CN107036648A - 一体化水分测量仪 - Google Patents

一体化水分测量仪 Download PDF

Info

Publication number
CN107036648A
CN107036648A CN201611123399.8A CN201611123399A CN107036648A CN 107036648 A CN107036648 A CN 107036648A CN 201611123399 A CN201611123399 A CN 201611123399A CN 107036648 A CN107036648 A CN 107036648A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
moisture
drimeter
integrated
main controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201611123399.8A
Other languages
English (en)
Inventor
余萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING DONGFANG RUNZE ECOLOGY TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
BEIJING DONGFANG RUNZE ECOLOGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING DONGFANG RUNZE ECOLOGY TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical BEIJING DONGFANG RUNZE ECOLOGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201611123399.8A priority Critical patent/CN107036648A/zh
Publication of CN107036648A publication Critical patent/CN107036648A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Abstract

本发明涉及一种一体化水分测量仪，包括：水分传感器组，用于同步地采集地面以上的水面高度和地面以下的土壤体积含水量；主控器，与水分传感器组连接，用于管理并存储水面高度和土壤体积含水量；通信装置，与主控器连接，用于获取水面高度和土壤体积含水量并实时上传至云服务器，并接收云服务器发送的控制指令。本发明提供的一种一体化水分测量仪，通过水分传感器组同步地采集地表水面高度和地下土壤中的体积含水量，能够直观得到测量仪安装地点水分动态变化实时数据，为农业灌溉科学研究、地质灾害发生机理研究、水利工程等提供科学有效的数据支撑，并为山体滑坡预警、农业灌溉节水、水利设施建设等提供实时动态的水分运动规律的数据。

Description

一体化水分测量仪
技术领域
本发明涉及土壤水分测量领域，尤其涉及一种一体化水分测量仪。
背景技术
目前，已有的水分测量方案只能对土壤内的水分进行监测测量，对于从空中到地表的水分，从地表径流、渗漏到地下的水分，以及地下水虹吸上升的水分等，没有一个完善的实时监测测量方案，对于水分循环整个过程的水分运动规律目前没有完善的测量装置。
水为流动性很强的液体，现有设备和方案不能在同一个时间点上同时测量地面水位、地下土壤水分含量及分布，因此，很难建立起水分从空气中到地表再到土壤中整个动态过程的模型，无法为山体滑坡预警、农业灌溉节水、水利设施建设等提供实时动态的水分运动规律的数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种一体化水分测量仪，实现一体化测量地面以上和地面以下的水分，进而为检测山体滑坡预警、农业灌溉节水、水利设施建设等提供实时动态的水分运动规律的数据。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一体化水分测量仪，外观为管状结构，所述一体化水分测量仪具体包括：
水分传感器组，用于同步地采集地面以上的水面高度和地面以下的土壤体积含水量；
主控器，与所述水分传感器组连接，用于管理并存储所述水面高度和所述土壤体积含水量；
通信装置，与所述主控器连接，用于获取所述水面高度和所述土壤体积含水量并实时上传至云服务器，并接收所述云服务器发送的控制指令。
本发明的有益效果是：本发明通过水分传感器组同步地采集地表水面高度和地下土壤中的水分含量，能够直观得到测量仪安装地点水分动态变化实时数据，为农业灌溉科学研究、地质灾害发生机理研究、水利工程等提供科学有效的数据支撑，并为山体滑坡预警、农业灌溉节水、水利设施建设等提供实时动态的水分运动规律的数据。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述主控器还用于根据所述控制指令对所述水分传感器组和所述通信装置进行管理和控制。
进一步地，所述一体化水分测量仪还包括电池，用于为所述一体化水分测量仪供电，所述电池为可充电电池。
进一步地，所述水分传感器组包括液位传感器和土壤水分传感器组。
进一步地，所述液位传感器用于测量土壤表面以上的水分深度。
进一步地，所述土壤水分传感器组用于测量土壤表面以下的土壤体积含水量。
进一步地，所述土壤水分传感器组包括多个土壤水分传感器，多个所述土壤水分传感器分别与所述主控器连接，多个所述土壤水分传感器用于测量土壤表面以下多层土壤的所述土壤体积含水量。
进一步地，还包括温度传感器组，用于测量温度。
进一步地，所述温度传感器组包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别与所述主控器连接，多个所述温度传感器用于测量土壤表面以下多层土壤的温度。
进一步地，多个所述土壤水分传感器与多个所述温度传感器呈交替分布，相邻的所述土壤水分传感器与所述温度传感器之间的间隔相同，依次安装在管状结构内部。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将多个所述土壤水分传感器与多个所述温度传感器呈交替分布，可以使测得的多层土壤的温度更加精确。
进一步地，各装置/器件的连接方式可以为有线连接和/或无线连接方式，例如，有线连接包括以电力线、标准串口RS485或以太网RJ45为接口的有线连接；无线连接包括基于Zigbee、Z-wave、Wifi或GPRS无线通信传输模式的无线连接。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一体化水分测量仪的结构框架图；
图2为本发明另一实施例提供的一体化水分测量仪的结构示意图。
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。
如图1所示，为本发明实施例提供的一体化水分测量仪的结构框架图，该结构包括：
水分传感器组110，用于同步地采集地面以上的水面高度和地面以下的土壤体积含水量；
主控器120，与水分传感器组110连接，用于管理并存储水面高度和土壤体积含水量；
通信装置130，与主控器120连接，用于获取水面高度和土壤体积含水量并实时上传至云服务器，并接收云服务器发送的控制指令。
上述实施例提供的一体化水分测量仪，通过水分传感器组110同步地采集地表水面高度和地下土壤中的水分含量，能够直观得到测量仪安装地点水分动态变化实时数据，为农业灌溉科学研究、地质灾害发生机理研究、水利工程等提供科学有效的数据支撑，并为山体滑坡预警、农业灌溉节水、水利设施建设等提供实时动态的水分运动规律的数据。
在另一实施例中，如图2所示，为本发明另一实施例提供的一体化水分测量仪的结构示意图，该一体化水分测量仪的外观为管状结构，并在管状结构外表面标识有地表线，地表线为实际使用过程中，将一体化水分测量仪插入土壤中后，土壤内部和土壤外部的分界线，该一体化水分测量仪具体包括：
水分传感器组110，用于同步地采集地面以上的水面高度和地面以下的土壤体积含水量；
主控器120，与水分传感器组110连接，用于管理并存储水面高度和土壤体积含水量，所述主控器可以为MCU芯片中的任一种；
通信装置130，与主控器120连接，用于获取水面高度和土壤体积含水量并通过GPRS实时上传至云服务器160，并接收云服务器160发送的控制指令。
进一步，云服务器160用于配置土壤的参数信息、被测土壤的深度信息、土壤水分传感器112的数量信息、土壤水分传感器112的初始参数信息以及液位传感器111的校准信息。
进一步，通信装置130具体用于将测量得到的相关数据通过GPRS传输到云服务器160，由云服务器160根据水分传感器组110的配置参数计算出土壤水分数据及土壤表面水位高度数据，然后由云服务器160推送给相关用户。
进一步，主控器120还用于根据控制指令对水分传感器组110和通信装置130进行管理和控制。
进一步，一体化水分测量仪还包括电池140，用于为一体化水分测量仪供电，电池140为可充电电池。
进一步，水分传感器组110包括液位传感器111和土壤水分传感器组。
进一步，液位传感器111用于测量土壤表面以上的水分深度，例如，可以采用高度为15cm的高精度水位测量传感器，水位测量高度为0-15cm，测量精度为±1mm。
进一步，土壤水分传感器组用于测量土壤表面以下的土壤体积含水量。
进一步，土壤水分传感器组包括10个土壤水分传感器112，分别与主控器120连接，这10个土壤水分传感器112均匀安装在管状结构插入到土壤表面下的部分内，管状结构插入到土壤中的长度为1m，即每两个相邻的土壤水分传感器112的间距为10cm土壤水分传感器112用于根据频域反射技术(Frequency Domain Reflectometry，FDR)测量土壤表面以下0-100cm的多层土壤的土壤体积含水量，土壤体积含水量测量准确度为±4％，并且，经过率定的准确度可以达到±3％以内。
进一步，还包括温度传感器150组，用于测量土壤表面以下的温度。
进一步，温度传感器150组包括10个温度传感器150，这10个温度传感器150分别与主控器120连接，这10个温度传感器150均匀安装在管状结构插入到土壤表面下的部分内，管状结构插入到土壤中的长度为1m，即每两个相邻的温度传感器150的间距为10cm，并且距离管状结构外表面的地表线最近的温度传感器150位于距离地表线最近的两个土壤水分传感器112的中间，温度传感器150用于测量土壤表面以下0-100cm的多层土壤的温度。
进一步，10个土壤水分传感器112与10个温度传感器150呈交替分布，依次安装在管状结构内部。
进一步，土壤水分传感器和温度传感器的数量可以根据实际需求增加或减少，例如，需要测量2m深度的土壤体积含水量时，可以使用20个土壤水分传感器，相邻的两个土壤水分传感器之间的距离为10cm。
进一步，各装置/器件的连接方式可以为有线连接和/或无线连接方式，例如，有线连接包括以电力线、标准串口RS485或以太网RJ45为接口的有线连接；无线连接包括基于Zigbee、Z-wave、Wifi或GPRS无线通信传输模式的无线连接。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，实际实现时可以有另外的划分组合方式。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
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 (10)

1.一体化水分测量仪，其特征在于，包括：
水分传感器组，用于采集水分数据；
主控器，与所述水分传感器组连接，用于管理并存储所述水分数据；
通信装置，与所述主控器连接，用于获取所述水分数据并实时上传至云服务器，并接收所述云服务器发送的控制指令。
2.根据权利要求1所述的一体化水分测量仪，其特征在于，所述主控器还用于根据所述控制指令对所述水分传感器组和所述通信装置进行管理和控制。
3.根据权利要求2所述的一体化水分测量仪，其特征在于，还包括电池，用于为所述一体化水分测量仪供电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一体化水分测量仪，其特征在于，所述水分传感器组包括液位传感器和土壤水分传感器组。
5.根据权利要求4所述的一体化水分测量仪，其特征在于，所述液位传感器用于测量土壤表面以上的水分深度。
6.根据权利要求4所述的一体化水分测量仪，其特征在于，所述土壤水分传感器组用于测量土壤表面以下的土壤体积含水量。
7.根据权利要求6所述的一体化水分测量仪，其特征在于，所述土壤水分传感器组包括多个土壤水分传感器，多个所述土壤水分传感器用于测量土壤表面以下多层土壤的所述土壤体积含水量。
8.根据权利要求7所述的一体化水分测量仪，其特征在于，还包括温度传感器组，用于测量温度。
9.根据权利要求8所述的一体化水分测量仪，其特征在于，所述温度传感器组包括多个温度传感器，多个所述温度传感器用于测量土壤表面以下多层土壤的温度。
10.根据权利要求9所述的一体化水分测量仪，其特征在于，多个所述土壤水分传感器与多个所述温度传感器呈交替分布，相邻的所述土壤水分传感器与所述温度传感器之间的间隔相同，依次安装在管状结构内部。
CN201611123399.8A 2016-12-08 2016-12-08 一体化水分测量仪 Withdrawn CN107036648A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611123399.8A CN107036648A (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一体化水分测量仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611123399.8A CN107036648A (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一体化水分测量仪

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107036648A true CN107036648A (zh) 2017-08-11

Family

ID=59530680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611123399.8A Withdrawn CN107036648A (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一体化水分测量仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107036648A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727155A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 北京圣世信通科技发展有限公司 一种一体化多参数墒情仪
CN113615545A (zh) * 2021-08-16 2021-11-09 北京安赛博技术有限公司 一种提供水田作物精准灌溉的装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103217190A (zh) * 2013-03-13 2013-07-24 周德民 集成式过湿地表环境水位与土壤湿度监测仪
CN203274793U (zh) * 2013-03-13 2013-11-06 周德民 集成式过湿地表环境水位与土壤湿度监测仪
CN203824580U (zh) * 2014-03-27 2014-09-10 西南大学 单点多层次土壤水分与温度测量仪
CN205280134U (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 上海农业信息化工程技术研究中心 一种微环境监测器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103217190A (zh) * 2013-03-13 2013-07-24 周德民 集成式过湿地表环境水位与土壤湿度监测仪
CN203274793U (zh) * 2013-03-13 2013-11-06 周德民 集成式过湿地表环境水位与土壤湿度监测仪
CN203824580U (zh) * 2014-03-27 2014-09-10 西南大学 单点多层次土壤水分与温度测量仪
CN205280134U (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 上海农业信息化工程技术研究中心 一种微环境监测器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727155A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 北京圣世信通科技发展有限公司 一种一体化多参数墒情仪
CN113615545A (zh) * 2021-08-16 2021-11-09 北京安赛博技术有限公司 一种提供水田作物精准灌溉的装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107372050B (zh) 一种渐进式定点精准远程控制浇灌装置及方法
CN102175288A (zh) 一种在线测量河道或渠道流量的方法及专用装置
CN104280430A (zh) 一种原油含水率测量装置及测量方法
CN107036648A (zh) 一体化水分测量仪
CN203847097U (zh) 一种油井数据监测装置
CN104897245A (zh) 基于Zigbee的多点采集自校正水位检测仪及测量方法
CN206208311U (zh) 一体化水分测量仪
CN208805191U (zh) 一种带有基准校核装置的路基沉降自动监测系统
CN104005974B (zh) 一种基于压力相关法的煤矿通风机流量测量方法
CN206380445U (zh) 一种基于物联网的花盆灌溉装置
CN203163772U (zh) 一种稻田土壤墒情实时监测系统
CN200998262Y (zh) 一种新型人体身高测量仪
CN203323794U (zh) 无线收发超声波卤水波美度、蒸发量、液位测量装置
CN203350247U (zh) 一种多点式土壤水分传感器
CN105699243B (zh) 物联网水肥一体化蒸渗仪测量系统
CN102692359A (zh) 一种土壤水气传导率原位测量系统与测量方法
CN202494496U (zh) 智能地下水位仪
CN103412043B (zh) 无线收发超声波卤水波美度、蒸发量、液位测量装置及方法
CN101256164A (zh) 土壤湿度分层测量系统
CN207355132U (zh) 一种渐进式定点精准远程控制浇灌装置
CN206627403U (zh) 一种远程通讯区域土壤双环入渗监测装置
CN207161071U (zh) 一种油田单井产量在线式测量系统
CN207396427U (zh) 一种物联网环境测控装置
CN206990002U (zh) 一种土壤温湿度检测仪
CN108332712A (zh) 压差式剖面沉降计及剖面沉降监测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170811