專利名稱：土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及無線數(shù)據(jù)傳輸和采集，具體設(shè)計一種對地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測用的土壤二氧化碳監(jiān)測儀進行配套使用的遠程無線數(shù)據(jù)傳輸采集裝置。
背景技術(shù)：
大氣中的CO2濃度升高引發(fā)的全球變暖是當前人類社會所面臨的最為嚴重的環(huán)境問題之一，其中全面系統(tǒng)的估算本國生態(tài)系統(tǒng)的碳庫儲量、監(jiān)測其源匯的變化趨勢，成為各國研究的重要課題。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，而土壤呼吸是土壤與大氣交換CO2從而參與全球碳循環(huán)的主要途徑，建立土壤碳呼吸監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)已成為全球碳循環(huán)研究的一個重要發(fā)展趨勢。監(jiān)測過程中所用的最多的設(shè)備就是土壤碳呼吸監(jiān)測儀。該類儀器能夠?qū)ν?壤CO2流量進行長期測量和短期測量。能夠在同一位置，自動測量土壤CO2流量的日變化，能夠快速測量土壤CO2流量。目前市場上主流的監(jiān)測儀器基本都是國外進口設(shè)備，可以監(jiān)測各類參數(shù)如濕度、溫度、CO2濃度等，在監(jiān)測現(xiàn)場通過數(shù)據(jù)線與電腦或者PDA連接，進行數(shù)據(jù)的采集和存儲等。此類監(jiān)測儀精度較高，但價格昂貴，且離不開工作人員在各類地質(zhì)環(huán)境下二十四小時不間斷的進行監(jiān)測，需要野外工作人員時刻在儀器現(xiàn)場對儀器進行操作、數(shù)據(jù)的采集；野外工作受環(huán)境因素影響干擾，工作人員工作量很大，日夜堅守費時費力。野外工作十分不便。另外監(jiān)測儀器電源采用的是電池組供電，工作一定時間后還需要更換電池，額外增加了工作人員的勞動量。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置，其可以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高監(jiān)測水平和工作效率。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設(shè)計方案一種土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置，其包括一 GPRS數(shù)傳模塊，通過串口通信電路與土壤碳呼吸監(jiān)測儀相連以進行數(shù)據(jù)的交互；—對穩(wěn)壓電源模塊，交流電分別通過該對的第一穩(wěn)壓電源模塊為GPRS數(shù)傳模塊提供工作電壓，通過該對的第二穩(wěn)壓電源模塊為土壤碳呼吸監(jiān)測儀提供工作電壓；所述的GPRS數(shù)傳模塊連接一射頻天線，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將信號傳輸至中心站。所述土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置的GPRS數(shù)傳模塊由微處理器單元、GSM無線模塊、RS232收發(fā)器、時鐘模塊、存儲模塊、看門狗單元、指示狀態(tài)單元和SIM卡接口單元組成；其中，微處理器分別與GSM無線模塊、RS232收發(fā)器、時鐘模塊、存儲模塊和看門狗雙向連接；所述的GSM無線模塊又與SIM卡接口和天線接口雙向連接；所述的RS232收發(fā)器又與用戶接口模塊雙向連接。所述的土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置中，與GSM無線模塊、第一穩(wěn)壓電源模塊和微處理器連接一狀態(tài)指示燈模塊。本實用新型土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置針對土壤碳呼吸監(jiān)測工作“點多，面廣、量大”，并且“全方面、全天候、全時制”的特點，總結(jié)市場上的監(jiān)測儀器的不足之處，本實用新型對土壤碳呼吸監(jiān)測儀進行了改進，增加了無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。解決人員不足的問題，節(jié)約了成本，減輕工作人員工作量，提高監(jiān)測水平和工作效率。對現(xiàn)有的土壤碳呼吸監(jiān)測儀進行改造，使其具有的遠程無線傳輸?shù)墓δ?，較好地解決了監(jiān)測儀現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的無線傳輸問題。本實用新型的優(yōu)點是I.該裝置具有使用便攜、抗干擾能力強、價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單等特點。2.很好的解決了工作人員野外現(xiàn)場費時費力的情況；亦解決人員不足的問題，還可減輕工作人員工作量，提高監(jiān)測水平和工作效率。

