CN109557255A - 一种智能土壤气检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤检测技术领域，尤其涉及一种智能土壤气检测方法及系统，其用于解决现有技术中存在的检测繁琐，且检测精度较低的技术问题，包括控制所述检测系统的主控模块以及重力传感模块、气体检测模块和数据优化模块，所述重力传感模块与所述主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与所述气体检测模块和所述数据优化模块连接，且所述气体检测模块的输出端与所述数据优化模块的输入端连接，根据土壤的重力对土壤中的气体进行智能检测，并对检测数据进行优化处理。本发明设计布局合理，操作简单，实现智能化土壤气检测的目的，有效提高土壤气的检测精度和效率，成本低，适宜推广。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，尤其涉及一种智能土壤气检测方法及系统。
背景技术
土壤气属表层沉积物中的气体,按存在环境有土壤及底土中气体、沼泽与泥炭中气体、海底沉积物中气体等。土壤气主要是C02、CH4、H2、N20、NI-13等的混合物，是生物化学作用的产物与大气的混合物。
目前，土壤气检测过程中通常是人工采用检测设备协助完成，不仅耗时耗力，同时不可控因素较高，由于土壤中含有的气体多为可挥发性气体，从土壤采集初期到检测时一部分气体挥发出去，导致土壤气的检测结果不准确。另外，现有的土壤气检测方法智能化程度低，检测过程中其检测信号容易受到干扰存在杂质信号，容易影响判断结果，不能够提高检测结果的精确度，因此，我们提出了一种智能土壤气检测方法及系统用于解决上述问题。
发明内容
基于背景技术存在的检测繁琐，且检测精度较低的技术问题，本发明提出了一种智能土壤气检测方法及系统。
本发明提出的一种智能土壤气检测系统，包括控制所述检测系统的主控模块以及重力传感模块、气体检测模块和数据优化模块，所述重力传感模块与所述主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与所述气体检测模块和所述数据优化模块连接，且所述气体检测模块的输出端与所述数据优化模块的输入端连接，根据土壤的重力对土壤中的气体进行智能检测，并对检测数据进行优化处理。
优选地，所述数据优化模块包括放大电路，所述放大电路包括电耦合器T、电感L和三极管Q，其中光电耦合器T的输入端与所述重力传感模块连接，光电耦合器T的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别与三极管Q的1引脚和电感L的一端连接，电感L的另一端分别连接有三极管Q的3引脚和电阻R3的一端，三极管Q的2引脚连接有电阻R2的一端，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端分别与所述主控模块和电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地。
优选地，所述光电耦合器T的VCC端连接有+5V的电源，所述电容C1的一端还连接有+12V电源。
优选地，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3的阻值分别为15KΩ、15KΩ、20KΩ。
优选地，还包括进料模块和出料模块，所述进料模块包括与所述主控模块的输出端连接的第一驱动单元，且所述第一驱动单元的输入端与所述重力传感模块的输出端连接，所述出料模块包括与所述主控模块连接的第二驱动单元，所述出料模块的输出端依次连接有气体处理模块和气体收集模块，用于对检测完成的土壤气进行处理后排放或收集再利用。
优选地，所述主控模块的输出端还分别连接有预警模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输入端与所述数据优化模块的输出端连接，所述数据处理模块包括依次连接的数据获取单元、数据分析单元和数据传送单元，且所述数据传送单元的输出端与所述预警模块连接，用于对分析结果超出预设值时发出警报提示。
优选地，还包括与所述主控模块双向连接的信息存储模块，所述信息存储模块的输入端连接有无用信息删除模块，用于存储土壤气的历史检测数据、分析结果、预警次数，并定时删除无用信息。
本发明还包括一种智能土壤气检测方法，包括以下步骤：
S1、土壤采集：先通过手动或机械设备采集需求量的土壤，并对土壤进行密封包裹；
S2、土壤获取：将待检测的土壤放置到重力传感模块的区域，利用重力传感模块将传感接收信号发送至主控模块，经过主控模块处理后启动气体检测模块进行智能检测；
S3、数据加强：将检测得到的数据传输至数据优化模块，经过放大电路的处理得到高精度的检测结果；
