專利名稱：一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其是涉及一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)土壤墑情的測(cè)定是土壤中一項(xiàng)重要的指標(biāo)參數(shù)，土壤的墑情是指土壤濕度的情況。土壤濕度是土壤的干濕程度，即土壤的實(shí)際含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分?jǐn)?shù)表示土壤含水量=水分重/烘干土重χιοο%。也可以土壤含水量相當(dāng)于田間持水量的百分比，或相對(duì)于飽和水量的百分比等相對(duì)含水量表示。土壤墑情(溫度和濕度等)是重要的土壤信息，是農(nóng)作物和植被生長(zhǎng)的重要生態(tài)因素，因而進(jìn)行土壤土層墑情的測(cè)定，掌握土壤墑情變化的規(guī)律，實(shí)時(shí)的土壤墑情的數(shù)據(jù)采集，對(duì)森林生態(tài)狀況的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)具有重要意義。但是實(shí)際使用過(guò)程中，市場(chǎng)現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備往往土壤樣本選取不便、取土的方式不靈活、不能同時(shí)對(duì)不同土層的土壤墑情信息進(jìn)行同步采集、智能分析等多種缺陷和不足， 因而使用效果不理想。為了對(duì)本地區(qū)的土壤墑情進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，需要比較簡(jiǎn)單易行的獲得需要測(cè)定的土壤，以獲取多方位的數(shù)據(jù)，供相關(guān)部門(mén)調(diào)閱、監(jiān)測(cè)和分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高， 能對(duì)同一區(qū)域多土層土壤墑情同步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并可將各層土壤墑情信息連同土層深度與測(cè)試區(qū)域地理位置信息同步進(jìn)行采集。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括長(zhǎng)度可調(diào)的取土鏟、由上至下豎直向安裝在所述取土鏟內(nèi)的多個(gè)傳感器組、與傳感器組相接的數(shù)據(jù)采集模塊、安裝在所述取土鏟上且對(duì)取樣過(guò)程中所述取土鏟所處的地理位置信息進(jìn)行檢測(cè)的GPS定位模塊、對(duì)多組傳感器組所檢測(cè)信息進(jìn)行分組整理的數(shù)據(jù)處理模塊以及分別與數(shù)據(jù)處理模塊相接的電源模塊和無(wú)線通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊和GPS定位模塊均與數(shù)據(jù)處理模塊相接，所述數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊與上位監(jiān)控機(jī)相接；所述傳感器組包括取樣過(guò)程中對(duì)傳感器組所布設(shè)位置處的土壤水分含量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的土壤水分傳感器和同步對(duì)土壤水分傳感器所處位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元，所述土壤水分傳感器和位置檢測(cè)單元均與數(shù)據(jù)采集模塊相接。上述一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是多個(gè)所述傳感器組布設(shè)在一條豎直線上，且多個(gè)所述傳感器組均呈均勻布設(shè)。上述一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述無(wú)線通信模塊為射頻無(wú)線收發(fā)模塊，且無(wú)線通信模塊上安裝有收發(fā)天線。上述一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述電源模塊包括電源管理模塊以及分別與電源管理模塊相接的可充電電池和太陽(yáng)能充電電池，所述電源管理模塊與數(shù)據(jù)處理模塊相接。上述一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是還包括與數(shù)據(jù)處理模塊相接的參數(shù)設(shè)置單元和LED顯示單元，所述參數(shù)設(shè)置單元與數(shù)據(jù)處理模塊之間以無(wú)線通信進(jìn)行雙向通信。上述一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述土壤水分傳感器和位置檢測(cè)單元均為模擬信號(hào)傳感器，且所述模擬信號(hào)傳感器與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相接。上述一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是還包括與數(shù)據(jù)處理模塊相接且由數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行控制的告警提示單元。