CN114397429A - 一种用于环保监测的土壤数据采集设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于环保监测的土壤数据采集设备及方法，包括土壤采集腔、土壤采集端和控制系统，所述土壤采集端包括重金属采集装置和PH感应装置、数据采集单元、ADC单元、主控单元、通信单元，所述土壤采集设备在插入土壤时，所述土壤采集端未伸出土壤采集腔内。本发明能够有效保护土壤采集端，延长土壤采集设备使用寿命，使用了检测精度更高的重金属检测电路和PH检测电路，使得土壤数据采集更加精确，同时电路结构更加简单、使用器件较少，进一步降低了设备的成本和复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，具体涉及一种用于环保监测的土壤数据采集设备及方法。
背景技术
土壤环保监测，是了解土壤环境质量状况的重要措施，提前预知土壤危害，进而防治土壤污染危害，并对土壤污染程度、发展趋势的动态分析测定，包括土壤环境质量的现状调查、区域土壤环境背景值的调查、土壤污染事故调査和污染土壤的动态观测，其中土壤环境监测一般包括准备、布点、采样、制样、分析测试、评价等步骤，质量控制/质量保证应该贯穿始终，但是，质量控制的前提是数据检测的高精度。
目前，对于土壤数据的检测设备普遍精度不高，未考虑环境因素的影响等，或者检测电路结构复杂、设备较大、成本较高，或者设备使用寿命较短，未考虑设备的自身保护等一些问题。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种用于环保监测的土壤数据采集设备及方法，将土壤数据采集端容纳在采集腔内，插入土壤时能够对采集端有效保护，延长设备使用寿命；通过设置精度更高的重金属检测电路和PH检测电路，提高了质量控制的有效性，同时检测电路结构简单、使用器件更少，进一步降低了设备体积和成本。
本发明涉及一种用于环保监测的土壤数据采集设备，包括土壤采集腔、土壤采集端和控制系统，所述土壤采集端包括重金属采集装置和PH感应装置、数据采集单元、ADC单元、主控单元、通信单元，所述重金属采集装置和PH感应装置与所述数据采集单元连接，所述数据采集单元与所述ADC单元连接，所述ADC单元、通信单元均与所述主控单元连接；所述土壤采集设备在插入土壤时，所述土壤采集端未伸出土壤采集腔；
进一步的，所述控制系统还包括与其相连的数据存储装置、供电单元和人机系统；所述土壤采集端还包括VOC感应装置、温湿度感应装置、挥发性有机物采集装置、盐分感应装置中的一种或几种；
进一步的，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括：比色皿和光电二极管，经过所述比色皿发出的光由所述光电二极管吸收；第一三极管，所述第一三极管的基极连接控制端，所述第一三极管的集电极连接所述光电二极管，所述第一三极管的发射极与第一电阻连接，所述第一运放单元的反相端与所述第一电阻、第三电阻和第一电容连接，所述第一运放单元的输出端与第四电阻连接；第二运放单元，所述第二运放单元的同相端接地，所述第二运放单元的反相端与所述第四电阻、第一滑动变阻器连接，所述第二运放单元的输出端与所述第一电容、所述第三电阻、第五电阻连接，所述第二运放单元的的电源端分别接正负电源且通过第二电容、第三电容接地；第三运放单元，所述第三运放单元的同相端通过并联的第四电容和第六电阻接地，所述第三运放单元的反相端与所述第五电阻、第七电阻和第五电容连接，所述第三运放单元的输出端与所述第五电容、第七电阻连接，并通过一RC网络输出；
进一步的，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括：第四运放单元，所述第四运放单元的反相端通过第九电阻和第十一电阻与所述PH感应装置的第一检测信号、第十五电阻和第十一电容连接，所述第四运放单元的同相端通过第十三电阻接地，第七电容与所述第十一电阻和十三电阻连接，所述第四运放单元的输出端与第十六电阻连接，所述第四运放单元的电源端分别接正负电源且分别通过第九电容和第十电容接地；第五运放单元，所述第五运放单元的反相端通过第十电阻和第十二电阻与所述PH感应装置的第二检测信号连接，其余端子的连接方式与所述第四运放单元相同；差分运放单元，所述差分运放单元的反相端通过第十七电阻与所述第五运放单元连接，并与第十八电阻连接，所述差分运放单元的同相端通过第十六电阻与所述第四运放单元连接，并与第十九电阻和第十四电容，所述差分运放单元的输出端与第二十电阻连接；第六运放单元，所述第六运放单元的反相端与所述第二十电阻、第十五电容、第二滑动变阻器连接，所述第六运放单元的同相端接地，所述第六运放单元的输出端通过一RC网络输出；
