CN102879545B - 一种土壤振动的测量方法和一种土壤检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤振动的测量方法，将重力传感器埋设在土壤里；将重力传感器测量的数据通过发信装置发送给外部的信息处理装置。本发明还涉及一种土壤检测装置，包括埋入土壤里的柱形体，柱形体上设有重力传感器和发信装置，重力传感器与发信装置电连接；重力传感器用于检测发生的振动或移动并将检测到的信号转化为发生振动或移动的数据；发信装置用于将上述数据发送给外部的信息处理装置。本发明采用重力传感器实现了对土壤振动的测量，能有效的事先提供预警信息和数据分析；将重力传感器安装于土壤检测装置上，除提供预警信息外，还能进一步完善土壤检测装置自身的功能。

Description

一种土壤振动的测量方法和一种土壤检测装置

技术领域

本发明涉及一种土壤振动的测量方法和一种土壤检测装置。

背景技术

“土壤”是指覆盖于地球陆地表面，具有肥力特征的，能够生长绿色植物的疏松物质层，其由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，它们互相联系，互相制约，为农作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。而土壤湿度决定农作物的水分供应状况，土壤肥力则是土壤物理、化学、生物化学和物理化学特性的综合表现，其为植物生长提供营养支撑，因此，对于各种与土壤检测相关的传感器的使用及其发展是一个重要的问题。

现有的土壤检测装置大都是检测土壤的湿度、温度、肥力等数据信息，例如本申请人在申请号为201210010383.1的专利文件中所述的装置，但还没有使用重力传感器测量土壤振动的方法，也没有在土壤检测装置上安装重力传感器的先例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种更简单实用的土壤振动测量方法和一种具备有土壤振动检测功能的土壤检测装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种土壤振动的测量方法，将重力传感器埋设在土壤里；将所述重力传感器测量的数据通过发信装置发送给外部的信息处理装置。

本发明解决上述另一个技术问题的技术方案如下，一种土壤检测装置，包括埋入土壤里的柱形体，所述柱形体上设有重力传感器和发信装置，所述重力传感器与所述发信装置电连接；所述重力传感器用于检测所述土壤监测装置受到振动或移动的信号，并将检测到的信号转化为所述土壤检测装置发生振动或移动的数据；所述发信装置用于将所述土壤检测装置发生振动或移动的数据发送给外部的信息处理装置。

本发明的有益效果是：采用重力传感器实现了对土壤发生的振动或移动的测量，进而得到地质变化的数据，因此可以预先提供预警信息和数据分析，实现了对自然灾害的预警。

本发明的另一个有益效果是：在目前农林业广泛使用的土壤检测装置上安装重力传感器，在完善对土壤温度、湿度、肥力等功能检测的基础上，还提供了自然灾害预警的功能，并且还进一步完善了土壤检测装置自身的功能，如土壤检测装置的防盗、测量数据准确等等。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述重力传感器为三轴重力加速度传感器。采用上述进一步方案的有益效果是重力传感器感应的数据更加灵敏和准确。

进一步，所述发信装置为无线数据传输模块。采用上述进一步方案的有益效果是对于埋于各处地下的土壤检测装置来说，采用无线传输可减少了长距离布线，方便实用，节省成本。

进一步，所述柱形体的不同高度处分别设有一个重力传感器。采用上述进一步方案的有益效果是可以获得不同深度处土壤发生振动的情况，测量数据更加全面。

进一步，所述柱形体的不同高度处还分别设有一个温度传感器。采用上述进一步方案的有益效果是由于土壤温度值是土壤检测装置主要测量的重要参数之一，因此有必要在柱形体的不同高度设置温度传感器，以测量不同深度处的土壤温度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、柱形体，2、线路板，3、温度传感器，4、湿度传感器，5、肥力传感器，6、发信装置，7、重力传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：一种土壤振动的测量方法，将一个重力传感器7和一个发信装置6埋设在土壤里；重力传感器7和发信装置6之间电连接，将重力传感器7测量的数据通过发信装置6发送给外部的信息处理装置。

进一步的，在一定地理区域范围的土壤内，例如30平方公里内，每平方公里土壤中埋设有3个上述连接有发信装置的重力传感器，然后将90个重力传感器感应的信息都传输给信息处理装置，这样就形成了一片地理区域的自然灾害预警装置。由于土壤检测装置埋在土壤内，能够更灵敏的感应到地质的活动，人们收集这些数据，并根据这些数据作出提前判断，发现规律，及时发出自然灾害预警。