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性且功能多樣。2、用戶可以對(duì)同一區(qū)域的土壤的多土層的墑情同步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并可將各層土壤墑情連同土層深度與測(cè)試區(qū)域地理位置信息同步進(jìn)行采集，因而所采集數(shù)據(jù)全面且易于整理。3、實(shí)現(xiàn)固定站無(wú)人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和無(wú)線傳輸，數(shù)據(jù)在監(jiān)測(cè)中心自動(dòng)接收入庫(kù)。4、本設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)M小時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸方式將土壤墑情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心，生成報(bào)表，統(tǒng)計(jì)分析。5、監(jiān)測(cè)中心可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制修改采集時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)工作人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地掌握監(jiān)測(cè)站的土壤狀況，從而更加全面、科學(xué)、真實(shí)地反映被監(jiān)測(cè)區(qū)的土壤變化情況，提供有效的減災(zāi)抗旱的土壤墑情信息。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高，能對(duì)同一區(qū)域多土層土壤墑情同步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并可將各層土壤墑情信息連同土層深度與測(cè)試區(qū)域地理位置信息同步進(jìn)行采集。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-傳感器組；1-1- 土壤水分傳感器1-3-A/D轉(zhuǎn)換電路模塊；2-數(shù)據(jù)采集模塊；4-數(shù)據(jù)處理模塊； 5-電源模塊；5-2-可充電電池； 5-3-太陽(yáng)能充電電池7-上位監(jiān)控機(jī)；8-收發(fā)天線；10-LED顯示單元； 11-告警提示單元；
1-2-位置檢測(cè)單元 3-GPS定位模塊；
5-1-電源管理模塊
6-無(wú)線通信模塊； 9-參數(shù)設(shè)置單元； 12-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括長(zhǎng)度可調(diào)的取土鏟、由上至下豎直向安裝在所述取土鏟內(nèi)的多個(gè)傳感器組1、與傳感器組1相接的數(shù)據(jù)采集模塊2、安裝在所述取土鏟上且對(duì)取樣過(guò)程中所述取土鏟所處的地理位置信息進(jìn)行檢測(cè)的GPS定位模塊3、對(duì)多組傳感器組1所檢測(cè)信息進(jìn)行分組整理的數(shù)據(jù)處理模塊4以及分別與數(shù)據(jù)處理模塊4相接的電源模塊5和無(wú)線通信模塊6，所述數(shù)據(jù)采集模塊2和GPS定位模塊3均與數(shù)據(jù)處理模塊4相接，所述數(shù)據(jù)處理模塊4通過(guò)無(wú)線通信模塊6與上位監(jiān)控機(jī)7相接。所述傳感器組1包括取樣過(guò)程中對(duì)傳感器組1所布設(shè)位置處的土壤水分含量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的土壤水分傳感器1-1和同步對(duì)土壤水分傳感器1-1所處位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元1-2，所述土壤水分傳感器1-1 和位置檢測(cè)單元1-2均與數(shù)據(jù)采集模塊2相接。同時(shí)，本發(fā)明還包括與數(shù)據(jù)處理模塊4相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊12。本實(shí)施例中，多個(gè)所述傳感器組1布設(shè)在一條豎直線上，且多個(gè)所述傳感器組1均呈均勻布設(shè)。所述無(wú)線通信模塊6為射頻無(wú)線收發(fā)模塊，且無(wú)線通信模塊6上安裝有收發(fā)天線8。本實(shí)施例中，所述電源模塊5包括電源管理模塊5-1以及分別與電源管理模塊5-1 相接的可充電電池5-2和太陽(yáng)能充電電池5-3，所述電源管理模塊5-1與數(shù)據(jù)處理模塊4相接。同時(shí)，本發(fā)明還包括與數(shù)據(jù)處理模塊4相接的參數(shù)設(shè)置單元9和LED顯示單元10， 所述參數(shù)設(shè)置單元9與數(shù)據(jù)處理模塊4之間以無(wú)線通信進(jìn)行雙向通信。本實(shí)施例中，所述土壤水分傳感器1-1和位置檢測(cè)單元1-2均為模擬信號(hào)傳感器，且所述模擬信號(hào)傳感器與 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊1-3相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊1-3與數(shù)據(jù)采集模塊2相接。