S4、数据再处理：将高精度检测数据发送至数据处理模块，经过数据处理模块的信息获取、数据分析后自动得到当次检测的目的，在分析值未超过预设值时，自动将分析数据转换成数字信号进行电显示，并同步存储在信息存储模块，在分析值超过预设值时，将分析信号通过数据传送单元发送至预警模块，及时作出警报提示，同时将警报信息存储在信息存储模块内；
S5、存储空间清理：定时删除存储在信息存储模块内的无用数据，并设置1-3次可恢复次数；
S6、气体出料：土壤气检测完成后，打开专用通道并将检测过程中产生的气体输送至气体处理区域进行处理加工，最后选择排放或收集再利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中通过重力传感模块自动感应重物来源并自动启动检测程序，实现智能化土壤气检测的目的，省时省力，有效提高土壤气的检测效率。
2、本发明中通过土壤封闭式采集以及数据优化模块、数据处理模块加强土壤气检测的可靠性，避免土壤气易挥发导致检测结果不准确的问题，利用放大电路放大整个检测系统的检测信号以及对放大的数据进行整合、分析，提高检测精确度，保证土壤气检测系统可靠有效的运行。
3、本发明中通过在土壤气检测结果后将土壤气处理后再排放或再利用，对环境友好，同时降低成本。
本发明设计布局合理，操作简单，实现智能化土壤气检测的目的，有效提高土壤气的检测精度和效率，成本低，适宜推广。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能土壤气检测方法及系统的原理框图；
图2为本发明提出的一种智能土壤气检测方法及系统的部分电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参照图1-2，一种智能土壤气检测系统，包括控制所述检测系统的主控模块以及重力传感模块、气体检测模块和数据优化模块，所述重力传感模块与所述主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与所述气体检测模块和所述数据优化模块连接，且所述气体检测模块的输出端与所述数据优化模块的输入端连接，根据土壤的重力对土壤中的气体进行智能检测，并对检测数据进行优化处理；
其检测方法，包括以下步骤：
S1、土壤采集：先通过手动或机械设备采集需求量的土壤，并对土壤进行密封包裹；
S2、土壤获取：将待检测的土壤放置到重力传感模块的区域，利用重力传感模块将传感接收信号发送至主控模块，经过主控模块处理后启动气体检测模块进行智能检测；
S3、数据加强：将检测得到的数据传输至数据优化模块，经过放大电路的处理得到高精度的检测结果；
S4、数据再处理：将高精度检测数据发送至数据处理模块，经过数据处理模块的信息获取、数据分析后自动得到当次检测的目的，在分析值未超过预设值时，自动将分析数据转换成数字信号进行电显示，并同步存储在信息存储模块，在分析值超过预设值时，将分析信号通过数据传送单元发送至预警模块，及时作出警报提示，同时将警报信息存储在信息存储模块内；
S5、存储空间清理：定时删除存储在信息存储模块内的无用数据，并设置1-3次可恢复次数；
S6、气体出料：土壤气检测完成后，打开专用通道并将检测过程中产生的气体输送至气体处理区域进行处理加工，最后选择排放或收集再利用。
本实施例中值得说明的是，所述数据优化模块包括放大电路，所述放大电路包括电耦合器T、电感L和三极管Q，其中光电耦合器T的输入端与所述重力传感模块连接，光电耦合器T的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别与三极管Q的1引脚和电感L的一端连接，电感L的另一端分别连接有三极管Q的3引脚和电阻R3的一端，三极管Q的2引脚连接有电阻R2的一端，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端分别与所述主控模块和电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地，所述光电耦合器T的VCC端连接有+5V的电源，所述电容C1的一端还连接有+12V电源，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3的阻值分别为15KΩ、15KΩ、20KΩ，利用放大电路放大整个检测系统的检测信号以及对放大的数据进行整合、分析，提高检测精确度，保证土壤气检测系统可靠有效的运行。
