DJ-Cloud农业面源污染综合监测系统

2022-02-22 10:24:51 点将科技 206

 面源污染也称为非点源污染,污染物以微量、分散的、广域的形式进入地下和水体中。其污染源分布具有广泛性和多样性,难以识别和确定其发生位置和边界,对其管理和放置也比较困难。农村面源污染是指农村生活和农业生产活动中,溶解的或固体的污染物,如农田中的土粒、氮素、磷素、农药重金属、农村禽畜粪便与生活垃圾等有机或无机物质,从非特定的地域,在降水和径流冲刷作用下,通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏,使大量污染物进入受纳水体(河流、湖泊、水库、海湾)所引起的污染。

       目前针对农田面源污染主要有两个方向的监测,一是以田间渗滤池法为核心的农田地下淋溶面源污染监测技术,二是以田间径流池为核心的农田地表径流面源污染监测技术。我们这套系统以农田地表径流面源污染监测技术为主,辅以田地下淋溶面源污染监测技术,此外还延伸监测到污染扩散区域,如沟渠、河道等,成功完成了水田、旱田等不同环境的监测任务。

用途:随着我国农业和农村经济的快速发展,化肥、农药、农用化学品投入逐年增加,种植数量和规模不断扩大,与此同时,农业投入品利用率低、废弃物处理滞后,导致农业面源污染问题日益突出。本系统主要利用农业自动传感器监测系统,结合物联网与5G技术,实时掌握农田面源水文与水质信息,分析核心区水量平衡过程,并整合气象、农田土壤含水率等多源信息,构建农田面源污染大数据平台。为掌握了全国农业面源污染状况,形成了常态化、动态化、制度化的长效机制。

农业面源污染

特点:

  • 目前有农田地表径流测量和农田沟渠径流测量两种模式,

       搭配不同传感器,实现不同方向上的测量要求

  • 针对降雨或灌溉后产生的农田径流量进行可视化监测

  • 对农田径流中的水质指标和泥沙含量进行实时监测及实时采样

  • 监测农田产流后对汇水渠或河流的水质进行监测

  • 监测植被NDVI值,分析植物在不同生长阶段农田污染的情况

  • 对化肥农药等农用化学品在农田土壤中的运移监测

  • 监测农田小气候对农田污染的影响

  • 测量数据和现场视频上传云平台,远程监测,实时分析

农业面源污染

技术参数:

农田地表径流测量

测量参数

地表径流流量、水位、电导率、盐分、浊度、温度、雨量、径流采样。

流量测量范围

0-12L/S

水位精度和分辨率

1mm  

水槽规格

40*40*200cm(可根据需求定制);材质:不锈钢;三角堰板角度,30°(可定制60°和90°);前置排沙阀门(入水处可定制沉沙池,用于收集沉沙),带水位测井,直径200mm.

雨量传感器

带干簧管的翻斗,输出开关信号,特有的飞行锥设计,减少横风对降雨量的影响,尺寸:235mm*260mm*280mm,带9厘米不锈钢防鸟刺

雨量传感器参数

精度±4%, 每小时降雨量0.2毫米到50.0毫米 ;收集面积:214 cm2

电导率浊度参数

测量范围:0-200µS/cm                0 – 50 NTU

                 0–2000 µS/cm             0– 200NTU

                 0–20 mS/cm               0 – 1000 NTU

                 0–200mS/cm               0 – 4000 NTU

                 温度补偿,响应时间<5s

电导率浊度

分辨率精度

分辨率:  0.01 to1 µ/mS/cm、0.1 to1 NTU -mg/L

精度:    +1 % (全范围)

径流水采样控制

可根据任何测量参数编程非时序性采样规则进行触发采样,响应时间>1s;

