CN106053759A - 基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统及其检测方法 - Google Patents

基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统及其检测方法 Download PDF

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Abstract

基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，属于土壤监测的技术领域，包括土壤数据采集器、与土壤数据采集器信号输入端连接的土壤水分传感器或/和土壤EC传感器，土壤数据采集器与远程服务器通信，系统结构中增设带蓝牙模块的移动通讯设备，相应地，土壤数据采集器中设置蓝牙通讯模块，土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块与移动通讯设备建立通信连接，移动通讯设备借助数据通信网与服务器连接。本发明还提供了该系统的检测方法，通过本发明速测系统及检测方法实现了土壤含水量和EC传感器可以单独或同时使用，便于用户根据需求自行选择，且传感器可以与土钻结合采集不同深度的数据。

Description

基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统及其检测方法
技术领域
本发明属于土壤监测的技术领域，涉及土壤墒情的监测，具体涉及一种基于蓝牙通讯的土壤含水量与EC速测系统及其检测方法。
背景技术
对土壤墒情与电导率(EC)的测定是土壤中两项重要的指标参数，土壤湿度是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，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。土壤墒情是重要的土壤信息，是农作物和植被生长的重要生态因素，因而进行土壤土层墒情的测定，掌握土壤墒情变化的规律，实时的土壤墒情的数据采集，具有重要意义。土壤电导率(EC)则与其盐分含量密切相关。但是实际使用过程中，市场现有的测量设备对土壤含水量与EC测定中，采用的数据记录器只能通过计算机相关软件读取数据或通过GPRS传输到服务器上，且只适用于在固定位置进行监测，不易进行移动数据采集，并在监测结果的共享上存在不便，一般只限于专业人员使用，无法在农户推广的问题及弊端。并且其数据采集时只能同时采集到土壤含水量和EC值，当用户不需要两种数据都采集时，按照现有的检测系统，该系统仍会接收到所有墒情数据，这就会对用户造成困扰，同时造成用户不必要的流量消耗，并对存储单元和处理能力的要求更高，检测系统成本高。
发明内容
为了解决现有技术的土壤含水量与EC测定中采用的数据记录器只能通过计算机相关软件读取数据或通过GPRS传输到服务器上，且只适用于在固定位置进行监测，不易进行移动数据采集，并在监测结果的共享上存在不便，一般只限于专业人员使用，无法在农户推广的问题及弊端，提供了一种基于蓝牙通讯的土壤含水量与EC速测系统及其监测结果共享方法。
本发明为实现其目的采用的技术方案是：
基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，包括土壤数据采集器、与土壤数据采集器信号输入端连接的土壤水分传感器或/和土壤EC传感器，土壤数据采集器与远程服务器通信，系统结构中增设带蓝牙模块的移动通讯设备，相应地，土壤数据采集器中设置蓝牙通讯模块，土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块与移动通讯设备建立通信连接，移动通讯设备借助数据通信网与服务器连接。
所述的移动通讯设备为具有蓝牙功能的智能手机或平板电脑。
所述的土壤数据采集器中还包括CPU、与CPU连接且存储有土壤墒情信息的存储器、A/D转换电路、电源转换电路及电源，CPU的控制端与土壤水分传感器、土壤EC传感器的开关控制电路的受控端连接，土壤水分传感器、土壤EC传感器的信号输出端均与A/D转换电路连接，A/D转换电路的信号输出端与存储器信号输入端连接，CPU与蓝牙通讯模块连接。
所述的移动通讯设备中还包括与蓝牙模块连接的存储单元，中央控制器、输入电路模块，输入电路模块、存储单元均与中央控制器连接，还包括土壤水分传感器和土壤EC传感器的开关控制模块。
所述的电源包括充电电池，充电电池与电源转换电路连接。
在土壤水分传感器、土壤EC传感器外壁上设置有与土钻手柄相匹配的外螺纹丝扣。
基于所述系统的土壤墒情速测方法，包括以下步骤：
A、将土壤水分传感器、土壤EC传感器分别与土壤数据采集器连接，然后将土壤水分传感器、土壤EC传感器插入到受检的土壤中，给土壤数据采集器通电；
B、打开移动通信设备借助蓝牙模块搜索土壤数据采集器，将移动通信设备与土壤数据采集器建立蓝牙连接；
