CN102568171A - 一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪 - Google Patents

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Inventor
蒙海英
杨金铭
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XI'AN LIANYOU ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，包括给太阳能供电模块、土壤墒情传感器组、与土壤墒情传感器组相接的变送器组和与变送器组相接且对变送器组所输出信号进行处理与分析的数据处理及分析模块以及分别与数据处理及分析模块相接的编码器电路、声光报警模块、SD存储卡、LCD显示模块和GSM无线通信模块，GSM无线通信模块通过GSM网络与农田主人手机相接且进行通信；所述太阳能供电模块由太阳能电池板、充放电控制器和蓄电池构成。本发明设计合理且使用操作简便，可以获取土壤墒情的多方面数据且能实现固定站无人值守情况下的土壤墒情数据的自动采集和无线可控传输，智能化程度高，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪
技术领域
本发明属于土壤墒情测量技术领域，尤其是涉及一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪。
背景技术
土壤墒情(温度和湿度等)是重要的土壤信息，是农作物和植被生长的重要生态因素，进行土壤土层墒情的测定，掌握土壤墒情变化的规律，对森林生态状况的监测和预报具有重要意义。实现土壤墒情(旱情)监测及预测预报的自动化、信息化已经成为世界性课题。目前，国内外土壤墒情的监测方法主要分为3类。第1类为移动式测墒监测，即用移动便携式仪表在不同采样点进行不定期测墒，通过数理统计分析和地统计分析得到区域土壤墒情；第2类为遥感监测土壤墒情，即利用卫星和机载传感器从高空遥感探测地面土壤水分；第3类为建立固定墒情站测定固定点土壤墒情，先在多个固定点连续测量土壤墒情，然后利用空间插值法计算监测区域内土壤墒情。移动式测墒方法只能监测小范围土壤墒情；遥感监测方法测墒精度不够；固定站测墒监测方法虽然精度较高，但投资较大，需要大量资金支持。
近年来，人们对环境、灾情监测十分重视，如野外数据采集，大江大河流域水利水情的监测，环境污染的远程监测，土壤墒情数据采集，都希望充分利用计算机、网络和通信技术，实现多点分布式的远程网络化监测系统。市场现有的测量设备往往土壤样本选取较为单一，监测方法较为固定，效果不理想，为了对本地区的农田土壤墒情进行有效监测，需要建立对田间农作物土壤墒情实时监控、实时传输，以获取多方位的数据，供相关部门调阅、监测和分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其设计合理且使用操作简便，可以获取土壤墒情的多方面数据且能实现固定站无人值守情况下的土壤墒情数据的自动采集和无线可控传输，智能化程度高，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：包括给各用电单元供电的太阳能供电模块、用于对土壤墒情信号进行采集的土壤墒情传感器组、与土壤墒情传感器组相接且对土壤墒情传感器组所采集信号进行调理的变送器组和与变送器组相接且对变送器组所输出信号进行处理与分析的数据处理及分析模块以及分别与数据处理及分析模块相接的对传输仪参数进行设置的编码器电路、对土壤墒情异常进行报警的声光报警模块、对系统数据进行存储的SD存储卡、对系统数据进行实时显示的LCD显示模块和对系统数据进行无线传输的GSM无线通信模块，所述GSM无线通信模块通过GSM网络与农田主人手机相接且进行通信；所述太阳能供电模块由太阳能电池板、与太阳能电池板相接的充放电控制器和与充放电控制器相接的蓄电池构成。
上述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述土壤墒情传感器组由雨量传感器、大气温度传感器、大气湿度传感器、风速传感器、风向传感器、水分蒸发传感器、土壤温度传感器和土壤水分传感器构成。
上述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述太阳能电池板的输出功率为15W-30W。
上述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述蓄电池的容量为17AH-30AH。
上述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述数据处理及分析模块为单片机C8051F040。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的设计合理，实用性强，性能稳定。
2、本发明能够对同一区域的土壤的多土层的墒情现场进行测量，实现固定站无人值守情况下的土壤墒情数据的自动采集和无线可控传输。