采样间隔:15秒到24h编程控制

径流水采样量

1000ml聚乙烯储水瓶24个,取样范围0~1000ml

采样流量:2.2L/min(6m吸程),3.4L/min(3m吸程),误差≤±8%

吸程:垂直8m,水平50m

冷藏水样储存温度

4 ℃不可调,温控误差:±2℃

定制机柜

放置采水器、控制模块及供电模块,可定制空调用于夏季降温

数采CPU 内存

ARM Cortex M4,运行频率144MHz,30MB数据存储,80MB CPU驱动程序,2MB操作系统

功耗@12VDC

1.5mA(睡眠),5mA(1HZ扫描),23mA

通讯标准及频段

支持全网:TDD-LTE、FDD-LTE、EVDO、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA1X、GPRS/EDGE

通讯参数

发射功率<23dBm,接收灵敏度<-93.3dBm

DJ-CLOUD

可实现远程实时查看数据,查看水样采集瓶数,数据批量下载。

地表径流

农田沟渠径流测量

测量参数

流量、流速、水位、电导率、盐分、浊度、温度、雨量

流速测量

20mm/s~12m/s双向测量,默认20mm/sto1.6m/s单向

精度:测量值的±1% ,分辨率:1mm/S

水位测量

20mm~5000mm(超声波水位);0mm~10000mm(压力水位)

精度:测量值的±1%,分辨率:1mm

温度测量

0ºC ~60ºC,精度:±0.5ºC,分辨率:0.1 ºC

电导率测量

0~3000us/cm(可选0~200000us/cm)

精度:1%,分辨率:±1µS/cm

雨量传感器

带干簧管的翻斗,输出开关信号,特有的飞行锥设计,减少横风对降雨量的影响,尺寸:235mm*260mm*280mm,带9厘米不锈钢防鸟刺

雨量传感器参数

精度±4%, 每小时降雨量0.2毫米到50.0毫米 ;收集面积:214 cm2

电导率浊度参数

测量范围:0-200µS/cm                0 – 50 NTU

                 0–2000 µS/cm             0– 200NTU

                 0–20 mS/cm               0 – 1000 NTU

                 0–200mS/cm               0 – 4000 NTU

               温度补偿,响应时间<5s

电导率浊度

分辨率精度

分辨率:  0.01 to1 µ/mS/cm、0.1 to1 NTU -mg/L

精度:    +1 % (全范围)

水采样控制

可根据任何测量参数编程非时序性采样规则进行触发采样,响应时间>1s;

采样间隔:15秒到24h编程控制

水采样量

1000ml聚乙烯储水瓶24个,取样范围0~1000ml

采样流量:2.2L/min(6m吸程),3.4L/min(3m吸程),误差≤±8%

吸程:垂直8m,水平50m

冷藏水样储存温度

4 ℃不可调,温控误差:±2℃

定制机柜

放置采水器、控制模块及供电模块,可定制空调用于夏季降温

数采CPU 内存

ARM Cortex M4,运行频率144MHz,30MB数据存储,80MB CPU驱动程序,2MB操作系统

功耗@12VDC

1.5mA(睡眠),5mA(1HZ扫描),23mA

通讯标准及频段

支持全网:TDD-LTE、FDD-LTE、EVDO、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA1X、GPRS/EDGE

通讯参数

发射功率<23dBm,接收灵敏度<-93.3dBm

DJ-CLOUD

可实现远程实时查看数据,查看水样采集瓶数,数据批量下载。

泥沙测量

泥沙传感器

双探头

90°侧向散射和反向散射

范围

0 to 4000 NTU

主动和被动防污

快门,雨刷,杀菌剂,铜,可选可拆卸套筒

浓度精度

读数的±2%或0.5 NTU(以较大者为准)

