单元与图像处理单元可直接通过***判断该低洼处内是否为垃圾覆盖堆积造成的土壤污染；所述控制处理模块为由型号为PIC18FK22的单片机芯片及其***震荡电路组成。
所述监测站点还包括有水体PH值检测模块以及土壤重金属检测模块，该土壤重金属检测模块为短时模糊检测模块，有两种实施方式，一是将两种装置置于储存盒内，工作人员使用时，直接取出使用，二是将水体PH值检测模块设置于低洼地的侧壁部分，将土壤重金属检测模块置于低洼地地下，同时防水固定安装。
所述监测站点还包括有存储模块。
一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在河道低洼地处设置监测站点，设置监测站点的位置应当选取有污染史的低洼地或者上游具有污染威胁的工厂的低洼地；
步骤S2：测量河道低洼地处的土壤环境情况，保存数据至监测站点，同时还应上传至后台监控计算机***内，此数据为对照数据，后台监控计算机可以直接通过数据传输模块修改对照数据，监测站点内的数据传输模块代表的是上传以及下载的双向传输，并且存储于监控站点本身内，方便工作人员检测使用时提取；
步骤S3：在河道低洼地处的土壤内安装传感器模块，每隔一定时间记录数据至该监测站点内的控制处理模块内，控制处理模块将数据上传至后台监控计算机内，同时控制处理模块对比即时数据与对照数据，若即时数据与对照数据差异较大，(该差异较大应当是污染指数的增加，若为某传感器工作不正常，应当另行警报后台监控计算机)则直接上传数据时报警至后台监控计算机***内；监测站点通过水位识别模块识别并记录低洼地内的水位数据，即时数据应当包括土壤内的整天的平均温度变化，(该温度变化应当考虑排除气候干扰，排除的方式可以根据往年气候温度的数据统计分析以及低洼地内河水的深度以及其流动性，其表面有河水的情况下，低洼地地下的温度变化不大，但同样需要注意其湿度问题，这些问题因数都应当计入对照数据内)；利用监测站点的水位识别模块识别低洼地内的水位情况，便于在后续步骤中确定污染源位置情况。
步骤S4：后台监控计算机内存储并标明了各个具有污染威胁的工厂位置数据，若后台监控计算机接收报警后，以报警点的监测站点为中心，上游追踪一定数量的监测站点，下游追踪一定数量的监测站点，即时监测追踪点的监测站点的土壤环境情况，确定污染路线，标记污染源位置以及原因。
步骤S5：派遣工作人员现场采集警报监测站点的土壤环境情况以及污染源位置以及原因的现场排查。
某一监测站点的即时数据出现较大偏差时，通常状态下，水位识别模块记录了最近的水位变化情况，若为水体污染，则其上游的监测站点应当同样出现即时数据异常的现象，因此可以依此推断是否为附近的工厂超排、偷排、泄露的可能，若水位识别模块记录的数据中，该河道低洼地近期未有河水流入，则可以考虑，飘荡物污染或者附近是否有堆积废料垃圾的现象，同时还应当考虑附近具有飘荡物污染威胁的工厂是否发生泄露等可能(判断该可能性时是通过监测站点的水位识别模块中的图像识别单元已经识别判断并排出了低洼地内的垃圾堆积带来的)。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种河道低洼地土壤环境监测***，其特征在于，包括设置于紧临低洼地的监测站点，所述监测站点包括监控低洼地内水位情况的水位识别模块、埋藏于低洼地土壤内的监测土壤环境的传感器模块、网络传输模块以及控制处理模块；
所述传感器模块包括土壤酸碱度监测传感器、土壤温湿度监测传感器；
所述传感器模块传递信号至所述控制模块，所述控制处理模块接收传感器模块以及水位识别模块信号并处理，再通过网络传输模块反馈于后台监控计算机。
2.根据权利要求1所述的一种河道低洼地土壤环境监测***，其特征在于：所述水位识别模块还包括摄像单元与图像处理单元，所述控制处理模块为由型号为PIC18FK22的单片机芯片及其***震荡电路组成。
3.根据权利要求1所述的一种河道低洼地土壤环境监测***，其特征在于：所述监测站点还包括有水体PH值检测模块以及土壤重金属检测模块。
4.根据权利要求1所述的一种河道低洼地土壤环境监测***，其特征在于：所述监测站点还包括有存储模块。
5.一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在河道低洼地处设置监测站点；
步骤S2：测量河道低洼地处的土壤环境情况，保存数据至监测站点，同时还应上传至后台监控计算机***内，此数据为对照数据；
步骤S3：在河道低洼地处的土壤内安装传感器模块，每隔一定时间记录数据至该监测站点内的控制处理模块内，控制处理模块将数据上传至后台监控计算机内，同时控制处理模块对比即时数据与对照数据，若即时数据与对照数据差异较大，则直接上传数据时报警至后台监控计算机***内；
步骤S4：若后台监控计算机接收报警后，以报警点的监测站点为中心，上游追踪一定数量的监测站点，下游追踪一定数量的监测站点，即时监测追踪点的监测站点的土壤环境情况，确定污染路线，标记污染源位置以及原因；
步骤S5：派遣工作人员现场采集警报监测站点的土壤环境情况以及污染源位置以及原因的现场排查。
6.根据权利要求5所述的一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于：步骤S1：设置监测站点的位置应当选取有污染史的低洼地或者上游具有污染威胁的工厂的低洼地。
7.根据权利要求5所述的一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于：步骤S2：后台监控计算机可以直接通过数据传输模块修改对照数据。
8.根据权利要求5所述的一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于：步骤S3：监测站点通过水位识别模块识别并记录低洼地内的水位数据。
9.根据权利要求5所述的一种河道低洼地土壤环境监测方法，其特征在于：步骤S4：后台监控计算机内存储并标明了各个具有污染威胁的工厂位置数据。
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