CN105549507A - 一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其包括：多个传感器、外壳、外壳内部的AD转换模块、ARM数据采集板、通讯模块及供电模块、外壳表面的显示模块、数据库服务器和终端设备，多个传感器用于采集稻田中的环境参数数据并以模拟信号形式输出，AD转换模块与多个传感器连接，用于将多个传感器输出的模拟信号形式的环境参数数据转换为数字信号形式的环境参数数据；ARM数据采集板用于将AD转换模块输出的多个数字信号形式的环境参数数据发送至显示模块和通讯模块；显示模块用于实时显示多个环境参数数据；通讯模块与数据库服务器连接，数据库服务器与终端设备连接；供电模块分别与AD转换模块、ARM数据采集板、显示模块和通讯模块连接。
Description
技术领域
本发明涉及寒地稻田水足迹与水质监控技术领域，具体而言，涉及一种数据采集人员不必亲临稻田，并能够远程传输数据的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统。
背景技术
随着环境监测技术的快速发展，对监测点的环境因子的数量以及质量的要求均在不断提高，信息技术、电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，为环境因子的自动化监测提供了有力的技术支持。但是，目前国内用于水足迹与水质远程监控的系统仍不常见，稻田水样采集大多需要测试人员进入被测试环境中才能进行，由于稻田中常年存水，采集人员进出极为不便，同时也会干扰稻田水质，影响测定准确度。目前已有单独功能的电导率、pH值、溶解氧等设备或装置，但该类装置和仪器的综合处理能力较差。
发明内容
本发明提供一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，以使得数据采集人员不必亲临稻田，由远程即可获知稻田中的水足迹与水质状况。
为了达到上述目的，本发明提供了一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其包括：多个传感器、外壳、外壳内部的AD转换模块、ARM数据采集板、通讯模块及供电模块、外壳表面的显示模块、数据库服务器和终端设备，其中：
多个所述传感器用于采集稻田中的环境参数数据并以模拟信号形式输出，包括设置于稻田地面设定高度处的第一传感器组、设置于稻田水体中部的第二传感器组和固定于稻田地面的第三传感器组，其中，所述第一传感器组包括蒸发量传感器和降雨量传感器，所述第二传感器组包括水温传感器、COD传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器，所述第三传感器组包括土壤入渗量传感器和水位传感器；
所述AD转换模块与多个所述传感器连接，用于将多个所述传感器输出的模拟信号形式的环境参数数据转换为数字信号形式的环境参数数据；
所述ARM数据采集板用于将所述AD转换模块输出的多个数字信号形式的环境参数数据发送至所述显示模块和所述通讯模块；
所述显示模块用于实时显示多个环境参数数据；
所述通讯模块与所述数据库服务器连接以将多个环境参数数据上传至所述数据库服务器，所述数据库服务器与所述终端设备连接；
所述供电模块分别与所述AD转换模块、所述ARM数据采集板、所述显示模块和所述通讯模块连接。
在本发明的一实施例中，所述蒸发量传感器和/或所述降雨量传感器设置在距离地面70cm高度处。
在本发明的一实施例中，所述终端设备为计算机或手机。
在本发明的一实施例中，所述外壳为一次性注塑成型，所述外壳背面设有壁挂孔。
在本发明的一实施例中，所述显示模块为LCD显示设备。
在本发明的一实施例中，所述ARM数据采集板采用嵌入式系统。
在本发明的一实施例中，所述通讯模块为3G通讯模块、4G通讯模块或无线路由器。
在本发明的一实施例中，所述ARM数据采集板内设有GPS时钟模块。
在本发明的一实施例中，所述供电模块为太阳能供电设备。
本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统具有以下优点：
(1)外壳为一次注塑成型，具有防水及防雷的功能，外壳背面的壁挂孔可挂置于墙上，便于安装；
(2)本发明结构简单、造价低廉、功耗较低且稳定性好；
(3)本发明实现了对水足迹和水质的监测，通过网络将采集的稻田中的环境参数数据发送至远程监控设备或手持设备，从而能够便于掌握寒地水稻生产过程中水分输入和输出情况，并能够获知稻田水资源的综合情况，为推动水稻清洁种植具有重要意义。
(4)本发明中的ARM数据采集板采用嵌入式系统，嵌入式系统资源丰富，带有成熟操作系统，具有网络通信、触摸屏的功能，可提高传感器的可靠性和应用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统的结构示意图；
图2为本发明中的传感器的设置示意图。