工作温度

0°-40°C

储存温度

0°-40°C

温度精度

±0.3°C

发射波长

850 nm

电源要求

9.6-18V

测量时间

< 10 s

土壤水分温度电导率传感器

测量参数

无机土和矿质土的土壤湿度

土壤电导率

土壤温度

测量精度

土壤水分:大部分土质的土壤湿度:± 0.01 WFV
细黏土的土壤湿度:±0.03

土壤电导率:±2.0% 或 0.02 S/m,取两者中高值

土壤温度:±0.3℃

量程

土壤水分:完全干燥 - 完全饱和

土壤电导率:0 - 1.5 S/m

土壤温度:-10℃ - 60℃

分辨率

土壤水分:0.001

土壤电导率:0.001

土壤温度:0.1℃

电源供应器

9-20 VDC

耗电

休眠状态:<1 mA
激活状态:<10 mA

线缆

3根线:电源线、地线、数据线

波特率

1200

通讯协议

SDI-12 标准 1.2

土壤溶液取样

取样管长度(cm)

多种长度可供选择10、15 、20、25、30、---235 cm.

取样管二种直径可选

63mm

空气气压

1 bar(100Kpa)

陶瓷头空隙尺寸

 3μm (63mm)

导水率

9.5 X 10-6cm.s-1 (63mm)

取样陶瓷头尺寸

直径63mm X 73mm 长

手动泵

带负压表,

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NDVI植被指数监测

波段范围

红光:650nm±10nmFWHM

近红外:810nm±10nmFWHM

校准不确定性

±5%

测量重复性

小于1%

漂移

小于2%每年

响应时间

数字:小于0.6S

模拟:小于1mS

视场角

180度(向上)40度(向下)

余弦响应

± 2 % at 45˚; ± 5 % at 75˚ 天顶角

温度响应

小于0.1 % per ˚C

外壳材质

阳极氧化铝主体,带丙烯酸扩散器

工作环境

-40 ~ 70℃,0~100%RH

输入电压

5.5-24VDC激励电源

土壤侧渗监测

用途

用于采集农田侧渗壤中流

尺寸

200*30*40cm

侧渗流水位

0-30cm

线性误差

±0.05%F.S

更新时间

1ms

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农田小气候站

控制器CPU内存

32位,运行频率100MHz、128M内存,和4M电池供电SRAM

控制器功耗(12V)

< 1 mA (空闲状态), 1 mA (激活状态, 1 Hz 扫描频率),55 mA (激活状态, 20 Hz 扫描频率), 激活状态 + 25 mA (使用RS-232/RS-485连接),激活状态 + 48 mA (使用以太网连接)

风向量程

0~360°

风向精度分辨率

±3°;16方位罗盘(22.5°),数字显示1°

风速量程

3~175 mph、3~150 knot、1.5~79 m/s、5~282 km/h

风速精度分辨率

±3 mph(3 knot、5 km/h、1.5 m/s)或±5%

1mph、1km/h、0.5m/s或1knot(用户设定)

温度量程

-40~+150℉(-40~+65℃)

温度精度分辨率

高于+20℉(-7℃)为±1℉(±0.5℃),低于+20℉(-7℃)为±2℉(±1℃)

0.1℉、1℉、0.1℃、1℃(用户设定)(实时读数)

湿度量程

0~100%RH

湿度精度分辨率

±3% (0~90%RH),±4%(90~100%RH);1%

湿度漂移

±0.5%/年

雨量量程

日/暴雨:0~99.99”(0~999.8mm);

雨量精度分辨率

0.2mm;0.2mm

太阳辐射量程

0~1800 W/m2

太阳辐射

精度分辨率

全量程的±5%

1W/m2

太阳辐射漂移

最大±2%/年

紫外辐射量程

0~199 MEDs

紫外辐射

精度分辨率

±5%日总量

0.1~19.9MEDs

紫外辐射漂移

最大±2%/年


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可视化监控

像素

400W

夜视类型

全彩夜视

适用面积

40~80

识别方式

人型识别

防水等级

IP67

存储方式

云存储或内存卡存储

通讯方式

Wifi或者数据通讯(需要单独的通讯设备)

查看方式

手机、电脑等设备联网查看

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