进一步的，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括放大电路、温漂抑制电路和滤波电路；
进一步的，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括放大电路和温漂抑制电路；
进一步的，所述土壤采集设备出入完成时，即需要采集土壤信息或数据时，所述土壤采集端伸出土壤采集腔；
进一步的，所述控制系统被密封在所述土壤采集腔的防水硅胶内部。
本发明还涉及一种用于环保监测的土壤数据采集方法，包括上述的用于环保监测的土壤数据采集设备，还包括云服务器，所述控制系统通过通信单元与云服务器连接，利用云端数据首先整合区域土壤数据，然后绘制区域土壤图像，最后采用拟合函数对土壤图像进行拟合；
进一步的，所述土壤图像为经过软件处理的土壤重金属含量曲线图或PH值的曲线图；
进一步的，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括：比色皿和光电二极管，经过所述比色皿发出的光由所述光电二极管吸收；第一三极管，所述第一三极管的基极连接控制端，所述第一三极管的集电极连接所述光电二极管，所述第一三极管的发射极与第一电阻连接，所述第一运放单元的反相端与所述第一电阻、第三电阻和第一电容连接，所述第一运放单元的输出端与第四电阻连接；第二运放单元，所述第二运放单元的同相端接地，所述第二运放单元的反相端与所述第四电阻、第一滑动变阻器连接，所述第二运放单元的输出端与所述第一电容、所述第三电阻、第五电阻连接，所述第二运放单元的的电源端分别接正负电源且通过第二电容、第三电容接地；第三运放单元，所述第三运放单元的同相端通过并联的第四电容和第六电阻接地，所述第三运放单元的反相端与所述第五电阻、第七电阻和第五电容连接，所述第三运放单元的输出端与所述第五电容、第七电阻连接，并通过一RC网络输出；
进一步的，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括：第四运放单元，所述第四运放单元的反相端通过第九电阻和第十一电阻与所述PH感应装置的第一检测信号、第十五电阻和第十一电容连接，所述第四运放单元的同相端通过第十三电阻接地，第七电容与所述第十一电阻和十三电阻连接，所述第四运放单元的输出端与第十六电阻连接，所述第四运放单元的电源端分别接正负电源且分别通过第九电容和第十电容接地；第五运放单元，所述第五运放单元的反相端通过第十电阻和第十二电阻与所述PH感应装置的第二检测信号连接，其余端子的连接方式与所述第四运放单元相同；差分运放单元，所述差分运放单元的反相端通过第十七电阻与所述第五运放单元连接，并与第十八电阻连接，所述差分运放单元的同相端通过第十六电阻与所述第四运放单元连接，并与第十九电阻和第十四电容，所述差分运放单元的输出端与第二十电阻连接；第六运放单元，所述第六运放单元的反相端与所述第二十电阻、第十五电容、第二滑动变阻器连接，所述第六运放单元的同相端接地，所述第六运放单元的输出端通过一RC网络输出。
本发明具有如下的技术效果：
1、本发明土壤采集端在采集设备插入土壤时，收容在了土壤采集腔内，有效保护了土壤采集设备，延长了使用寿命。
2、本发明的重金属检测电路包括了温漂抑制单元和滤波单元，考虑了环境因素的影响，检测电路精度更高，保证分析结果的准确性，同时使用了更少的电子器件。
3、本发明的PH检测电路包括了放大单元和温漂抑制单元，也考虑了环境因素的影响，检测电路精度进一步高，同时使用了更少的电子器件，有效降低了设备成本。结合上述第1和2条，便于野外作业的便携需求。
附图说明
图1本发明的用于环保监测的土壤数据采集设备；
图2本发明的用于环保监测的土壤数据采集设备的控制系统；
图3本发明的重金属检测电路；
图4本发明的PH检测电路。
具体实施方式
现在将在下文中参考示出了本发明的实施例的附图来更全面地描述本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。贯穿全文，相同的数字表示相同的元素。