实施例2：图1所示，一种土壤检测装置，包括埋入土壤的柱形体1，柱形体1内设有线路板2，并通过定位孔将线路板2固定在柱形体1的内部，线路板2上设有温度传感器3、湿度传感器4、肥力传感器5和发信装置6，上述各传感器分别用于检测各项土壤指标信号，通过线路板2上的处理电路将检测到土壤指标信号转化为土壤指标数据，然后再通过发信装置6将上述土壤指标数据发送给外部的信息处理装置，在线路板2还设有重力传感器7，重力传感器7用于检测土壤检测装置发生的倾斜、振动、移动等信号，通过线路板2将上述检测到的信号转化为土壤检测装置发生振动或移动的数据；发信装置6还用于将所述土壤检测装置发生振动或移动的数据发送给外部的信息处理装置。本发明所说的土壤检测装置还可采用其他常用土壤检测装置，例如本申请人在申请号为201210010383.1的专利文件中所述的检测装置上安装重力重力传感器得到。

重力传感器7的作用主要有三方面：

一是可以作为自然灾害的预警。由于土壤检测装置埋在土壤内，能够更灵敏的感应到地质的活动，例如发生火山、地震、山体滑坡之前，事先会有小的土表振动、土表泥土移动、地下水位突变等活动信号被重力传感器感应，这些数据可以传递给外部信息处理装置，人们收集这些数据，并根据这些数据作出提前判断，及时发出自然灾害预警，减少人员和财产的损失。

二是用于土壤检测装置的防盗。由于土壤检测装置往往都是长期埋在土壤里，没有专人看管，可能导致被人偷窃。为此，如果重力传感器2检测到信号突发异常或有大幅度变化，则可通过信号土壤监测装置上的控制器在现场发出报警信号，或通过外部远程的信息处理装置发出报警信号。

三是用于保证土壤检测装置测量数值的准确性。例如，埋设土壤检测装置的土壤附近可能经常有火车、拖拉机等机动车经过，从而引起土壤异常高低频振动，而这些异常振动可能会导致测量的温度、湿度、肥力等数据的失真，这时测量的数据是没有意义的，因此当这些异常振动出现时，重力传感器感应到这些信号，可以通过土壤检测装置自身的控制器发出信号停止测量，系统将延时一段时间再进行测量或等待异常振动信号消失后再开始测量。

由于土壤检测装置已广泛用于农林业，因此，将重力传感器设置在土壤检测装置上一起使用无疑节省了资源，例如节省了土地资源、节省了埋设时人力的浪费、节省了发信装置等等，实现了各功能的集成应用。此外，将重力传感器装在土壤检测装置上，除了实现自然灾害预警的功能外，还能够为土壤检测装置本身提供了装置防盗、数据测量准确的功能，进一步完善了各类土壤检测装置产品。

在上面的两个实施例中，重力传感器7优选采用为三轴重力加速度传感器，可计算空间XYZ三个方向上的速度和位移量，以使感应的数据更灵敏、更全面；还可在柱形体1的不同高度处分别设有重力传感器7，这样可以测量和收集不同深度土壤内部的振动或移动的信息。

发信装置6可采用有线通讯方式或无线通讯方式，例如，有线通讯方式可采用：RS485，USB，RS232，CAN。无线通讯方式可采用：NFC，GPRS，3G，Zigbee；考虑到土壤检测装置正常的运行环境，实际中，采用无线数据传输模块更为普遍。

进一步的，柱形体1的不同高度处还可以分别设有温度传感器3，由于土壤温度信息相对来说较为重要，因此这样设置还可以获得不同深度处的土壤温度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种土壤检测装置，包括埋入土壤里的柱形体，其特征在于：所述柱形体上设有重力传感器和发信装置，所述重力传感器与所述发信装置电连接；所述重力传感器用于检测所述土壤检测装置受到振动或移动的信号，并将检测到的信号转化为所述土壤检测装置发生振动或移动的数据；所述发信装置用于将所述土壤检测装置发生振动或移动的数据发送给外部的信息处理装置；

柱形体内还设有线路板，并通过定位孔将线路板固定在柱形体的内部，线路板上设有温度传感器、湿度传感器和肥力传感器，上述各传感器分别用于检测各项土壤指标信号，通过线路板上的处理电路将检测到土壤指标信号转化为土壤指标数据，然后再通过发信装置将上述土壤指标数据发送给外部的信息处理装置。

2.根据权利要求1所述的一种土壤检测装置，其特征在于：所述重力传感器为三轴重力加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种土壤检测装置，其特征在于：所述发信装置为无线数据传输模块。

4.根据权利要求1所述的一种土壤检测装置，其特征在于：所述柱形体的不同高度处分别设有一个重力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种土壤检测装置，其特征在于：所述柱形体的不同高度处还分别设有一个温度传感器。