CN209963979U - 一种风光互补土壤墒情远程监测装置 - Google Patents

一种风光互补土壤墒情远程监测装置 Download PDF

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Abstract

一种风光互补土壤墒情远程监测装置，涉及一种土壤监测装置，包括太阳能电池板、风力发电机、电源管理模块、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块、服务器。利用风能和太阳能结合互补的方式发电给装置供电，实现在偏远地区的安装使用和清洁能源的利用。通过蓄电池进行储能，保证装置能不间断运行。通过土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器分别检测土壤的水分、土壤的温度、土壤的PH值和土壤的电导率情况。通过数据监控器控制数码显示屏进行现场数据的实时显示。通过DTU模块以数据流量的方式将数据监控器检测的土壤墒情的相关参数传送到服务器，用户可远程监测每个现场的土壤墒情参数。

Description

一种风光互补土壤墒情远程监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种土壤监测装置，特别是涉及一种风光互补土壤墒情远程监测装置。
背景技术
农业是国家发展和人民生活的重要保障，农作物的生长离不开土壤，土壤的相关数据的直接影响着农作物的生长。最主要的数据包括土壤的水分、土壤的温度、土壤的PH值和土壤的电导率。根据这些参数，农民可根据数据出现的问题进行农作物的监测和补救工作，如土壤的水分严重偏低，则需要计时进行灌溉等。目前人们依旧采用传统的人工检测的方法才测量或人工估计，但是这样方法浪费了人力物力，也有可能不准确不及时。在这个万物联网的大数据时代，每个区域的土壤情况都应该被智能监测。但是由于土壤检测都在户外或者是更偏僻的地方，实施起来难度大，涉及到供电的问题，即使现在出现的太阳能供电的方式来解决，也依然有可能因为连续的阴雨导致断电数据缺失。再有目前的监测站往往只能有一个数据检测传感器，没能充分利用监测站的功能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种风光互补土壤墒情远程监测装置，该装置利用风能和太阳能结合互补的方式发电供电，实现在偏远地区的安装使用和清洁能源的利用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种风光互补土壤墒情远程监测装置，所述装置包括太阳能电池板、风力发电机、电源管理模块、蓄电池、数据监控器、数码显示屏、土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块、服务器；太阳能电池板发出直流电直接连接电源管理模块，风力发电机发出直流电直接连接电源管理模块，电源管理模块直接连接蓄电池进行充放电；电源管理模块直接连接数据监控器、数码显示屏、土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块，土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器直接连接数据监控器的通信接口；数码显示屏控制端直接连接数据监控器IO口，数据监控器通信输出端口直接连接DTU模块，DTU模块通过移动网络的方式连接互联网端的服务器。
所述的一种风光互补土壤墒情远程监测装置，所述土壤水分传感器选择土壤水分传感器，型号CSF11，RS485通信。
所述的一种风光互补土壤墒情远程监测装置，所述DTU模块选择型号HX-60G，RS485和232传输。
本实用新型的优点与效果是：
本实用新型实现土壤的多点位墒情远程检测，设计了一种风光互补土壤墒情远程监测装置。利用风能和太阳能结合互补的方式发电给装置供电，实现在偏远地区的安装使用和清洁能源的利用。通过蓄电池进行储能，保证装置能不间断运行。通过土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器分别检测土壤的水分、土壤的温度、土壤的PH值和土壤的电导率情况。通过数据监控器控制数码显示屏进行现场数据的实时显示。通过DTU模块以数据流量的方式将数据监控器检测的土壤墒情的相关参数传送到服务器，服务器进行数据的整理储存和分析。用户可通过手机电脑访问互联网上的服务器远程监测每个现场的土壤墒情参数。
本实用新型通过风能和太阳能结合互补的方式对装置进行供电，利用了清洁的可再生能源，外加蓄电池的使用，保证了在连续的阴雨天后依然可以不间断运行。独立的供电方式，使得装置可在偏远的野外没有电源的情况下使用，加大了装置的使用范围。本装置包含的传感器有土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器，并可以在多个点位安装多个传感器，对土壤进行了全方位的数据监测。本实用新型通过数据监控器控制数码显示屏进行参数的显示，方便现场人员观测。本实用新型通过DTU模块将数据以移动数据的方式发送到服务器，解决了偏远野外的数据传送的问题。
