CN110672702A - 土壤成分检测建模与分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了土壤成分检测建模与分析系统,包括手持采集端与数据显示端,所述手持采集端包括有数据采集模块组与数据无线发送模块,所述数据采集模块组与数据无线发送模块之间通讯连接,所述数据采集模块组包括有PH酸碱测量模块、温湿度测量模块以及矿质元素测量模块,且其相互独立互不干扰,所述数据显示端包括有数据无线接收模块、数据分析模块以及液晶显示模块,所述数据无线接收模块与数据分析模块之间通讯连接。本发明主要针对土壤成分检测建模与分析系统,采用数据平均算法能够计算并得到较为准确的土壤各个数值,同时采用二维建模得到二维曲线分布图,方便使用者直观的观察理解数值的曲线走向,显示土壤成分等级。
Description
技术领域
本发明涉及土壤成分检测分析系统领域,具体为土壤成分检测建模与分析系统。
背景技术
随着农业科学技术的发展,土壤成分分析仪在农业生产中得到了广泛的应用,通过检测设备检测土壤的湿度、PH酸碱度以及矿质含量等,进而充分的了解掌握土壤养分状况,为科学施肥、有效控制农田养分流失提供一定的科学依据,但是传统土壤检测分析设备在对土壤检测时,由于单一的对土壤的一组或几组区域进行检测,测量的数据准确值偏差较大,同时检测分析后的数据无法有效的展示分布,不方便使用者清晰直观的进行理解。
发明内容
本发明的目的在于提供土壤成分检测建模与分析系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:土壤成分检测建模与分析系统,包括手持采集端与数据显示端,所述手持采集端包括有数据采集模块组与数据无线发送模块,所述数据采集模块组与数据无线发送模块之间通讯连接,所述数据采集模块组包括有PH酸碱测量模块、温湿度测量模块以及矿质元素测量模块,且其相互独立互不干扰,所述数据显示端包括有数据无线接收模块、数据分析模块以及液晶显示模块,所述数据无线接收模块与数据分析模块之间通讯连接,且数据分析模块与液晶显示模块电性连接,所述数据分析模块包括有数据平均算法模块、二维建模以及数据对比模块,所述数据平均算法模块、二维建模以及数据对比模块之间通讯连接。
优选的,所述PH酸碱测量模块内部设置有金属传感器,利用化学反应中的氧化还原反应,用金属传感器接触土壤,不同大小的电流值对应不同的PH值,依此测量出土壤的PH值。
优选的,所述温湿度测量模块的内部含有电容式传感器,其电容随湿度变化而变化,将其置入震荡电路中,把电容信号转换为电压频率信号,对该信号读取、记录、处理,得出土壤的湿度数据。
优选的,所述矿质元素测量模块的内部设置有近红外漫反射传感器,矿质元素测量是利用近红外漫反射传感器检查土壤中的氮、磷、钾等矿质含量,原理是采用原子吸收法:待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测定辐射光强度减弱的程度,求出供试品中待测元素的含量。
优选的,所述数据对比模块中含有土壤养分等级分级标准信息。
优选的,所述数据无线发送模块与数据无线接收模块之间通过无线电信号进行传输。
优选的,所述数据平均算法模块将数据接收模块接收到的几组不相同的同类数据信息分析并排除极值,匹配与之对应的测量次数求得平均值。
优选的,所述二维建模将多次测得的数据采用二维坐标模式排布数据的曲线走向。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过数据采集模块组内包含的PH酸碱测量模块、温湿度测量模块以及矿质元素测量模块对土壤进行检测,测量的多组数据由数据采集模块组传输至数据无线发送模块,经数据无线发送模块通过无线电信号发送至数据无线接收模块中,然后再次传输至数据分析模块内部,数据分析模块中的数据平均算法模块将接收到的几组不相同的同类数据信息分析并排除极值,匹配与之对应的测量次数求得平均值,二维建模将数据分析模块接收到的多组不相同的同类数据采用二维坐标模式排布数据的曲线走向并呈现在液晶显示模块上,然后数据平均算法模块计算后的平均值传输至数据对比模块,与数据对比模块中的土壤养分等级分级标准信息,土壤养分等级分级标准信息包含土壤酸碱度等级标准划分、养分含量等级划分以及中微量元素等级划分,对比数据数值将符合等级标准的信息呈现在液晶显示模块上,使用者观察液晶显示模块时,能够清晰知晓各组数据的二维模型曲线走向,同时知晓土壤等级标准,并且显示较为精准的测量数值,采用数据平均算法能够计算并得到较为准确的土壤各个数值,同时采用二维建模得到二维曲线分布图,方便使用者直观地观察理解数值的曲线走向,显示土壤成分等级。
附图说明
图1为本发明的整体系统框图;
具体实施方式