将理解的是，尽管本文可以使用术语第一，第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
将理解的是，当诸如层，区域或衬底的元件被称为在另一元件“上”或在另一元件上“延伸”时，其可以直接在另一元件上或直接在另一元件上延伸，或者中间元件也可以是另一元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，则不存在中间元件。还应理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”至另一元件时，则不存在中间元件。
在本文中可以使用诸如“在...下方”或“在上方”，“在上方”或“在下方”或“水平”或“垂直”之类的相对术语来描述一个元件，层或区域与另一元件，层或区域的关系。如图所示，将理解的是，这些术语除了附图中描绘的取向之外还意图涵盖装置的不同取向。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是,当在本文中使用时，术语“包括”，“包含”，“包括”和/或“包括”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。将进一步理解的是，除非在此明确地定义，否则本文中使用的术语应被解释为具有与本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释。
下面参考根据本发明实施例的方法，系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。将理解的是，可以通过计算机程序指令来实现流程图图示和/或框图的一些框以及流程图图示和/或框图中的一些框的组合。这些计算机程序指令可以存储或实现在微控制器，微处理器，数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)，状态机，可编程逻辑控制器(PLC)或其他处理电路,通用计算机,专用计算机中。用途计算机或其他可编程数据处理设备(例如生产机器)，以便通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或中指定的功能/动作的装置或方框图块。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作，从而使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制品。实现流程图和/或框图中指定的功能/动作。
也可以将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程设备上执行以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令成为可能。其他可编程装置提供用于实现流程图和/或框图方框中指定的功能/动作的步骤。应当理解,方框中指出的功能/动作可以不按照操作图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以基本上同时执行连续示出的两个框,或者有时可以以相反的顺序执行这些框。尽管一些图在通信路径上包括箭头以示出通信的主要方向,但是应当理解，通信可以在与所描绘的箭头相反的方向上发生。
本发明具体实施过程如下：
如图1-2所示，本发明涉及一种用于环保监测的土壤数据采集设备，包括土壤采集腔1、土壤采集端2和控制系统，所述土壤采集端2包括重金属采集装置和PH感应装置、数据采集单元、ADC单元、主控单元、通信单元，所述重金属采集装置和PH感应装置与所述数据采集单元连接，所述数据采集单元与所述ADC单元连接，所述ADC单元、通信单元均与所述主控单元连接；所述土壤采集设备在插入土壤时，所述土壤采集端未伸出土壤采集腔内；
优选的，所述控制系统还包括与其相连的数据存储装置、供电单元和人机系统；所述土壤采集端还包括VOC感应装置、温湿度感应装置、挥发性有机物采集装置、盐分感应装置中的一种或几种；
重金属包括铜、锌、镉、铅、镍、铬(六价)等。