圖I為實用新型土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置的構(gòu)成框架圖。圖2為GPRS數(shù)傳模塊電路原理示意圖。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的說明。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置包括有一GPRS數(shù)傳模塊4、一對穩(wěn)壓電源模塊2、3及一組射頻天線。所述的GPRS數(shù)傳模塊4通過串口通信電路6與土壤碳呼吸監(jiān)測儀8相連以進行數(shù)據(jù)的交互；交流電I分別通過該對第一、第二穩(wěn)壓電源模塊2、3為GPRS數(shù)傳模塊4和土壤碳呼吸監(jiān)測儀8提供工作電壓，所述的GPRS數(shù)傳模塊4連接射頻天線5，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)7將信號傳輸至中心站9。本實用新型是對現(xiàn)有的土壤碳呼吸監(jiān)測儀進行進一步的功能完善，把電池供電改為交流電直接長期供電，交流電通過穩(wěn)壓模塊為儀器提供穩(wěn)定的工作電壓，保證儀器長時間不間斷的工作；同時交流電通過另一路穩(wěn)壓電源模塊為無線模塊提供穩(wěn)定的工作電壓，保持其長期在線。參見圖2，本實用新型土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置的GPRS數(shù)傳模塊4由微處理器單元40、GSM無線模塊41、RS232收發(fā)器42、時鐘模塊43、存儲模塊44、看門狗單元45、指示狀態(tài)單元46和SM卡接口單元47組成；其中，微處理器分別與GSM無線模塊、RS232收發(fā)器、時鐘模塊、存儲模塊和看門狗雙向連接；所述的GSM無線模塊41又與SIM卡接口 47和天線接口 48雙線連接；所述的RS232收發(fā)器43又與用戶接口模塊49雙向連接。與GSM無線模塊41、第一穩(wěn)壓電源模塊2和MCU微處理器40連接一狀態(tài)指示燈模塊，以滿足監(jiān)測工作的需求。本實用新型的工作原理是采用了移動運營商網(wǎng)絡(luò)通信平臺，GPRS數(shù)傳模塊與土壤碳呼吸監(jiān)測儀通過串口通信電路連接進行通信；微處理器對各部分單元進行控制，可通過串口電路部分與土壤碳呼吸監(jiān)測儀進行數(shù)據(jù)的通訊連接及數(shù)據(jù)的交互。GPRS數(shù)傳模塊在把得到的數(shù)據(jù)通過射頻天線發(fā)送至無線GPRS網(wǎng)絡(luò)，通過互聯(lián)網(wǎng)傳入中心站。通過以上的設(shè)計，本實用新型土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置把需要人員現(xiàn)場進行操作的設(shè)備改造轉(zhuǎn)換為GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通信的雙向傳輸轉(zhuǎn)換設(shè)備?？捎糜陂L時間遠距離的數(shù)據(jù)通信。它以移動運營商的GPRS為通訊平臺，具有了不受地理限制、穩(wěn)定、可靠、維護成本地、減少人員工作量、節(jié)約資金等特點。工作人員只需坐在中心站的電腦旁就可操作遠在千里之外的監(jiān)測設(shè)備，進行數(shù)據(jù)的采集和查詢，極大地提高了工作效率，具有非常廣泛的應(yīng)用價值。 上述各實施例可在不脫離本實用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含應(yīng)視為例示性，而非用以限制本實用新型申請專利的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于包括 一 GPRS數(shù)傳模塊，通過串口通信電路與土壤碳呼吸監(jiān)測儀相連以進行數(shù)據(jù)的交互； 一對穩(wěn)壓電源模塊，交流電分別通過該對的第一穩(wěn)壓電源模塊為GPRS數(shù)傳模塊提供工作電壓，通過該對的第二穩(wěn)壓電源模塊為土壤碳呼吸監(jiān)測儀提供工作電壓； 所述的GPRS數(shù)傳模塊連接一射頻天線，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將信號傳輸至中心站。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述的GPRS數(shù)傳模塊由微處理器單元、GSM無線模塊、RS232收發(fā)器、時鐘模塊、存儲模塊、看門狗單元、指示狀態(tài)單元和SM卡接口單元組成；其中，微處理器分別與GSM無線模塊、RS232收發(fā)器、時鐘模塊、存儲模塊和看門狗雙向連接；所述的GSM無線模塊又與SIM卡接口和天 線接口雙向連接；所述的RS232收發(fā)器又與用戶接口模塊雙向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于 與GSM無線模塊、第一穩(wěn)壓電源模塊和微處理器連接一狀態(tài)指示燈模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種土壤碳呼吸監(jiān)測儀遠程數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括一GPRS數(shù)傳模塊，通過串口通信電路與土壤碳呼吸監(jiān)測儀相連以進行數(shù)據(jù)的交互；一對穩(wěn)壓電源模塊，交流電分別通過該對的第一穩(wěn)壓電源模塊為GPRS數(shù)傳模塊提供工作電壓，通過該對的第二穩(wěn)壓電源模塊為土壤碳呼吸監(jiān)測儀提供工作電壓；所述的GPRS數(shù)傳模塊連接一射頻天線，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將信號傳輸至中心站。與GSM無線模塊、第一穩(wěn)壓電源模塊和微處理器連接一狀態(tài)指示燈模塊。其是基于對土壤碳呼吸監(jiān)測儀的改進，增加了無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽瑥亩梢越鉀Q人員不足的問題，并減輕工作人員工作量，提高監(jiān)測水平和工作效率。
文檔編號H04L29/08GK202444512SQ20122006187
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者馮建華, 史云, 張磊 申請人:中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心