CN202420558U - 基于公网的全国土壤墒情监测评估系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于公网的全国土壤墒情监测评估系统，所述系统可以以一个或一个以上的分立方式建立在具有internet网、GPRS基站技术背景的前提下，且为全国各地独立设置的土壤墒情检测的Zigbee局域网其节点信息来源不受检测地域的限制；系统采用B/S结构的形式，以基于公网传输的模式通过土壤墒情检测单元将其采集的全国土壤含水量、温湿度、地下水位、降雨量、风速、太阳辐照强度等多参数在总线数据服务器、用户终端界面建立土壤墒情数学模型，以此模型为墒情监测数据提供比较平台并在此平台上实现以用户终端交互界面作为专家评估、预警、处置的基础。

Description

基于公网的全国土壤墒情监测评估系统

技术领域

本实用新型及一种基于公网传输模式，采用B/S系统架构以UI交互界面的Web方式呈现给用户，使得用户能在任何有互联网的地方都能进行监测数据的分析与评估的装置及其方法，具体地说是一种基于公网的全国土壤墒情监测评估系统。

背景技术

基于公网进行信息传输、信息交互的模式在当今互联网时代已为广大受众所津津乐道的话题。例如，在电子检测领域的诸多专业用户群中均以传感器采样、局域网传递、互联网共享为获取信息的惯用手段，应用上述技术手段铺设其技术路径的案例在中国专利公告文献中也屡见不鲜。例如，公告号CN202026467U披露了一种通过程序控制，可以定时或不定时地将传感器信号通过GSM网络发送到指定手机，传感器可以是多层土壤温度传感器、空气温度传感器，土壤水分传感器或空气湿度传感器等的基于全球移动通信系统土壤多层温度检测仪。公告号CN202048933U披露了一种采用无线传感器节点实现密集、灵活的多个温度环境实时监测，检测类型植物生长环境的各个关键因子，并实现了动态管理和无线传输的基于无线传感器网络的温室检测系统。公告号CN201994968U披露了设置包括第二无线网络通信模块在内的温室草莓生长环境监控的检测中心和包括第一无线网络通信模块在内的传感器结点，并通过无线网络将这两个无线网络通信模块相连接的基于无线传感器网络的温室草莓园检测装置。以上内容从不同的侧面反映了利用传感器、互联网技术实现了对植物生长环境检测的目的。

然而，从降低运行成本到提高被使用网络的效率的角度看，尤其是从基于公网传输模式的系统结构分析，由于现有技术中缺失完善的B/S结构，若实现以土壤含水量、温湿度、地下水位、降雨量、风速、太阳辐照强度等诸多参数而建立的土壤墒情数学模型，其在UI交互平台的使用界面上空帧率较高；国家国土资源领导机构、国家环境保护领导机构所指导的全国性土壤墒情监测的方针政策及公网用户的意见反馈也无法拾漏无遗地体现在公网传输模式的界面上。通过积累大量的墒情监测数据，最终建立一套完整的专家评估预警系统

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种基于公网的全国土壤墒情监测评估系统及评估方法。其目的在于通过具体的系统装置采集、积累大量的墒情监测数据，最终建立一套完整的专家评估、预警、决策系统。

为此，本实用新型解决所述问题的技术方案是：一种基于公网的全国土壤墒情监测评估系统，具有总线数据服务器、路由器、防火墙、internet网、终端用户、GPRS基站、GPRS收发模块、Zigbee局域网，在所述的Zigbee局域网与至少三个或三个以上的土壤墒情检测单元相连接，所述的土壤墒情检测单元的末端连接至少一个或一个以上的带有电源的实时采样传感器，所述的Zigbee局域网的另一端与所述GPRS收发模块相连接，所述GPRS收发模块的另一端与所述GPRS基站交互连接，所述GPRS基站同时与所述internet网交互连接，同时，所述internet网分别与所述的终端用户、防火墙交互连接，所述的防火墙的另一端与所述路由器相连接，所述路由器同时与所述的总线数据服务器相连接。

优选的，所述的总线数据服务器至少由数据总线和与其相连接的web服务器、数据服务器构成。

优选的，所述实时采样传感器的电源可以分别是市电电源或太阳能电源或风能发电电源。

相比现有技术，本发明产生的积极效果是：从方便用户的使用的角度出发，所述系统可以以一个或一个以上的分立方式建立在具有internet网、GPRS基站技术背景的前提下，且为全国各地独立设置的土壤墒情检测的Zigbee局域网其节点信息来源不受检测地域的限制；系统采用B/S结构的形式，以基于公网传输的模式通过土壤墒情检测单元将其采集的全国土壤含水量、温湿度、地下水位、降雨量、风速、太阳辐照强度等多参数在总线数据服务器、用户终端界面建立土壤墒情数学模型，以此模型为墒情监测数据提供比较平台并在此平台上实现以用户终端交互界面作为专家评估、预警、处置的基础。

附图说明

图1是构成本实用新型涉及的土壤墒情检测评估系统网络结构示意图；

图2是关于图1中的土壤墒情检测单元的结构示意图；

图3是实现本实用新型的土壤墒情监测评估系统评估方法的流程示意图。

图中：1-数据服务器，101-数据总线，102-web服务器，103-数据服务器 2-GPRS收发模块，3-防火墙，4-用户终端，5-互联网，6-路由器，7-Zigbee局域网，8-土壤墒情检测单元，9-GPRS基站，10-实时采样传感器，11-电源。

