CN202631520U

CN202631520U - 无线智能墒情采集自动监测装置

Info

Publication number: CN202631520U
Application number: CN 201220265565
Authority: CN
Inventors: 廖文瑾
Original assignee: SHENZHEN CSC LANDSCAPE ENGINEERING AND DESIGN Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN CSC LANDSCAPE ENGINEERING AND DESIGN Co Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-06-07

Abstract

无线智能墒情采集自动监测装置，包括数据采集装置、无线传输器、终端计算机、数据中心处理器、LCD触摸显示屏、存储器；其中数据采集装置由一块数字处理芯片和多个传感器组成；所述传感器包括风速/风向传感器、气压传感器、空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、雨量传感器、光照辐射传感器；所述数据采集装置通过无线传输器与终端计算机连接，该终端计算机通过宽带网络与数据中心处理器连接；所述数据中心处理器分别与LCD触摸显示屏和存储器连接。本实用新型具有监测准确、精度高、连续好、快速、具备远距离数据传输、使用方便等优点。通过对气象站进行改造使其能够对灌溉起到指示作用，通过对气象墒情数据的分析结合植物本身的习性达到按需灌溉的目的。

Description

无线智能墒情采集自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种墒情采集监测系统领域，尤其是涉及一种无线智能墒情采集自动监测装置。

背景技术

土壤墒情是指农作物主要根系活动层内的土壤水分状况。它是农业抗旱、水资源合理配置的重要依据。用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、太阳辐射、土壤温度、土壤湿度等九个气象要素进行全天候现场监测是气象站常用的设备。气象部门在开展墒情或旱情的监测工作中，土壤墒情与旱情监测是一项实时监测与长期分析结合的工作，必须通过实时数据采集和历史数据积累，才能将简单的信息转化为重要的决策信息，从而为大型灌区的工农业生产服务。现有的土壤墒情采集监测系统，大多限于大篷内的土壤墒情监测，不适宜在野外使用；或者实验基地的土壤墒情采集监测，不具备远距离数据传输。目前，对土壤墒情的监测主要采取人工实地监测的方式，不但耗费人力、物力，而且信息传递慢，无法实现实时监测和数据的远程传送，影响了监测的准确性和及时性。

发明内容

本实用新型目的是提供一种能够准确、连续、快速、使用方便的无线智能墒情采集自动监测装置。以解决现有技术所存在的间隔周期长、精度差、采集劳动强度大、不具备远距离数据传输等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：无线智能墒情采集自动监测装置，包括数据采集装置、无线传输器、终端计算机、数据中心处理器、LCD触摸显示屏、存储器；其中数据采集装置由一块数字处理芯片和多个传感器组成；所述传感器包括风速/风向传感器、气压传感器、空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、雨量传感器、光照辐射传感器；所述数据采集装置通过无线传输器与终端计算机连接，该终端计算机通过宽带网络与数据中心处理器连接；所述数据中心处理器分别与LCD触摸显示屏和存储器连接。

作为优选，所述数字处理芯片处理传感器传输的数据，并将处理好的数据通过无线传输器传输给数据中心处理器。

作为优选，所述数据中心处理器用于对自动气象站和采集的数据进行处理并传输给终端计算机，其中处理包括汇总、分析、存储和输出。

作为优选，所述数据中心处理器用于将传感器传送来的各种模拟信号、数字信号信号变成数字量在LCD触摸显示屏进行显示，并自动存储到存储器中。

本实用新型具有监测准确、精度高、连续好、快速、具备远距离数据传输、使用方便等优点。通过对气象站进行改造使其能够对灌溉起到指示作用，通过对气象墒情数据的分析结合植物本身的习性达到按需灌溉的目的。与现有技术相比，本实用新型可对土壤墒情进行远程多指标监测与控制，无需人值守，减少了人力、物力的消耗，并实现数据的远程实时传送，大大提高了监测的准确性和及时性。通过采集多路土壤温湿度信息和气象信息，用户可以根据需要选择短信和GPRS两种通讯方式，设置数据存储和发送时间间隔，对指导抗旱有着重要的实用价值和重大的现实意义。利用现代移动通信网络(GSM/GPRS/CDMA)，建立远程无线监测网，使系统运行经济、简单、安全、可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理方框图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

