CN102680660A

CN102680660A - 开放式墒情监测与预报系统

Info

Publication number: CN102680660A
Application number: CN2012100825113A
Authority: CN
Inventors: 沈海标; 奕永庆; 黄姚松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及放式墒情监测与预报系统，其主要包括监测部分与预报部分，前者由水分感应器、数据采集器、无线发送器构成，水分感应器埋设在不同深度的土壤层，测出农作物根区某个测点土壤剖面的含水量；数据采集器、水分感应器采集的水分数据通过无线发送器，发送到数据接收器；后者由数据接收器、数据中心处理器和发送枢纽构成，数据接收器接收监测点水分感应器的土壤水分数据，发送至数据中心处理器，对输入的土壤水分数据、气象预报数据、人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据进行处理，得出墒情预报数据至发送枢纽，将墒情预报数据分别通过电视台、电台、气象屏、手机短信、传真机，使墒情预报数据及时发布信息，指导及时适量灌溉农作物。

Description

开放式墒情监测与预报系统

技术领域

本发明涉及农田水利领域，是一种土壤湿度的情况监测与预报系统。

背景技术

墒，指土壤适宜植物生长发育的湿度；墒情，指土壤湿度的情况。土壤湿度是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，其可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示，土壤含水量=水分重/烘干土重×100%；也可以土壤含水量相当于田间持水量的百分比，或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示。土壤水是植物吸收水分的主要来源（水培植物除外），另外植物也可以直接吸收少量落在叶片上的水分。土壤水的主要来源是降水和灌溉水，参与岩石圈-生物圈-大气圈-圈-水圈的水分大循环。墒情，再具体的说就是农作物根层土壤中含水量多少的情况，在一个小区域内监测墒情、监测的结果主要用于指导本小区域灌溉，目前这种“封闭式”的墒情测报系统已在应用。但在一个大范围内的应用，例如：一个县辖域内监测墒情，并结合气象预报和农作物特性，作出墒情预报，并向全社会发布，指导农户及时灌溉、适量灌溉，从传统灌溉转向科学灌溉，这种“开放式”的墒情测报系统至今尚未报道。

如中国专利申请号：200880006560.0，名称为“根据土壤湿度分布数据准备工作场地的系统和方法”，一种基于土壤湿度分布为土方工程项目运送土壤的方法，包括根据土壤湿度数据和指示所述土壤在采挖区域或填充区域的位置数据的输出信号。该方法进一步包括根据所述信号在采挖区域内选择填充土壤的位置或在填充区域内选择堆放土壤的位置。一种为土方建设项目提供土壤的系统（10），包括至少一个机器（50，50a，50b），该机器具有一个传感器（64）用于感应土壤湿度，和一个接收器（25，26，56）用于对应于所述土壤的位置接收位置数据，以及一个信号发射装置（46，54）用于根据位置数据和土壤湿度数据输出信号。系统（10）包括一个运送机器（14，14a，14b）用于根据所述信号在所述采挖区域和所述填充区域之间选择性地运送填充土壤。

再如中国专利申请号：201010034324.9，名称为“土壤湿度传感器网络系统及土壤湿度信息的获取方法”，本发明具体涉及一种土壤湿度传感器网络系统及土壤湿度信息的获取方法，属于无线传感器网络技术领域。为实现对田间土壤湿度信息的有效获取，本发明提供一种基于区间调整的土壤湿度传感器网络系统，包括土壤湿度传感设备、数据汇集设备、数据远程传输设备及系统管理设备；采用该系统及方法后，不但可以有效地扩展网络规模，而且能根据应用需要和外接传感器感测精度，有效地进行传输数据的压缩，避免了不必要的资源浪费，实现了传感器网络基于应用的优化。经过实际应用验证，本系统及方法可以很好地与灌溉系统配合，达到较好的自动灌溉效果。

综上所述的方法，不足之处在于已掌握的信息尚未全面及时的向社会披露。

发明内容

本发明将克服上述的不足，旨在向本领域提供一种开放式墒情监测与预报系统，使其能解决现有农作物墒情预报发布欠及时的技术问题，本发明是采用如下的技术方案实现的。

这种开放式墒情监测与预报系统包括监测部分与预报部分，以及实施步骤，其要点在于：所述监测部分由水分感应器、数据采集器、无线发送器构成，水分感应器埋设在不同深度的土壤层，用于测出农作物根区某个监测点土壤剖面的含水量。所述数据采集器采集所述水分感应器测出的土壤水分数据，并通过无线发送器发送至数据接收器。

所述预报部分由数据接收器、数据中心处理器和发送枢纽构成，数据接收器接收来自各个监测点水分感应器所测出的土壤水分数据，并发送至数据中心处理器，由数据中心处理器对输入的土壤水分数据、气象预报数据、人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据进行处理，得出墒情预报数据，由发送枢纽将所述墒情预报数据通过信息发布平台及时发布，告知并指导广大农户、农技人员和农村基层干部及时适量灌溉农作物。