该检测系统还包括进料模块和出料模块，所述进料模块包括与所述主控模块的输出端连接的第一驱动单元，且所述第一驱动单元的输入端与所述重力传感模块的输出端连接，通过重力传感模块自动感应重物来源并自动启动检测程序，实现智能化土壤气检测的目的，省时省力，有效提高土壤气的检测效率，第一驱动单元为控制采集的土壤的进料量，可以为控制阀，也可以为通过机械联动的方式控制土壤的出料，根据需要检测的土壤量进行自由控制，所述出料模块包括与所述主控模块连接的第二驱动单元，所述出料模块的输出端依次连接有气体处理模块和气体收集模块，用于对检测完成的土壤气进行处理后排放或收集再利用，通过在土壤气检测结果后将土壤气处理后再排放或再利用，对环境友好，同时降低成本。所述主控模块的输出端还分别连接有预警模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输入端与所述数据优化模块的输出端连接，所述数据处理模块包括依次连接的数据获取单元、数据分析单元和数据传送单元，且所述数据传送单元的输出端与所述预警模块连接，用于对分析结果超出预设值时发出警报提示，还包括与所述主控模块双向连接的信息存储模块，所述信息存储模块的输入端连接有无用信息删除模块，用于存储土壤气的历史检测数据、分析结果、预警次数，并定时删除无用信息，保留整个检测系统具有足够的存储空间。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能土壤气检测系统，包括控制所述检测系统的主控模块以及重力传感模块、气体检测模块和数据优化模块，其特征在于，所述重力传感模块与所述主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与所述气体检测模块和所述数据优化模块连接，且所述气体检测模块的输出端与所述数据优化模块的输入端连接，根据土壤的重力对土壤中的气体进行智能检测，并对检测数据进行优化处理。
2.根据权利要求1所述的一种智能土壤气检测系统，其特征在于，所述数据优化模块包括放大电路，所述放大电路包括电耦合器T、电感L和三极管Q，其中光电耦合器T的输入端与所述重力传感模块连接，光电耦合器T的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别与三极管Q的1引脚和电感L的一端连接，电感L的另一端分别连接有三极管Q的3引脚和电阻R3的一端，三极管Q的2引脚连接有电阻R2的一端，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端分别与所述主控模块和电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的一种智能土壤气检测系统，其特征在于，所述光电耦合器T的VCC端连接有+5V的电源，所述电容C1的一端还连接有+12V电源。
4.根据权利要求2所述的一种智能土壤气检测系统，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3的阻值分别为15KΩ、15KΩ、20KΩ。
5.根据权利要求1所述的一种智能土壤气检测系统，其特征在于，还包括进料模块和出料模块，所述进料模块包括与所述主控模块的输出端连接的第一驱动单元，且所述第一驱动单元的输入端与所述重力传感模块的输出端连接，所述出料模块包括与所述主控模块连接的第二驱动单元，所述出料模块的输出端依次连接有气体处理模块和气体收集模块，用于对检测完成的土壤气进行处理后排放或收集再利用。
6.根据权利要求1所述的一种智能土壤气检测系统，其特征在于，所述主控模块的输出端还分别连接有预警模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输入端与所述数据优化模块的输出端连接，所述数据处理模块包括依次连接的数据获取单元、数据分析单元和数据传送单元，且所述数据传送单元的输出端与所述预警模块连接，用于对分析结果超出预设值时发出警报提示。
7.根据权利要求1所述的一种智能土壤气检测系统，其特征在于，还包括与所述主控模块双向连接的信息存储模块，所述信息存储模块的输入端连接有无用信息删除模块，用于存储土壤气的历史检测数据、分析结果、预警次数，并定时删除无用信息。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种智能土壤气检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、土壤采集：先通过手动或机械设备采集需求量的土壤，并对土壤进行密封包裹；
S2、土壤获取：将待检测的土壤放置到重力传感模块的区域，利用重力传感模块将传感接收信号发送至主控模块，经过主控模块处理后启动气体检测模块进行智能检测；
S3、数据加强：将检测得到的数据传输至数据优化模块，经过放大电路的处理得到高精度的检测结果；
S4、数据再处理：将高精度检测数据发送至数据处理模块，经过数据处理模块的信息获取、数据分析后自动得到当次检测的目的，在分析值未超过预设值时，自动将分析数据转换成数字信号进行电显示，并同步存储在信息存储模块，在分析值超过预设值时，将分析信号通过数据传送单元发送至预警模块，及时作出警报提示，同时将警报信息存储在信息存储模块内；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190402 |