本發(fā)明涉及污水治理領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2 m左右。土壤不但為植物生長提供機(jī)械支撐能力，并能為植物生長發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。由于人口急劇增長，工業(yè)迅猛發(fā)展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還通過糧食、蔬菜，水果等間接影響人體健康的物質(zhì)，都叫做土壤污染物。
人為活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化，并進(jìn)而造成農(nóng)作物中某些指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，稱為土壤污染。污染物進(jìn)入土壤的途徑是多樣的，廢氣中含有的污染物質(zhì)，特別是顆粒物，在重力作用下沉降到地面進(jìn)入土壤，廢水中攜帶大量污染物進(jìn)入土壤，固體廢物中的污染物直接進(jìn)入土壤或其滲出液進(jìn)入土壤。其中最主要的是污水灌溉帶來的土壤污染。農(nóng)藥、化肥的大量使用，造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤板結(jié)，也是土壤污染的來源之一。土壤污染除導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降外，更為嚴(yán)重的是土壤對污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、鎘等富集到作物果實(shí)中，人或牲畜食用后發(fā)生中毒。如我國遼寧沈陽張士灌區(qū)由于長期引用工業(yè)廢水灌溉，導(dǎo)致土壤和稻米中重金屬鎘含量超標(biāo)，人畜不能食用。土壤不能再作為耕地，只能改作他用。
有機(jī)污染物對人體的毒性很大,可以通過食物鏈在人體內(nèi)富集,不僅會(huì)對人體本身造成影響(如:內(nèi)分泌失調(diào)、免疫能力下降、新陳代謝受阻、內(nèi)臟器官壞死、誘發(fā)癌癥等),還可能影響到后代的正常發(fā)育和生長(孩子畸形、智力發(fā)育緩慢等)。因此,對環(huán)境有機(jī)污染物的分析檢測和控制處理是促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、提升人們生活水平的一個(gè)重要方面。電化學(xué)分析方法具有使用費(fèi)用低、易于操作、選擇性良好、靈敏度高及適用面廣等特點(diǎn),而且由于在測定過程中得到的是電學(xué)信號(hào),因此易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和連續(xù)分析。
傳統(tǒng)的土壤污染監(jiān)測主要以人工采樣、實(shí)驗(yàn)室儀器分析為主，存在著監(jiān)測頻次低、監(jiān)測范圍小、采樣誤差大、實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)。
傳統(tǒng)的土壤污染監(jiān)測系統(tǒng)缺乏對大范圍內(nèi)的空氣污染數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集分析的技術(shù)手段，極易錯(cuò)失在污染初期進(jìn)行及時(shí)防治的最佳時(shí)期。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)所涉及到的缺陷，提供一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：
一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)，包含土壤監(jiān)測模塊、無線傳輸模塊、控制模塊、顯示模塊和報(bào)警模塊；
所述土壤監(jiān)測模塊包含若干土壤監(jiān)測單元；
所述無線傳輸模塊包含若干與所述土壤監(jiān)測單元一一對應(yīng)相連的分支節(jié)點(diǎn)和一個(gè)與所述控制模塊相連的匯總節(jié)點(diǎn)，所述分支節(jié)點(diǎn)和匯總節(jié)點(diǎn)之間基于ZigBee協(xié)議無線通信；
所述土壤監(jiān)測單元包含溫度傳感器、GPS定位單元、濕度傳感器、土壤酸堿度傳感器、重金屬電化學(xué)傳感器陣列、重金屬信號(hào)調(diào)理電路和微控制器；
所述溫度傳感器和所述微控制器相連，用于將檢測到的溫度傳遞給所述微控制器；
所述GPS定位單元和所述微控制器相連，用于將檢測到的土壤監(jiān)測單元的GPS坐標(biāo)傳遞給所述微控制器；