附图标记说明：1-传感器；11-第一传感器组；12-第二传感器组；13-第三传感器组；2-外壳；3-AD转换模块；4-ARM数据采集板；5-通讯模块；6-供电模块；7-显示模块；8-数据库服务器；9-终端设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统的结构示意图，如图所示，本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统包括：多个传感器1、外壳2、外壳1内部的AD转换模块3、ARM数据采集板4、通讯模块5及供电模6块、外壳1表面的显示模块7、数据库服务器8和终端设备9，其中：
多个传感器1用于采集稻田中的环境参数数据并以模拟信号形式输出，包括设置于稻田地面设定高度处的第一传感器组11、设置于稻田水体中部的第二传感器组12和固定于稻田地面的第三传感器组13，其中，第一传感器组11包括蒸发量传感器和降雨量传感器，第二传感器组12包括水温传感器、COD传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器，第三传感器组13包括土壤入渗量传感器和水位传感器。
下表为本发明可以采用的传感器的型号，在具体实施时，第一传感器组11、第二传感器组12和第三传感器组13均可根据需要增加或减少传感器的种类及数量，且传感器种类不限于以上所提出的几种传感器。
图2为本发明中的传感器的设置示意图，如图所示，第一传感器组11中的蒸发量传感器和降雨量传感器可以设置在距离地面70cm高度处，也可以根据具体需要调节为其他高度，第二传感器组12中的水温传感器、COD传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器设置于稻田水体中部，高度根据水位进行调整，第三传感器组13中的土壤入渗量传感器安置在地面上且不露出水面，水位传感器则露出水面。上述传感器的设置方式是本领域技术人员的常用手段，在此不予赘述。
AD转换模块3与多个传感器1连接，用于将多个传感器1输出的模拟信号形式的环境参数数据转换为数字信号形式的环境参数数据；
ARM数据采集板4用于将AD转换模块3输出的多个数字信号形式的环境参数数据发送至显示模块7和通讯模块5，ARM数据采集板4可以采用嵌入式系统，包括单片机和系统运行软件。嵌入式单片机的型号为：KL-STM，该单片机的主控制芯片为STM32F103系列，属于32位基于ARM核心的带128K字节闪存的微控制器。核心处理器Cortex-M3，32位，速度72MHz，存储容量128KB，ARM数据采集板4内部还可以设置GPS时钟模块，GPS时钟模块用于授时，对寒地稻田水足迹与水质远程监控系统进行时间校正。
显示模块7用于实时显示多个环境参数数据，显示模块7可以采用LCD显示设备，采用基于HD44780液晶芯片的LCD1602。1602液晶也叫1602字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。
通讯模块5与数据库服务器8连接以将多个环境参数数据上传至数据库服务器8，通讯模块5可以为3G通讯模块、4G通讯模块或无线路由器，以高速、稳定的传输数据，如果为4G通讯模块，其型号可以采用ME909u-521MiniPCIe。
数据库服务器8与终端设备9连接，终端设备9可以为计算机、手机或PAD等，以实时获取稻田的多个环境参数数据，从而便于分析稻田中的水足迹和水质状况，便于及时采取相应措施。
供电模块6分别与AD转换模块3、ARM数据采集板4、显示模块7和通讯模块5连接。
本发明中的外壳2可以为一次性注塑成型，以便于防水，保护内部元件，外壳2的背面可以设有壁挂孔，以方便挂置于墙上。
本发明中的供电模块6可以为太阳能供电设备，也可以采用其他供电设备进行供电。
本发明还可以建立集成数据接收、存储，数据分析诊断和监控管理为一体的软件平台。数据接收和存储模块是由运行在WEB服务器上的一系列配套应用软件实现的，可接收存储包括图像视频在内的各种数据。该模块通过综合采用B/S(Browser/Server，即浏览器/服务器)和C/S(Client/Server，即客户端/服务器)技术架构，在基于微软公司的.NET平台上，采用ASP.NET技术和C#语言，将数据和图像存储到服务器端的MSSQLSERVER数据库中，为后续数据分析挖掘、诊断管理模块提供数据和技术支持。
本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统具有以下优点：
(1)外壳为一次注塑成型，具有防水及防雷的功能，外壳背面的壁挂孔可挂置于墙上，便于安装；
(2)本发明结构简单、造价低廉、功耗较低且稳定性好；
(3)本发明实现了对水足迹和水质的监测，通过网络将采集的稻田中的环境参数数据发送至远程监控设备或手持设备，从而能够便于掌握寒地水稻生产过程中水分输入和输出情况，并能够获知稻田水资源的综合情况，为推动水稻清洁种植具有重要意义。