土壤主要包括三类，一类为主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本上保持自然背景水平；二类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园果园、牧场等到土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染；三类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。简单分类为：种植土壤、园林土壤检测、农作物土壤、森林土壤、中性土壤、碱性土壤、酸性土壤、建筑用地土壤、农作物产地环境土壤等，本发明的土壤采集装置均可直接或简单设置或改造而应用于以上土壤情况。
所述控制系统包括AT89C51单片机，所述ADC单元采用8位逐次逼近式A/D模数转换器。
优选的，如图3所示，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括：比色皿和光电二极管D1，经过所述比色皿发出的光由所述光电二极管D1吸收；第一三极管J1，所述第一三极管J1的基极连接控制端，所述第一三极管J1的集电极连接所述光电二极管D1，所述第一三极管J1的发射极与第一电阻R1连接，所述第一运放单元A1的反相端与所述第一电阻R1、第三电阻R3和第一电容C1连接，所述第一运放单元A1的输出端与第四电阻R4连接；第二运放单元A2，所述第二运放A2单元的同相端(+)接地，所述第二运放单元A2的反相端(-)与所述第四电阻R4、第一滑动变阻器Ra连接，所述第二运放单元A2的输出端与所述第一电容C1、所述第三电阻R3、第五电阻R5连接，所述第二运放单元A2的的电源端分别接正负电源且通过第二电容C2、第三电容C3接地；第三运放单元A3，所述第三运放单元A3的同相端(+)通过并联的第四电容C4和第六电阻R6接地，所述第三运放单元A3的反相端(-)与所述第五电阻R5、第七电阻R7和第五电容C5连接，所述第三运放单元A3的输出端与所述第五电容C5、第七电阻R7连接，并通过一RC网络输出；
优选的，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括放大电路、温漂抑制电路和滤波电路；通过上述电路结构，重金属检测电路具有更高的精度和更少器件化；
优选的，如图4所示，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括：第四运放单元A4，所述第四运放单元A4的反相端(-)通过第九电阻R9和第十一电阻R11与所述PH感应装置的第一检测信号PH-、第十五电阻R15和第十一电容C11连接，所述第四运放单元A4的同相端(+)通过第十三电阻R13接地，第七电容C7与所述第十一电阻R11和十三电阻R13连接，所述第四运放单元A4的输出端与第十六电阻R16连接，所述第四运放单元A4的电源端分别接正负电源且分别通过第九电容C9和第十电容C10接地；第五运放单元A5，所述第五运放单元A5的反相端(-)通过第十电阻R10和第十二电阻R12与所述PH感应装置的第二检测信号PH+连接，其余端子的连接方式与所述第四运放单元A4相同；差分运放单元A6，所述差分运放单元A6的反相端(-)通过第十七电阻R17与所述第五运放单元A5连接，并与第十八电阻R18连接，所述差分运放单元A6的同相端(+)通过第十六电阻R16与所述第四运放单元A4连接，并与第十九电阻R19和第十四电容C14连接，所述差分运放单元A6的输出端与第二十电阻R12连接；第六运放单元A7，所述第六运放单元A7的反相端(-)与所述第二十电阻R12、第十五电容C15、第二滑动变阻器Rb连接，所述第六运放单元A7的同相端(+)接地，所述第六运放单元A7的输出端通过一RC网络输出；
优选的，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括放大电路和温漂抑制电路；通过上述电路结构，PH检测电路具有更高的精度和更少器件化；
优选的，所述土壤采集设备出入完成时，即需要采集土壤信息或数据时，所述土壤采集端伸出土壤采集腔，有效保护了采集设备，延长了设备的使用寿命；
优选的，所述控制系统被密封在所述土壤采集腔的防水硅胶内部，有效保护电子器件不被损坏。
本发明还涉及一种用于环保监测的土壤数据采集方法，包括上述的用于环保监测的土壤数据采集设备，还包括云服务器，所述控制系统通过通信单元与云服务器连接，利用云端数据首先整合区域土壤数据，然后绘制区域土壤图像，最后采用拟合函数对土壤图像进行拟合；