所示濕度傳感器和所述微控制器相連，用于將檢測到的濕度傳遞給所述微控制器；
所述土壤酸堿度傳感器和所述微控制器相連，用于將檢測到的土壤酸堿度傳遞給所述微控制器；
所述重金屬電化學(xué)傳感器陣列通過重金屬信號(hào)調(diào)理電路和所述微控制器相連，用于將檢測到的重金屬濃度傳遞給所述微控制器；
所述微控制器還和土壤監(jiān)測單元對應(yīng)的分支節(jié)點(diǎn)相連，用于將接收到的溫度、GPS坐標(biāo)、濕度、土壤酸堿度、重金屬濃度整合為土壤質(zhì)量信息傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊分別和匯總節(jié)點(diǎn)、顯示模塊、報(bào)警模塊相連，用于控制顯示模塊顯示接收到的各個(gè)土壤監(jiān)測單元的土壤質(zhì)量信息，當(dāng)存在重金屬濃度大于預(yù)設(shè)的重金屬濃度閾值、或土壤酸堿度不在預(yù)設(shè)的酸堿度閾值范圍內(nèi)的土壤質(zhì)量信息時(shí)，控制顯示模塊突出顯示該土壤質(zhì)量信息，并控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。
作為本發(fā)明一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用51系列單片機(jī)。
作為本發(fā)明一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用AT89S52單片機(jī)。
作為本發(fā)明一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警模塊。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
1. 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；
2. 實(shí)時(shí)反映工業(yè)環(huán)境下空氣中各種污染物的濃度，并在超標(biāo)時(shí)主動(dòng)發(fā)出警報(bào)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
如圖1所示，本發(fā)明公開了一種農(nóng)耕土壤監(jiān)測系統(tǒng)，包含土壤監(jiān)測模塊、無線傳輸模塊、控制模塊、顯示模塊和報(bào)警模塊；
所述土壤監(jiān)測模塊包含若干土壤監(jiān)測單元；
所述無線傳輸模塊包含若干與所述土壤監(jiān)測單元一一對應(yīng)相連的分支節(jié)點(diǎn)和一個(gè)與所述控制模塊相連的匯總節(jié)點(diǎn)，所述分支節(jié)點(diǎn)和匯總節(jié)點(diǎn)之間基于ZigBee協(xié)議無線通信；
所述土壤監(jiān)測單元包含溫度傳感器、GPS定位單元、濕度傳感器、土壤酸堿度傳感器、重金屬電化學(xué)傳感器陣列、重金屬信號(hào)調(diào)理電路和微控制器；
所述溫度傳感器和所述微控制器相連，用于將檢測到的溫度傳遞給所述微控制器；
所述GPS定位單元和所述微控制器相連，用于將檢測到的土壤監(jiān)測單元的GPS坐標(biāo)傳遞給所述微控制器；
所示濕度傳感器和所述微控制器相連，用于將檢測到的濕度傳遞給所述微控制器；
所述土壤酸堿度傳感器和所述微控制器相連，用于將檢測到的土壤酸堿度傳遞給所述微控制器；
所述重金屬電化學(xué)傳感器陣列通過重金屬信號(hào)調(diào)理電路和所述微控制器相連，用于將檢測到的重金屬濃度傳遞給所述微控制器；
所述微控制器還和土壤監(jiān)測單元對應(yīng)的分支節(jié)點(diǎn)相連，用于將接收到的溫度、GPS坐標(biāo)、濕度、土壤酸堿度、重金屬濃度整合為土壤質(zhì)量信息傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊分別和匯總節(jié)點(diǎn)、顯示模塊、報(bào)警模塊相連，用于控制顯示模塊顯示接收到的各個(gè)土壤監(jiān)測單元的土壤質(zhì)量信息，當(dāng)存在重金屬濃度大于預(yù)設(shè)的重金屬濃度閾值、或土壤酸堿度不在預(yù)設(shè)的酸堿度閾值范圍內(nèi)的土壤質(zhì)量信息時(shí)，控制顯示模塊突出顯示該土壤質(zhì)量信息，并控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。
所述控制模塊的處理器采用51系列單片機(jī)，優(yōu)先采用AT89S52單片機(jī)。
所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警模塊。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。