附图说明
图1为本实用新型一种风光互补土壤墒情远程监测装置部件连接示意图。
图中：1太阳能电池板，2风力发电机，3电源管理模块，4蓄电池，5数据监控器，6数码显示屏，7土壤水分传感器，8土壤温度传感器，9土壤PH值传感器，10土壤电导率传感器，11 DTU模块，12服务器，13用户。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型包括有太阳能电池板、风力发电机、电源管理模块、蓄电池、数据监控器、数码显示屏、土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块、服务器。
本实用新型太阳能电池板发出直流电直接连接电源管理模块；风力发电机发出直流电直接连接电源管理模块；电源管理模块直接连接蓄电池进行充放电；电源管理模块直接连接数据监控器、数码显示屏、土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块为其供电；土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器直接连接数据监控器的通信接口；数码显示屏控制端直接连接数据监控器IO口；数据监控器通信输出端口直接连接DTU模块；DTU模块通过移动网络的方式连接互联网端的服务器。
优选的土壤水分传感器选择星仪传感器公司土壤水分传感器，型号CSF11，RS485通信。优选的DTU模块选择北京振鸿伟业科技的DTU模块，型号HX-60G，RS485和232传输，可实现2G、3G和4G的数据传输。
使用时，首先光伏太阳能电池板和风力发电机要安装正确，前方无遮挡，保证最大功率发电。蓄电池要深埋地下2米处，保证蓄电池恒定的温度。现场根据用户需求，可在不同点安装不同的传感器，它们都采用RS485的总线通信方式，传输距离长。
太阳能电池板发出的直流电接入电源管理模块的输入端，风力发电机发出的电接入到电源管理模块的输入端，电源管理模块将电供给装置运行，阳光充足或者风力足够的情况下，多出的电能给蓄电池充电。当夜晚或者风力不足导致不足以给装置供电时，则蓄电池储存的电能经过电源管理模块给装置供电。
土壤水分传感器检测土壤中水分含量，土壤温度传感器检测土壤的温度值，土壤PH值传感器检测土壤的PH值，土壤电导率传感器检测土壤的电导率。可以根据用户需求安装多个土壤温度传感器等其他传感器，RS485总线的通信方式可挂多个检测点位，并能实现数据的远距离传输。
数据监测器把现场的每个传感器的数据进行读取，控制数码显示屏，对检测的数据进行轮流显示，方便现场人员观测。
数据监测器将数据通过DTU模块发送到互联网端的服务器，DTU模块要设置相应的服务器地址等信息。服务器内置软件，对现场数据进行处理、储存和分析，用户可通过手机电脑等设备访问服务器，远程得知现场每个点的土壤墒情。

Claims (3)

1.一种风光互补土壤墒情远程监测装置，其特征在于，所述装置包括太阳能电池板、风力发电机、电源管理模块、蓄电池、数据监控器、数码显示屏、土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块、服务器；太阳能电池板发出直流电直接连接电源管理模块，风力发电机发出直流电直接连接电源管理模块，电源管理模块直接连接蓄电池进行充放电；电源管理模块直接连接数据监控器、数码显示屏、土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、DTU模块，土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器直接连接数据监控器的通信接口；数码显示屏控制端直接连接数据监控器IO口，数据监控器通信输出端口直接连接DTU模块，DTU模块通过移动网络的方式连接互联网端的服务器。
2.根据权利要求1所述的一种风光互补土壤墒情远程监测装置，其特征在于，所述土壤水分传感器选择土壤水分传感器，型号CSF11，RS485通信。
3.根据权利要求1所述的一种风光互补土壤墒情远程监测装置，其特征在于，所述DTU模块选择型号HX-60G，RS485和232传输。
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CN112415166A (zh) * 2020-11-27 2021-02-26 冯小林 一种生态环境治理用检测装置

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