專利名稱：一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土壤墑情測量技術領域，尤其是涉及一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀。
背景技術：
土壤墑情(溫度和濕度等)是重要的土壤信息，是農作物和植被生長的重要生態(tài)因素，進行土壤土層墑情的測定，掌握土壤墑情變化的規(guī)律，對森林生態(tài)狀況的監(jiān)測和預報具有重要意義。實現(xiàn)土壤墑情(旱情)監(jiān)測及預測預報的自動化、信息化已經成為世界性課題。目前，國內外土壤墑情的監(jiān)測方法主要分為3類。第1類為移動式測墑監(jiān)測，即用移動便攜式儀表在不同采樣點進行不定期測墑，通過數(shù)理統(tǒng)計分析和地統(tǒng)計分析得到區(qū)域土壤墑情；第2類為遙感監(jiān)測土壤墑情，即利用衛(wèi)星和機載傳感器從高空遙感探測地面土壤水分；第3類為建立固定墑情站測定固定點土壤墑情，先在多個固定點連續(xù)測量土壤墑情，然后利用空間插值法計算監(jiān)測區(qū)域內土壤墑情。移動式測墑方法只能監(jiān)測小范圍土壤墑情； 遙感監(jiān)測方法測墑精度不夠；固定站測墑監(jiān)測方法雖然精度較高，但投資較大，需要大量資金支持。近年來，人們對環(huán)境、災情監(jiān)測十分重視，如野外數(shù)據(jù)采集，大江大河流域水利水情的監(jiān)測，環(huán)境污染的遠程監(jiān)測，土壤墑情數(shù)據(jù)采集，都希望充分利用計算機、網(wǎng)絡和通信技術，實現(xiàn)多點分布式的遠程網(wǎng)絡化監(jiān)測系統(tǒng)。市場現(xiàn)有的測量設備往往土壤樣本選取較為單一，監(jiān)測方法較為固定，效果不理想，為了對本地區(qū)的農田土壤墑情進行有效監(jiān)測，需要建立對田間農作物土壤墑情實時監(jiān)控、實時傳輸，以獲取多方位的數(shù)據(jù)，供相關部門調閱、監(jiān)測和分析。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其設計合理且使用操作簡便，可以獲取土壤墑情的多方面數(shù)據(jù)且能實現(xiàn)固定站無人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動采集和無線可控傳輸，智能化程度高，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于包括給各用電單元供電的太陽能供電模塊、用于對土壤墑情信號進行采集的土壤墑情傳感器組、與土壤墑情傳感器組相接且對土壤墑情傳感器組所采集信號進行調理的變送器組和與變送器組相接且對變送器組所輸出信號進行處理與分析的數(shù)據(jù)處理及分析模塊以及分別與數(shù)據(jù)處理及分析模塊相接的對傳輸儀參數(shù)進行設置的編碼器電路、對土壤墑情異常進行報警的聲光報警模塊、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行存儲的SD 存儲卡、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行實時顯示的LCD顯示模塊和對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行無線傳輸?shù)腉SM無線通信模塊，所述GSM無線通信模塊通過GSM網(wǎng)絡與農田主人手機相接且進行通信；所述太陽能供電模塊由太陽能電池板、與太陽能電池板相接的充放電控制器和與充放電控制器相接的蓄電池構成。上述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述土壤墑情傳感器組由雨量傳感器、大氣溫度傳感器、大氣濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、水分蒸發(fā)傳感器、土壤溫度傳感器和土壤水分傳感器構成。上述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述太陽能電池板的輸出功率為15W-30W。上述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述蓄電池的容量為17AH-30AH。上述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理及分析模塊為單片機C8051F040。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明的設計合理，實用性強，性能穩(wěn)定。