C、借助输入电路模块在移动通信设备中输入观测人员的姓名、受检的位置信息，中央控制器将上述信息存储至存储单元中、并借助GPS进行受检的位置定位，
D、根据受检的位置信息调整土壤水分传感器和土壤EC传感器位置，通过土壤水分传感器和土壤EC传感器的开关控制模块设定两个传感器的开关状态；
E、土壤水分传感器和土壤EC传感器检测的数据通过土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块传送至移动通信设备，移动通信设备将数据存储至存储单元中，然后再上传至远程服务器储存。测量结束后，用户通过在移动通信设备上查看所储存的监测的数据，或将服务器上的储存数据进行下载查看。
所述的受检的位置信息包括受检位置的经纬度、受检土壤深度。
本发明的有益效果是：本发明速测系统实现了土壤含水量和EC传感器可以单独或同时使用，便于用户根据需求自行选择，且传感器可以与土钻结合采集不同深度的数据；数据采集器通过蓝牙与移动通信设备连接，用户通过手机或平板等移动设备即可采集数据便于移动监测，改变了传统利用计算机通过数据线与仪器相连的方式；监测数据包括了监测点的经纬度，监测结果可以上传到服务器实现数据共享，用户也可以下载感兴趣区域所有的监测数据，查看不同深度土壤含水量或EC的分布情况；通过数据共享网站，用户可以下载自己的监测数据。本系统的改进在土壤含水量和EC快速移动监测和数据共享方面具有及其突出的优越性。
土壤水分传感器与土壤EC传感器可以随意增减，即可以单独测量土壤含水量或EC值，也可以同时测量2项数据。便于用户选择，降低仪器采购成本；采用蓝牙技术与手机、平板等互联，通过手机或平板采集数据，实现移动便携监测。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，包括土壤数据采集器、与土壤数据采集器信号输入端连接的土壤水分传感器或/和土壤EC传感器，土壤数据采集器与远程服务器通信，系统结构中增设带蓝牙模块的移动通讯设备，相应地，土壤数据采集器中设置蓝牙通讯模块，土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块与移动通讯设备建立通信连接，移动通讯设备借助数据通信网与服务器连接。
所述的移动通讯设备为具有蓝牙功能的智能手机或平板电脑。
所述的土壤数据采集器中还包括CPU、与CPU连接且存储有土壤墒情信息的存储器、A/D转换电路、电源转换电路及电源，CPU的控制端与土壤水分传感器、土壤EC传感器的开关控制电路的受控端连接，土壤水分传感器、土壤EC传感器的信号输出端均与A/D转换电路连接，A/D转换电路的信号输出端与存储器信号输入端连接，CPU与蓝牙通讯模块连接。
所述的移动通讯设备中还包括与蓝牙模块连接的存储单元，中央控制器、输入电路模块，输入电路模块、存储单元均与中央控制器连接。
所述的电源包括充电电池，充电电池与电源转换电路连接。
在土壤水分传感器、土壤EC传感器外壁上设置有与土钻手柄相匹配的外螺纹丝扣。
进一步的，本发明土壤成分采集系统采用内置电池与外接电源2种供电方式，其中，内置的充电电池可以充电，外置电源可以通过手机充电宝进行供电，便于野外移动监测。
进一步的土壤成分采集器与土壤水分传感器及EC传感器之间的连接采用拔插的形式，便于用户根据需要采购或者使用2不同的传感器，这样可以单独使用其中的一个传感器，也可以同时使用。
实施例2
基于所述系统的土壤墒情速测方法，包括以下步骤：
A、将土壤水分传感器、土壤EC传感器分别与土壤数据采集器连接，然后将土壤水分传感器、土壤EC传感器插入到受检的土壤中，给土壤数据采集器通电；
B、打开智能手机借助蓝牙模块搜索土壤数据采集器，将智能手机与土壤数据采集器建立蓝牙连接，即打开智能手机上的蓝牙功能，通过蓝牙搜索土壤数据采集器，当通信设备上显示土壤数据采集器的名称时，搜索完毕，智能手机与土壤数据采集器建立蓝牙连接，否则继续搜索，直至搜索到土壤数据采集器；
C、借助输入电路模块在智能手机中输入观测人员的姓名、受检的位置信息，中央控制器将上述信息存储至存储单元中、并借助GPS进行受检的位置定位，
D、根据受检的位置信息调整土壤水分传感器和土壤EC传感器位置，通过土壤水分传感器和土壤EC传感器的开关控制模块设定两个传感器的开关状态；
E、土壤水分传感器和土壤EC传感器检测的数据通过土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块传送至智能手机，智能手机将数据存储至存储单元中，然后再上传至远程服务器储存。测量结束后，用户通过在智能手机上查看所储存的监测的数据，或将服务器上的储存数据进行下载查看。
所述的受检的位置信息包括受检位置的经纬度、受检土壤深度。
上述移动通信设备(智能手机)还可以是具有蓝牙功能的平板电脑、笔记本电脑或带有USB端口的计算机，在USB端口内插接有USB型蓝牙适配器。