(4)本发明中的ARM数据采集板采用嵌入式系统，嵌入式系统资源丰富，带有成熟操作系统，具有网络通信、触摸屏的功能，可提高传感器的可靠性和应用范围。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，包括：多个传感器、外壳、外壳内部的AD转换模块、ARM数据采集板、通讯模块及供电模块、外壳表面的显示模块、数据库服务器和终端设备，其中：
多个所述传感器用于采集稻田中的环境参数数据并以模拟信号形式输出，包括设置于稻田地面设定高度处的第一传感器组、设置于稻田水体中部的第二传感器组和固定于稻田地面的第三传感器组，其中，所述第一传感器组包括蒸发量传感器和降雨量传感器，所述第二传感器组包括水温传感器、COD传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器，所述第三传感器组包括土壤入渗量传感器和水位传感器；
所述AD转换模块与多个所述传感器连接，用于将多个所述传感器输出的模拟信号形式的环境参数数据转换为数字信号形式的环境参数数据；
所述ARM数据采集板用于将所述AD转换模块输出的多个数字信号形式的环境参数数据发送至所述显示模块和所述通讯模块；
所述显示模块用于实时显示多个环境参数数据；
所述通讯模块与所述数据库服务器连接以将多个环境参数数据上传至所述数据库服务器，所述数据库服务器与所述终端设备连接；
所述供电模块分别与所述AD转换模块、所述ARM数据采集板、所述显示模块和所述通讯模块连接。
2.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述蒸发量传感器和/或所述降雨量传感器设置在距离地面70cm高度处。
3.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述终端设备为计算机或手机。
4.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述外壳为一次性注塑成型，所述外壳背面设有壁挂孔。
5.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述显示模块为LCD显示设备。
6.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述ARM数据采集板采用嵌入式系统。
7.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述通讯模块为3G通讯模块、4G通讯模块或无线路由器。
8.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述ARM数据采集板内设有GPS时钟模块。
9.根据权利要求1所述的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其特征在于，所述供电模块为太阳能供电设备。
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| CN201510980621.5A CN105549507A (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201510980621.5A CN105549507A (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133071A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-16 | 湖北工业大学 | 一种cod电化学快速在线监测的方法 |
| CN111272228A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-12 | 河海大学 | 一种水田灌水量自动监测装置 |
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2015
- 2015-12-23 CN CN201510980621.5A patent/CN105549507A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 纪建伟 等: "基于无线传输的稻田灌溉监控系统", 《农业工程学院》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133071A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-16 | 湖北工业大学 | 一种cod电化学快速在线监测的方法 |
| CN110133071B (zh) * | 2019-04-22 | 2021-09-17 | 湖北工业大学 | 一种cod电化学快速在线监测的方法 |
| CN111272228A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-12 | 河海大学 | 一种水田灌水量自动监测装置 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |