CN108931624A - 监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪 - Google Patents
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Abstract
监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，包括主机壳体和土壤环境监测装置，所述主机壳体包括可拆卸连接的上壳体和下壳体；所述上壳体内部设有无线通信网卡、定位芯片、蓄电池及数据采集主板，顶端设有光照传感器、降雨量监测模块和供电装置。本发明提供了监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，通过与互联网连接上传数据，实时监测土壤环境；还可通过按压插入土壤表面下，安装方便，节省人工；采用多种传感器，全方位监测土壤环境；利用太阳能或小型风力发电机供电，无需铺设供电线路，节能环保；每年将户外土壤定点监测仪挪动1～10米范围，重新插入，可以对土壤环境每年的好坏变化更加精准反映。
Description
技术领域
本发明涉及土壤监测技术领域，特别是监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪。
背景技术
现代社会，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染，土壤污染不仅妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还会通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康。
土壤污染的治理一直是困扰人们的难题，据研究表明，土壤污染的治理如果早发现早治理，不仅花费少，而且治理起来更加容易；因此，需要一种能够对土壤质量进行实时监控的装置，然而现有的土壤监控装置大多结构复杂，安装时需先在土壤中挖安装坑，同时传感器单一，无法全面了解土壤情况；还需要铺设供电线路，无法适应面积大、范围广的土壤监测实际需要。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，能够实时监测土壤质量，通过与互联网连接上传数据，适用于面积大范围广的监控区域；可通过按压插入土壤表面下，安装方便，节省人工；同时采用多种传感器，全方位监测土壤质量；利用太阳能为设备供电，无需铺设供电线路，节能环保。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，包括主机壳体和土壤环境监测装置，所述主机壳体包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，所述下壳体为直径由上至下逐渐缩小且底端为尖部的锥形杆；所述上壳体内部设有无线通信网卡、定位芯片、蓄电池及数据采集主板，顶端设有光照传感器、降雨量监测模块和供电装置，所述供电装置与蓄电池电性连接；所述下壳体内部设有土壤环境监测装置，下部沿轴向设有若干环形安装槽，所述土壤环境监测装置包括若干传感器组件，所述传感器组件固定安装在所述环形安装槽内且朝向外部与土壤接触；所述数据采集主板分别连接无线通信网卡、定位芯片、土壤环境监测装置及蓄电池，所述数据采集主板通过无线通信网卡与云端服务器通信连接。
进一步改进地，所述若干传感器组件包括土壤湿度传感器、地下温度传感器、土壤PH值传感器、重金属检测传感器、盐碱地质检测传感器及土壤养分检测传感器。
进一步改进地，所述数据采集主板上设有故障报警单元，所述上壳体的表面还设有故障报警灯，所述故障报警灯采用红色LED灯，所述故障报警灯连接故障报警单元。
进一步改进地，所述供电装置包括太阳能电池板和小型风力发电机中的至少一种；所述定位芯片为北斗定位芯片。所述蓄电池还包括电量监测芯片，所述电量监测芯片采用BQ2650X型号的电源电量监测芯片。
所述主机壳体的高度为30～100cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，能够实时监测土壤环境，通过与互联网连接上传数据，对土壤环境进行实时监控，适用于不限面积的土壤环境监控；其采用底端为尖部的锥形杆，可通过按压插入土壤表面下，安装方便，节省人工；同时采用多种传感器，全方位监测土壤质量；利用太阳能或小型风力发电机为设备供电，无需铺设供电线路，节能环保；为使检测数据更加有效反映问题，每年将户外土壤定点监测仪挪动1～10米范围，重新插入，可以对土壤环境每年的好坏变化更加精准反映。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的连接结构框图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