下面将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做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。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:土壤成分检测建模与分析系统,包括手持采集端与数据显示端,所述手持采集端包括有数据采集模块组与数据无线发送模块,所述数据采集模块组与数据无线发送模块之间通讯连接,所述数据采集模块组包括有PH酸碱测量模块、温湿度测量模块以及矿质元素测量模块,PH酸碱测量模块利用化学反应中的氧化还原反应,用金属传感器接触土壤,不同大小的电流值对应不同的PH值,依此测量出土壤的PH值,湿度测量是使用电容式传感器,其电容随湿度变化而变化,将其置入震荡电路中,把电容信号转换为电压频率信号,对该信号读取、记录、处理,得出土壤的湿度数据,矿质元素测量模块的内部设置有近红外漫反射传感器,矿质元素测量是利用近红外漫反射传感器检查土壤中的氮、磷、钾等矿质含量,原理是采用原子吸收法:待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测定辐射光强度减弱的程度,求出供试品中待测元素的含量,且其相互独立互不干扰,所述数据显示端包括有数据无线接收模块、数据分析模块以及液晶显示模块,所述数据无线接收模块与数据分析模块之间通讯连接,且数据分析模块与液晶显示模块电性连接,所述数据分析模块包括有数据平均算法模块、二维建模以及数据对比模块,所述数据平均算法模块、二维建模以及数据对比模块之间通讯连接,数据平均算法模块将数据接收模块接收到的几组不相同的同类数据信息分析并排除极值,匹配与之对应的测量次数求得平均值,二维建模将多次测得的数据采用二维坐标模式排布数据的曲线走向。
本发明主要针对土壤成分检测建模与分析系统,通过数据采集模块组内包含的PH酸碱测量模块、温湿度测量模块以及矿质元素测量模块对土壤进行检测,测量的多组数据由数据采集模块组传输至数据无线发送模块,经数据无线发送模块通过无线电信号发送至数据无线接收模块中,然后再次传输至数据分析模块内部,数据分析模块中的数据平均算法模块将接收到的几组不相同的同类数据信息分析并排除极值,匹配与之对应的测量次数求得平均值,二维建模将数据分析模块接收到的多组不相同的同类数据采用二维坐标模式排布数据的曲线走向并呈现在液晶显示模块上,然后数据平均算法模块计算后的平均值传输至数据对比模块,与数据对比模块中的土壤养分等级分级标准信息,土壤养分等级分级标准信息包含土壤酸碱度等级标准划分、养分含量等级划分以及中微量元素等级划分,对比数据数值将符合等级标准的信息呈现在液晶显示模块上,使用者观察液晶显示模块时,能够清晰知晓各组数据的二维模型曲线走向,同时知晓土壤等级标准,并且显示较为精准的测量数值,采用数据平均算法能够计算并得到较为准确的土壤各个数值,同时采用二维建模得到二维曲线分布图,方便使用者直观的观察理解数值的曲线走向,显示土壤成分等级。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:包括手持采集端与数据显示端,所述手持采集端包括有数据采集模块组与数据无线发送模块,所述数据采集模块组与数据无线发送模块之间通讯连接,所述数据采集模块组包括有PH酸碱测量模块、温湿度测量模块以及矿质元素测量模块,且其相互独立互不干扰,所述数据显示端包括有数据无线接收模块、数据分析模块以及液晶显示模块,所述数据无线接收模块与数据分析模块之间通讯连接,且数据分析模块与液晶显示模块电性连接,所述数据分析模块包括有数据平均算法模块、二维建模以及数据对比模块,所述数据平均算法模块、二维建模以及数据对比模块之间通讯连接。
2.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述PH酸碱测量模块内部设置有金属传感器,利用化学反应中的氧化还原反应,用金属传感器接触土壤,不同大小的电流值对应不同的PH值,依此测量出土壤的PH值。
3.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述温湿度测量模块的内部含有电容式传感器,其电容随湿度变化而变化,将其置入震荡电路中,把电容信号转换为电压频率信号,对该信号读取、记录、处理,得出土壤的湿度数据。
4.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述矿质元素测量模块的内部设置有近红外漫反射传感器,矿质元素测量是利用近红外漫反射传感器检查土壤中的氮、磷、钾等矿质含量,原理是采用原子吸收法:待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测定辐射光强度减弱的程度,求出供试品中待测元素的含量。
5.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述数据对比模块中含有土壤养分等级分级标准信息。
6.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述数据无线发送模块与数据无线接收模块之间通过无线电信号进行传输。
7.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述数据平均算法模块将数据接收模块接收到的几组不相同的同类数据信息分析并排除极值,匹配与之对应的测量次数求得平均值。
8.根据权利要求1所述的土壤成分检测建模与分析系统,其特征在于:所述二维建模将多次测得的数据采用二维坐标模式排布数据的曲线走向。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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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 |
Application publication date: 20200110 |
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