优选的，所述土壤图像为经过软件处理的土壤重金属含量曲线图或PH值的曲线图；
优选的，如图3所示，所述采集方法的重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括：比色皿和光电二极管D1，经过所述比色皿发出的光由所述光电二极管D1吸收；第一三极管J1，所述第一三极管J1的基极连接控制端，所述第一三极管J1的集电极连接所述光电二极管D1，所述第一三极管J1的发射极与第一电阻R1连接，所述第一运放单元A1的反相端与所述第一电阻R1、第三电阻R3和第一电容C1连接，所述第一运放单元A1的输出端与第四电阻R4连接；第二运放单元A2，所述第二运放A2单元的同相端(+)接地，所述第二运放单元A2的反相端(-)与所述第四电阻R4、第一滑动变阻器Ra连接，所述第二运放单元A2的输出端与所述第一电容C1、所述第三电阻R3、第五电阻R5连接，所述第二运放单元A2的的电源端分别接正负电源且通过第二电容C2、第三电容C3接地；第三运放单元A3，所述第三运放单元A3的同相端(+)通过并联的第四电容C4和第六电阻R6接地，所述第三运放单元A3的反相端(-)与所述第五电阻R5、第七电阻R7和第五电容C5连接，所述第三运放单元A3的输出端与所述第五电容C5、第七电阻R7连接，并通过一RC网络输出；
优选的，如图4所示，所述采集方法的PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括：第四运放单元A4，所述第四运放单元A4的反相端(-)通过第九电阻R9和第十一电阻R11与所述PH感应装置的第一检测信号PH-、第十五电阻R15和第十一电容C11连接，所述第四运放单元A4的同相端(+)通过第十三电阻R13接地，第七电容C7与所述第十一电阻R11和十三电阻R13连接，所述第四运放单元A4的输出端与第十六电阻R16连接，所述第四运放单元A4的电源端分别接正负电源且分别通过第九电容C9和第十电容C10接地；第五运放单元A5，所述第五运放单元A5的反相端(-)通过第十电阻R10和第十二电阻R12与所述PH感应装置的第二检测信号PH+连接，其余端子的连接方式与所述第四运放单元A4相同；差分运放单元A6，所述差分运放单元A6的反相端(-)通过第十七电阻R17与所述第五运放单元A5连接，并与第十八电阻R18连接，所述差分运放单元A6的同相端(+)通过第十六电阻R16与所述第四运放单元A4连接，并与第十九电阻R19和第十四电容C14连接，所述差分运放单元A6的输出端与第二十电阻R12连接；第六运放单元A7，所述第六运放单元A7的反相端(-)与所述第二十电阻R12、第十五电容C15、第二滑动变阻器Rb连接，所述第六运放单元A7的同相端(+)接地，所述第六运放单元A7的输出端通过一RC网络输出。
综上，用于环保监测装置的土壤数据采集设备和方法，在土壤采集设备插入土壤时，土壤采集端收纳在土壤采集腔内，有效保护了采集设备，同时降低了设备体积，使用更简单、更精确的重金属检测电路和PH检测电路，有效提高了后续质量管控的有效性，也进一步降低了设备的成本和体积，降低了电路复杂度，使得检测设备不仅便于野外作业与携带，同时还提高采集设备的数据检测精度，有利于质量控制。
最后应该说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的技术人员阅读本申请后，参照上述实施例对本发明进行种种修改或变更的行为，均在本发明申请待批的权利申请要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于环保监测的土壤数据采集设备，其特征在于，包括土壤采集腔、土壤采集端和控制系统，所述土壤采集端包括重金属采集装置和PH感应装置、数据采集单元、ADC单元、主控单元、通信单元，所述重金属采集装置和PH感应装置与所述数据采集单元连接，所述数据采集单元与所述ADC单元连接，所述ADC单元、通信单元均与所述主控单元连接；所述土壤采集设备在插入土壤时，所述土壤采集端未伸出土壤采集腔。