实施案例：请参阅图1和图2，监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，包括主机壳体和土壤环境监测装置，所述主机壳体包括可拆卸连接的上壳体1和下壳体2，所述下壳体2为直径由上至下逐渐缩小且底端为尖部的锥形杆；所述上壳体1内部设有无线通信网卡、北斗定位芯片、蓄电池及数据采集主板，顶端设有光照传感器、降雨量监测装置和太阳能电池板11，所述太阳能电池板与蓄电池电性连接；所述下壳体2内部设有土壤环境监测装置，下部沿轴向设有若干环形安装槽21，所述土壤环境监测装置包括若干传感器组件22，所述传感器组件固定安装在所述环形安装槽内且朝向外部与土壤接触；所述数据采集主板分别连接无线通信网卡、北斗定位芯片、土壤环境监测装置及蓄电池，所述数据采集主板通过无线通信网卡与云端服务器通信连接。
具体地，所述上壳体与下壳体通过螺纹结构可拆卸连接，容易维修。
所述若干传感器组件包括土壤湿度传感器、地下温度传感器、土壤PH值传感器、重金属检测传感器、盐碱地质检测传感器及土壤养分检测传感器。
所述数据采集主板上设有故障报警单元，所述上壳体的表面还设有故障报警灯，所述故障报警灯采用红色LED灯，所述故障报警灯连接故障报警单元。所述蓄电池还包括电量监测芯片，所述电量监测芯片采用BQ2650X型号的电源电量监测芯片。
所述主机壳体的高度为75cm，设备整体小巧，便于运输和安装。
具体实施中，为使检测数据更加有效反映问题，每年将户外土壤定点监测仪挪动1～10米范围，重新插入，可以对土壤环境每年的好坏变化更加精准反映。
本发明的工作原理：将设备的下端大部分按压插入土壤表面下，所述传感器组件与土壤相接触；所述数据采集主板驱动土壤环境监测装置的传感器组件工作，对土壤进行实时监测并收集数据，再通过无线通信网卡将土壤数据上传到云端服务器；故障报警单元用于对土壤环境监测装置的工作状态进行监控，分析是否存在故障，并在故障时启动故障报警灯，同时向云端服务器发送故障报警信号，提示需要维修。太阳能电池板收集白天日照的太阳能转化为电能，存储到蓄电池中，为整个设备供电。收集的雨水为土壤环境监测装置工作时提供水源支持。通过单个户外土壤定点监测仪上传的综合数据，结合周边的户外土壤定点监测仪来综合体现监测地域土壤质量，为土壤的施肥、种植或治理提供可靠数据支撑。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (6)
1.监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，包括主机壳体和土壤环境监测装置，其特征在于：所述主机壳体包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，所述下壳体为直径由上至下逐渐缩小且底端为尖部的锥形杆；所述上壳体内部设有无线通信网卡、定位芯片、蓄电池及数据采集主板，顶端设有光照传感器、降雨量监测模块和供电装置，所述供电装置与蓄电池电性连接；所述下壳体内部设有土壤环境监测装置，下部沿轴向设有若干环形安装槽，所述土壤环境监测装置包括若干传感器组件，所述传感器组件固定安装在所述环形安装槽内且朝向外部与土壤接触；所述数据采集主板分别连接无线通信网卡、定位芯片、土壤环境监测装置及蓄电池，所述数据采集主板通过无线通信网卡与云端服务器通信连接。
2.根据权利要求1所述的监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，其特征在于：所述若干传感器组件包括土壤湿度传感器、地下温度传感器、土壤PH值传感器、盐碱地质检测传感器、重金属检测传感器及土壤养分检测传感器。
3.根据权利要求1或2所述的监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，其特征在于：所述数据采集主板上设有故障报警单元，所述上壳体的表面还设有故障报警灯，所述故障报警灯采用红色LED灯，所述故障报警灯连接故障报警单元。
4.根据权利要求1所述的监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，其特征在于：所述供电装置包括太阳能电池板和小型风力发电机中的至少一种；所述定位芯片为北斗定位芯片。
5.根据权利要求1所述的监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，其特征在于：所述蓄电池还包括电量监测芯片，所述电量监测芯片采用BQ2650X型号的电源电量监测芯片。
6.根据权利要求1所述的监控土壤环境质量的户外土壤定点监测仪，其特征在于：所述主机壳体的高度为30～100cm。
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