具体实施方式

作为实施例，图1是构成本实用新型涉及的土壤墒情检测评估系统网络结构示意图。由该图可以看出本发明是一种既包括互联网5又包括Zigbee局域网7在内的实时监测、评估系统。本系统同时包含了具体化的硬件装置，而根据本实用新型目的、内容涉及的技术领域，该装置又由具体的设备GPRS收发模块2、土壤墒情检测单元8、总线数据服务器1、路由器6、防火墙3、终端用户4等装置并结合以上的网络连接关系构成了完整的土壤墒情检测评估系统。具体地说，本系统是一种基于公网的全国土壤墒情监测评估系统，具有总线数据服务器1、路由器6、防火墙3、internet网5、终端用户4、GPRS基站9、GPRS收发模块2、Zigbee局域网7，在所述的Zigbee局域网7与至少三个或三个以上的土壤墒情检测单元8相连接，所述的土壤墒情检测单元8的末端连接至少一个或一个以上的带有电源11的实时采样传感器10，所述的Zigbee局域网7的另一端与所述GPRS收发模块2相连接，所述GPRS收发模块2的另一端与所述GPRS基站9交互连接，所述GPRS基站9同时与所述internet网交互连接，同时，所述internet网5分别与所述的终端用户4、防火墙3交互连接，所述的防火墙3的同时与所述路由器6相连接，所述路由器6的另一端与所述的总线数据服务器相连接。作为实施例的内容之一，图1中的总线数据服务器1的基本结构包括了数据总线101和与其相连接的web服务器102、数据服务器103。

同样作为实施例，附图2进一步解释了土壤墒情检测单元8的结构特点。本实用新型图2中的GPRS收发模块2可以是一种嵌入式单片将单片机MUC与Zigbee模块固化在一起的模块。通过Zigbee局域网7当任何一个土壤墒情检测单元8通过实时采样传感器10采集到检测信息后，通过Zigbee局域网7在GPRS收发模块2的调度下均可经GPRS基站9、internet网5将采集数据传送到终端用户4。相对实地采样的传感器，电源是不可缺失的。在本系统中电源11及电力供应设备分别采用了太阳能光伏板技术和风能发电技术，其效果极好又稳定。一般来讲，在作业面积较大的田野单独设置市电动力线比较铺张，维修成本也比较高。而本发明涉及的所有传感器电器功耗为毫安级，在任何一个检测点的区域设置上述的节能设备足以担纲设备的用电需要。

图3是利用本实用新型的土壤墒情监测系统进行评估的方法流程示意图，它揭示了利用本系统对土壤墒情进行监测、评估的步骤。具体地说，所述方法包括了采集墒情、传递信息的步骤和评估步骤，其中，所述采集墒情步骤包括设定光照度传感器、降雨量传感器、含水量传感器、湿度传感器、温度传感器、风速传感器、备选传感器的各自采集位置，由所设定的电源向所述的实时采样传感器提供电力，由GPRS收发模块通过internet网、GPRS基站接收在终端用户的指令，并将此指令通过Zigbee局域网向所述土壤墒情检测单元发出采集命令，与土壤墒情检测单元相采样传感器执行此命令，将实时采集的土壤墒情信息逆向反馈至终端用户；

所述评估步骤包括调取来自总线数据服务器储存的墒情分析信息、将终端用户获得的实施采样信息进行比较分析的步骤，其中，当终端用户界面上出现比较分析差异时，用户终端将再次发出实施采样命令，然后将刷新的采样信息再次与web服务器或数据服务器或这两个服务器储存的墒情分析信息进行比较，若分析结果不满足当前土壤墒情标准则由用户终端向决策机关发出土壤墒情评估报告。

由于本系统采用了B/S系统架构，因而相对用户终端，所述采集墒情、传递信息的步骤和评估步骤，其UI是以直观、简介、方便的Web方式呈现给用户，使得用户能在任何有互联网的地方都能进行监测数据的分析与评估，步骤结果可以同时在用户终端界面上比较。

综上所述，本实用新型涉及的检测土壤墒情的检测、评估方法是在利用多种高精度的智能化传感器和领先的嵌入式单片机技术构成的监测单元的基础上，以系统能够独立自动地采集各种监测数据并进行预处理为技术路径，并沿此路径通过局域网、公网将结果数据发送到指定的数据服务器和用户终端上，以供专家分析使用。而由以上诸检测单元构成的检测装置能实时采集一种或多种土壤参数，具有较强的扩展性和可靠性。尤其是在与总线数据服务器、路由器、防火墙结合的情况下其系统建立的全国土壤墒情检测、评估的模型为终端用户提供了一种可制式化的标准。

Claims (3)

1.一种基于公网的全国土壤墒情监测评估系统，其特征在于，所述系统具有总线数据服务器、路由器、防火墙、internet网、终端用户、GPRS基站、GPRS收发模块、Zigbee局域网，在所述的Zigbee局域网与至少三个或三个以上的土壤墒情检测单元相连接，所述的土壤墒情检测单元的末端连接至少一个或一个以上的带有电源的实时采样传感器，所述的Zigbee局域网的另一端与所述GPRS收发模块相连接，所述GPRS收发模块的另一端与所述GPRS基站交互连接，所述GPRS基站同时与所述internet网交互连接，同时，所述internet网分别与所述的终端用户、防火墙交互连接，所述的防火墙的另一端与所述路由器相连接，所述路由器同时与所述的总线数据服务器相连接。

2.根据权利要求1所述的基于公网的全国土壤墒情监测评估系统，其特征在于，所述的总线数据服务器至少由数据总线和与其相连接的web服务器、数据服务器构成。

3.根据权利要求1所述的基于公网的全国土壤墒情监测评估系统，其特征在于，所述实时采样传感器的电源可以分别是市电电源或太阳能电源或风能发电电源。

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