同時(shí)，本發(fā)明還包括與數(shù)據(jù)處理模塊4相接且由數(shù)據(jù)處理模塊4進(jìn)行控制的告警提示單元11。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括長(zhǎng)度可調(diào)的取土鏟、由上至下豎直向安裝在所述取土鏟內(nèi)的多個(gè)傳感器組(1)、與傳感器組(1)相接的數(shù)據(jù)采集模塊 (2)、安裝在所述取土鏟上且對(duì)取樣過(guò)程中所述取土鏟所處的地理位置信息進(jìn)行檢測(cè)的GPS 定位模塊( 、對(duì)多組傳感器組(1)所檢測(cè)信息進(jìn)行分組整理的數(shù)據(jù)處理模塊(4)以及分別與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相接的電源模塊( 和無(wú)線通信模塊(6)，所述數(shù)據(jù)采集模塊(2)和 GPS定位模塊C3)均與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相接，所述數(shù)據(jù)處理模塊(4)通過(guò)無(wú)線通信模塊 (6)與上位監(jiān)控機(jī)(7)相接；所述傳感器組(1)包括取樣過(guò)程中對(duì)傳感器組(1)所布設(shè)位置處的土壤水分含量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的土壤水分傳感器(1-1)和同步對(duì)土壤水分傳感器(1-1) 所處位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元(1-2)，所述土壤水分傳感器(1-1)和位置檢測(cè)單元(1- 均與數(shù)據(jù)采集模塊(2)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于多個(gè)所述傳感器組(1)布設(shè)在一條豎直線上，且多個(gè)所述傳感器組(1)均呈均勻布設(shè)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線通信模塊(6)為射頻無(wú)線收發(fā)模塊，且無(wú)線通信模塊(6)上安裝有收發(fā)天線(8)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊( 包括電源管理模塊(5-1)以及分別與電源管理模塊(5-1)相接的可充電電池 (5-2)和太陽(yáng)能充電電池(5-3)，所述電源管理模塊(5-1)與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括與數(shù)據(jù)處理模塊⑷相接的參數(shù)設(shè)置單元(9)和LED顯示單元(10)，所述參數(shù)設(shè)置單元(9) 與數(shù)據(jù)處理模塊(4)之間以無(wú)線通信進(jìn)行雙向通信。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述土壤水分傳感器(1-1)和位置檢測(cè)單元(1- 均為模擬信號(hào)傳感器，且所述模擬信號(hào)傳感器與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(1-3)相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(1-3)與數(shù)據(jù)采集模塊(2)相接。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相接且由數(shù)據(jù)處理模塊(4)進(jìn)行控制的告警提示單元(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多層土壤墑情同步監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括長(zhǎng)度可調(diào)的取土鏟、由上至下豎直向安裝在取土鏟內(nèi)的多個(gè)傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、GPS定位模塊、對(duì)多組傳感器組所檢測(cè)信息進(jìn)行分組整理的數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊和無(wú)線通信模塊，傳感器組包括取樣過(guò)程中對(duì)傳感器組所布設(shè)位置處的土壤水分含量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的土壤水分傳感器和同步對(duì)土壤水分傳感器所處位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元，土壤水分傳感器和位置檢測(cè)單元均與數(shù)據(jù)采集模塊相接。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高，能對(duì)同一區(qū)域多土層土壤墑情同步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并可將各層土壤墑情信息連同土層深度與測(cè)試區(qū)域地理位置信息同步進(jìn)行采集。
文檔編號(hào)G01N33/24GK102565299SQ201010596110
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月19日
發(fā)明者楊金銘, 蒙海英 申請(qǐng)人:西安聯(lián)友電子科技有限公司