结合上述结构，该开放式墒情监测与预报系统的实施步骤为：

一、确定所监测的农作物区域内监测点的位置和数量，由不同位置的监测点形成监测网点群。

二、所述每个监测点农作物主根区土壤不同深度处埋设水分感应器，每个所述监测点纵向布置的农作物根系范围内的水分感应器个数大于两个。

三、所述每个监测点设置数据采集器、无线发送器、以及太阳能电池，且与水分感应器连接构成回路。

四、所述数据中心处理器对数据接收器提供的土壤水分数据、接收的气象预报数据、人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据进行处理，得出墒情预报数据。

五、由所述发送枢纽将所述墒情预报数据通过信息发布平台发布，指导农作物的适量灌溉。

所述信息发布平台包括电视台、电台、气象屏、手机短信、传真机。

本发明系统设置较为合理，安装较为方便，主要为广大农户及时发布农作物墒情预报，从而指导广大农户及时适量灌溉、科学灌溉。

附图说明

图1是本发明的实施例系统流程方框示意图。

具体实施方式

附图中的名称及序号：水分感应器1、数据采集器2、太阳能电池3、无线发送器4、数据接收器5、数据中心处理器7、土壤水分数据6、气象预报数据8、作物水分生理指标和作物需水数据9、发送枢纽10、电视台11、电台12、气象屏13、手机短信14、传真机15。

如图1所示，实施方式以本发明的实施步骤为例：

二、每个监测点农作物主根区土壤不同深度处埋设水分感应器1，每个监测点纵向布置的农作物根系范围内的水分感应器为四个；

三、每个监测点设置数据采集器2、无线发送器4、以及太阳能电池3，且与水分感应器连接构成回路；

四、数据中心处理器7对数据接收器5提供的土壤水分数据6、接收的气象预报数据8、人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据9进行处理，得出墒情预报数据；

五、由发送枢纽10将墒情预报数据通过电视台11、电台12、气象屏13、手机短信14、传真机15，向全社会发布墒情信息，指导广大农户及时适量灌溉农作物。

其工作原理为：先由监测点内的水分感应器测出农作物根系所在土壤剖面的含水量；再由数据采集器对水分感应器所测出的土壤水分数据进行采集，并通过无线发送器将土壤水分数据发送至预报系统的数据接收器；接着由数据接收器将信息传送至数据中心处理器，数据中心处理器结合接收的气象预报数据、以及由人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据一并处理，得到墒情预报数据；最后由发送枢纽将墒情预报数据通过信息发布平台及时发布，告知并指导广大农户及时适量灌溉农作物。

Claims

1.一种开放式墒情监测与预报系统，该系统包括监测部分与预报部分，以及实施步骤，其特征在于：

所述监测部分由水分感应器（1）、数据采集器（2）、无线发送器（4）构成，水分感应器（1）埋设在不同深度的土壤层；所述数据采集器（2）采集所述水分感应器（1）测出的土壤水分数据，并通过无线发送器（4）发送至数据接收器（5）；

所述预报部分由数据接收器（5）、数据中心处理器（7）和发送枢纽（10）构成，数据接收器（5）接收来自各个监测点水分感应器（1）所测出的土壤水分数据（6），并发送至数据中心处理器（7），由数据中心处理器对输入的土壤水分数据（6）、气象预报数据（8）、人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据（9）进行处理，得出墒情预报数据，由发送枢纽（10）将所述墒情预报数据通过信息发布平台及时发布，指导及时适量灌溉农作物。

2.如权利要求1所述的开放式墒情监测与预报系统，其特征在于所述实施步骤为：

一、确定所监测的农作物区域内监测点的位置和数量，由不同位置的监测点形成监测网点群；

二、所述每个监测点农作物主根区土壤不同深度处埋设水分感应器（1），每个所述监测点纵向布置的农作物根系范围内的水分感应器个数大于两个；

三、所述每个监测点设置数据采集器（2）、无线发送器（4）、以及太阳能电池（3），且与水分感应器连接构成回路；

四、所述数据中心处理器（7）对数据接收器（5）提供的土壤水分数据（6）、接收的气象预报数据（8）、人工采集的作物水分生理指标和作物需水数据（9）进行处理，得出墒情预报数据；

五、由所述发送枢纽（10）将所述墒情预报数据通过信息发布平台发布，指导农作物的适量灌溉。

3.根据权利要求1或2所述开放式墒情监测与预报系统，其特征在于所述信息发布平台包括电视台（11）、电台（12）、气象屏（13）、手机短信（14）、传真机（15）。