3、本发明可以实现24小时连续在线监测并通过无线可控传输方式报告土壤墒情。
4、本发明设计了用于对传输仪参数进行设置的编码器电路、对系统数据进行实时显示的LCD显示模块和对土壤墒情异常进行报警的声光报警模块，使得该传输仪人性化程度更高，当墒情正常时可设置免打扰模式，存在异常时，则立即报告。
5、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路框图。
附图标记说明：
1-太阳能供电模块；  1-1-太阳能电池板；   1-2-充放电控制器；
1-3-蓄电池；        2-土壤墒情传感器组； 3-变送器组；
4-数据处理及分析模  5-编码器电路；       6-声光报警模块；
块；
7-SD存储卡；        8-LCD显示模块；      9-GSM无线通信模块；
10-GSM网络；        11-农田主人手机。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括给各用电单元供电的太阳能供电模块1、用于对土壤墒情信号进行采集的土壤墒情传感器组2、与土壤墒情传感器组2相接且对土壤墒情传感器组2所采集信号进行调理的变送器组3和与变送器组3相接且对变送器组3所输出信号进行处理与分析的数据处理及分析模块4以及分别与数据处理及分析模块4相接的对传输仪参数进行设置的编码器电路5、对土壤墒情异常进行报警的声光报警模块6、对系统数据进行存储的SD存储卡7、对系统数据进行实时显示的LCD显示模块8和对系统数据进行无线传输的GSM无线通信模块9，所述GSM无线通信模块9通过GSM网络10与农田主人手机11相接且进行通信；所述太阳能供电模块1由太阳能电池板1-1、与太阳能电池板1-1相接的充放电控制器1-2和与充放电控制器1-2相接的蓄电池1-3构成。
如图1所示，本实施例中，所述土壤墒情传感器组2由雨量传感器、大气温度传感器、大气湿度传感器、风速传感器、风向传感器、水分蒸发传感器、土壤温度传感器和土壤水分传感器构成。所述太阳能电池板1-1的输出功率为15W-30W。所述蓄电池1-3的容量为17AH-30AH。所述数据处理及分析模块4为单片机C8051F040。
本发明的工作过程是：将土壤墒情传感器组2接入田间农作物的土壤中，启动设备，太阳能供电模块1为系统供电，通过编码器电路5对系统参数，如报警阈值参数、采集周期参数等进行设定，土壤墒情传感器组2对土壤墒情信号进行数据采集，变送器组3对土壤墒情传感器组2所输出的信号进行调理后输出给数据处理及分析模块4，数据处理及分析模块4将测量数据调用分析模块进行数据分析工作，若数据有异常则数据处理及分析模块4驱动GSM无线通信模块9，将信息通过GSM网络10传送至农田主人手机11上，通知主人农田土壤墒情存在异常，并具体告知是哪个因素存在异常如湿度、温度、肥度等等，同时，数据处理及分析模块4驱动声光报警模块6进行声光报警。一个采集周期结束后，该传输仪按照预先配置所确定的数据采集周期进入下一周期的数据采集工作，所有采集的数据均可以在SD存储卡7中存储，在LCD显示模块8上显示，方便农田主人的查看。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：包括给各用电单元供电的太阳能供电模块(1)、用于对土壤墒情信号进行采集的土壤墒情传感器组(2)、与土壤墒情传感器组(2)相接且对土壤墒情传感器组(2)所采集信号进行调理的变送器组(3)和与变送器组(3)相接且对变送器组(3)所输出信号进行处理与分析的数据处理及分析模块(4)以及分别与数据处理及分析模块(4)相接的对传输仪参数进行设置的编码器电路(5)、对土壤墒情异常进行报警的声光报警模块(6)、对系统数据进行存储的SD存储卡(7)、对系统数据进行实时显示的LCD显示模块(8)和对系统数据进行无线传输的GSM无线通信模块(9)，所述GSM无线通信模块(9)通过GSM网络(10)与农田主人手机(11)相接且进行通信；所述太阳能供电模块(1)由太阳能电池板(1-1)、与太阳能电池板(1-1)相接的充放电控制器(1-2)和与充放电控制器(1-2)相接的蓄电池(1-3)构成。
2.按照权利要求1所述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述土壤墒情传感器组(2)由雨量传感器、大气温度传感器、大气湿度传感器、风速传感器、风向传感器、水分蒸发传感器、土壤温度传感器和土壤水分传感器构成。
3.按照权利要求1所述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述太阳能电池板(1-1)的输出功率为15W-30W。
4.按照权利要求1所述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述蓄电池(1-3)的容量为17AH-30AH。
5.按照权利要求1所述的一种用于测量田间农作物土壤墒情的可控无线传输仪，其特征在于：所述数据处理及分析模块(4)为单片机C8051F040。
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