图1是本实用新型的结构原理方框图。由图1可知，无线智能墒情采集自动监测装置，主要由数据采集装置、无线传输器、终端计算机、数据中心处理器、LCD触摸显示屏、存储器等组成；其中数据采集装置由一块数字处理芯片和多个传感器组成，数字处理芯片处理传感器传输的数据，并将处理好的数据通过无线传输器传输给数据中心处理器。传感器包括风速/风向传感器、气压传感器、空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、雨量传感器、光照辐射传感器。

数据采集装置通过无线传输器与终端计算机连接，该终端计算机通过宽带网络与数据中心处理器连接。数据中心处理器分别与LCD触摸显示屏和存储器连接，该数据中心处理器用于对自动气象站和采集的数据进行处理并传输给终端计算机，其中处理包括汇总、分析、存储和输出；数据中心处理器用于将传感器传送来的各种模拟信号、数字信号信号变成数字量在LCD触摸显示屏进行显示，并自动存储到存储器中。

风速/风向传感器是低启动风速的光电风向传感器，供电电源为+12V。所有信号输出高电平为+5V，低电平为OV。该风速/风向传感器用于测量距地2米处的地面风的速度及方向值，并转换为电信号；雨量传感器为翻斗式雨量计，用来测量地面降雨量．在测量过程中，随着翻斗间歇翻倒动作带动开关，发出一个个脉冲信号，将非电量转换成电量输出；空气温湿传感器用来同时测量空气温度和相对湿度，测湿元件是聚合物薄膜电容传感器，供电电源为+7～35VDC，测温元件是铂电阻传感器；气压传感器通过静压管与外界大气相通，是完全补偿的数字气压表，具有较宽的工作温度和气压测量范围，感应元件采用硅电容压力传感器，工作原理是基于一个先进的Rc振荡电路和三个参考电容，并且电容压力传感器及电容温度传感器连续测量；土壤温湿度传感器是用来精确测量土壤温度和湿度的传感器，传感器的精度和稳定性依赖于铂电阻元件的特性及精度级别。

上述各种传感器的数据采集后都将由数据中心处理器来综合处理，通过彭曼公式计算出参照腾发量ET₀值。

Figure 2012202655659100002DEST_PATH_IMAGE002

式中：Rn—冠层表面净辐射，MJ/(m2· d)；G——土壤热通量，MJ/(m2· d)；T——平均气温，℃；es——饱和水汽压，kPa；ea——实际水汽压，kPa；γ——饱和水汽压－气温关系曲线在T 处的切线斜率，kPa/℃；Δ——湿度计常数，kPa/℃；U2——2 m 高处的风速，m/s。

通过墒情采集站中光照辐射传感器得到冠层表面净辐射Rn，土壤温湿度传感器得到土壤热通量G,空气温度传感器得到平均T，大气压传感器得到实际水汽压ea，风速传感器得到2m高处的风速U2，雨量传感器得到实时的降雨量Pe，对这些气象数据进行计算之后就得到参照腾发量，然后通过无线传输发送给灌溉设备。灌溉设备再根据灌溉的植物习性可实时算出植物需水量了，从而进行设置科学灌溉计划，并实时调整。

Claims

1.无线智能墒情采集自动监测装置，包括数据采集装置、无线传输器、终端计算机、数据中心处理器、LCD触摸显示屏、存储器；其特征是，所述数据采集装置由一块数字处理芯片和多个传感器组成；所述传感器包括风速/风向传感器、气压传感器、空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、雨量传感器、光照辐射传感器；所述数据采集装置通过无线传输器与终端计算机连接，该终端计算机通过宽带网络与数据中心处理器连接；所述数据中心处理器分别与LCD触摸显示屏和存储器连接。

2.根据权利要求1所述的无线智能墒情采集自动监测装置，其特征是，所述数字处理芯片处理传感器传输的数据，并将数据通过无线传输器传输给数据中心处理器。

3.根据权利要求1所述的无线智能墒情采集自动监测装置，其特征是，所述数据中心处理器用于对自动气象站和采集的数据进行处理并传输给终端计算机，其中处理包括汇总、分析、存储和输出。

4.根据权利要求1或3所述的无线智能墒情采集自动监测装置，其特征是，所述数据中心处理器用于将传感器传送来的各种模拟信号、数字信号信号变成数字量在LCD触摸显示屏进行显示，并自动存储到存储器中。