Claims (8)

1.基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，包括土壤数据采集器、与土壤数据采集器信号输入端连接的土壤水分传感器或/和土壤EC传感器，土壤数据采集器与远程服务器通信，其特征在于，系统结构中增设带蓝牙模块的移动通讯设备，相应地，土壤数据采集器中设置蓝牙通讯模块，土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块与移动通讯设备建立通信连接，移动通讯设备借助数据通信网与服务器连接。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，其特征在于：所述的移动通讯设备为具有蓝牙功能的智能手机或平板电脑。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，其特征在于：所述的土壤数据采集器中还包括CPU、与CPU连接且存储有土壤墒情信息的存储器、A/D转换电路、电源转换电路及电源，CPU的控制端与土壤水分传感器、土壤EC传感器的开关控制电路的受控端连接，土壤水分传感器、土壤EC传感器的信号输出端均与A/D转换电路连接，A/D转换电路的信号输出端与存储器信号输入端连接，CPU与蓝牙通讯模块连接。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，其特征在于：所述的移动通讯设备中还包括与蓝牙模块连接的存储单元，中央控制器、输入电路模块，输入电路模块、存储单元均与中央控制器连接。
5.根据权利要求3所述的基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，其特征在于：所述的电源包括充电电池，充电电池与电源转换电路连接。
6.根据权利要求1所述的基于蓝牙通讯的土壤墒情速测系统，其特征在于：在土壤水分传感器、土壤EC传感器外壁上设置有与土钻手柄相匹配的外螺纹丝扣。
7.基于如权利要求1所述的系统的土壤墒情速测方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将土壤水分传感器、土壤EC传感器分别与土壤数据采集器连接，然后将土壤水分传感器、土壤EC传感器插入到受检的土壤中，给土壤数据采集器通电；
B、打开移动通信设备借助蓝牙模块搜索土壤数据采集器，将移动通信设备与土壤数据采集器建立蓝牙连接；
C、借助输入电路模块在移动通信设备中输入观测人员的姓名、受检的位置信息，中央控制器将上述信息存储至存储单元中、并借助GPS进行受检的位置定位，
D、根据受检的位置信息调整土壤水分传感器和土壤EC传感器位置，通过土壤水分传感器和土壤EC传感器的开关控制模块设定两个传感器的开关状态；
E、土壤水分传感器和土壤EC传感器检测的数据通过土壤数据采集器借助蓝牙通讯模块传送至移动通信设备，移动通信设备将数据存储至存储单元中，然后再上传至远程服务器储存。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述的受检的位置信息包括受检位置的经纬度、受检土壤深度。
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