2.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，所述控制系统还包括与其相连的数据存储装置、供电单元和人机系统；所述土壤采集端还包括VOC感应装置、温湿度感应装置、挥发性有机物采集装置、盐分感应装置中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括：比色皿和光电二极管，经过所述比色皿发出的光由所述光电二极管吸收；第一三极管，所述第一三极管的基极连接控制端，所述第一三极管的集电极连接所述光电二极管，所述第一三极管的发射极与第一电阻连接，所述第一运放单元的反相端与所述第一电阻、第三电阻和第一电容连接，所述第一运放单元的输出端与第四电阻连接；第二运放单元，所述第二运放单元的同相端接地，所述第二运放单元的反相端与所述第四电阻、第一滑动变阻器连接，所述第二运放单元的输出端与所述第一电容、所述第三电阻、第五电阻连接，所述第二运放单元的的电源端分别接正负电源且通过第二电容、第三电容接地；第三运放单元，所述第三运放单元的同相端通过并联的第四电容和第六电阻接地，所述第三运放单元的反相端与所述第五电阻、第七电阻和第五电容连接，所述第三运放单元的输出端与所述第五电容、第七电阻连接，并通过一RC网络输出。
4.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括：第四运放单元，所述第四运放单元的反相端通过第九电阻和第十一电阻与所述PH感应装置的第一检测信号、第十五电阻和第十一电容连接，所述第四运放单元的同相端通过第十三电阻接地，第七电容与所述第十一电阻和十三电阻连接，所述第四运放单元的输出端与第十六电阻连接，所述第四运放单元的电源端分别接正负电源且分别通过第九电容和第十电容接地；第五运放单元，所述第五运放单元的反相端通过第十电阻和第十二电阻与所述PH感应装置的第二检测信号连接，其余端子的连接方式与所述第四运放单元相同；差分运放单元，所述差分运放单元的反相端通过第十七电阻与所述第五运放单元连接，并与第十八电阻连接，所述差分运放单元的同相端通过第十六电阻与所述第四运放单元连接，并与第十九电阻和第十四电容连接，所述差分运放单元的输出端与第二十电阻连接；第六运放单元，所述第六运放单元的反相端与所述第二十电阻、第十五电容、第二滑动变阻器连接，所述第六运放单元的同相端接地，所述第六运放单元的输出端通过一RC网络输出。
5.根据权利要求2所述的采集设备，其特征在于，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括放大电路、温漂抑制电路和滤波电路。
6.根据权利要求2所述的采集设备，其特征在于，所述PH感应装置包括PH检测电路，所述PH检测电路包括放大电路和温漂抑制电路。
7.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，所述土壤采集设备插入完成时，即需要采集土壤信息或数据时，所述土壤采集端伸出土壤采集腔。
8.一种用于环保监测的土壤数据采集方法，其特征在于，包括如权利要求1任一项所述的用于环保监测的土壤数据采集设备，还包括云服务器，所述控制系统通过通信单元与云服务器连接，利用云端数据首先整合区域土壤数据，然后绘制区域土壤图像，最后采用拟合函数对土壤图像进行拟合。
9.根据权利要求8所述的采集方法，其特征在于，所述土壤图像为经过软件处理的土壤重金属含量曲线图或PH值的曲线图。
10.根据权利要求8所述的采集方法，所述重金属采集装置包括重金属检测电路，所述重金属检测电路包括：比色皿和光电二极管，经过所述比色皿发出的光由所述光电二极管吸收；第一三极管，所述第一三极管的基极连接控制端，所述第一三极管的集电极连接所述光电二极管，所述第一三极管的发射极与第一电阻连接，所述第一运放单元的反相端与所述第一电阻、第三电阻和第一电容连接，所述第一运放单元的输出端与第四电阻连接；第二运放单元，所述第二运放单元的同相端接地，所述第二运放单元的反相端与所述第四电阻、第一滑动变阻器连接，所述第二运放单元的输出端与所述第一电容、所述第三电阻、第五电阻连接，所述第二运放单元的的电源端分别接正负电源且通过第二电容、第三电容接地；第三运放单元，所述第三运放单元的同相端通过并联的第四电容和第六电阻接地，所述第三运放单元的反相端与所述第五电阻、第七电阻和第五电容连接，所述第三运放单元的输出端与所述第五电容、第七电阻连接，并通过一RC网络输出。
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