2、本發(fā)明能夠對同一區(qū)域的土壤的多土層的墑情現(xiàn)場進行測量，實現(xiàn)固定站無人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動采集和無線可控傳輸。3、本發(fā)明可以實現(xiàn)M小時連續(xù)在線監(jiān)測并通過無線可控傳輸方式報告土壤墑情。4、本發(fā)明設計了用于對傳輸儀參數(shù)進行設置的編碼器電路、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行實時顯示的LCD顯示模塊和對土壤墑情異常進行報警的聲光報警模塊，使得該傳輸儀人性化程度更高，當墑情正常時可設置免打擾模式，存在異常時，則立即報告。5、本發(fā)明的實現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的電路框圖<附圖標記說明

1-太陽能供電模塊；1-1-太陽能電池板；
1-3-蓄電池；2- 土壤墑情傳感器組； 4-數(shù)據(jù)處理及分析模5-編碼器電路； 塊；
7-SD存儲卡； 10-GSM 網(wǎng)絡；
8-LCD顯示模塊； 11-農田主人手機t
1-2-充放電控制器； 3-變送器組； 6-聲光報警模塊；
9-GSM無線通信模塊
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括給各用電單元供電的太陽能供電模塊1、用于對土壤墑情信號進行采集的土壤墑情傳感器組2、與土壤墑情傳感器組2相接且對土壤墑情傳感器組2 所采集信號進行調理的變送器組3和與變送器組3相接且對變送器組3所輸出信號進行處理與分析的數(shù)據(jù)處理及分析模塊4以及分別與數(shù)據(jù)處理及分析模塊4相接的對傳輸儀參數(shù)進行設置的編碼器電路5、對土壤墑情異常進行報警的聲光報警模塊6、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行存儲的SD存儲卡7、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行實時顯示的LCD顯示模塊8和對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行無線傳輸?shù)腉SM無線通信模塊9，所述GSM無線通信模塊9通過GSM網(wǎng)絡10與農田主人手機11相接且進行通信；所述太陽能供電模塊1由太陽能電池板1-1、與太陽能電池板1-1相接的充放電控制器1-2和與充放電控制器1-2相接的蓄電池1-3構成。如圖1所示，本實施例中，所述土壤墑情傳感器組2由雨量傳感器、大氣溫度傳感器、大氣濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、水分蒸發(fā)傳感器、土壤溫度傳感器和土壤水分傳感器構成。所述太陽能電池板1-1的輸出功率為15W-30W。所述蓄電池1-3的容量為 17AH-30AH。所述數(shù)據(jù)處理及分析模塊4為單片機C8051F040。本發(fā)明的工作過程是將土壤墑情傳感器組2接入田間農作物的土壤中，啟動設備，太陽能供電模塊1為系統(tǒng)供電，通過編碼器電路5對系統(tǒng)參數(shù)，如報警閾值參數(shù)、采集周期參數(shù)等進行設定，土壤墑情傳感器組2對土壤墑情信號進行數(shù)據(jù)采集，變送器組3對土壤墑情傳感器組2所輸出的信號進行調理后輸出給數(shù)據(jù)處理及分析模塊4，數(shù)據(jù)處理及分析模塊4將測量數(shù)據(jù)調用分析模塊進行數(shù)據(jù)分析工作，若數(shù)據(jù)有異常則數(shù)據(jù)處理及分析模塊 4驅動GSM無線通信模塊9，將信息通過GSM網(wǎng)絡10傳送至農田主人手機11上，通知主人農田土壤墑情存在異常，并具體告知是哪個因素存在異常如濕度、溫度、肥度等等，同時，數(shù)據(jù)處理及分析模塊4驅動聲光報警模塊6進行聲光報警。一個采集周期結束后，該傳輸儀按照預先配置所確定的數(shù)據(jù)采集周期進入下一周期的數(shù)據(jù)采集工作，所有采集的數(shù)據(jù)均可以在SD存儲卡7中存儲，在IXD顯示模塊8上顯示，方便農田主人的查看。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于包括給各用電單元供電的太陽能供電模塊(1)、用于對土壤墑情信號進行采集的土壤墑情傳感器組O)、 與土壤墑情傳感器組( 相接且對土壤墑情傳感器組( 所采集信號進行調理的變送器組 (3)和與變送器組( 相接且對變送器組( 所輸出信號進行處理與分析的數(shù)據(jù)處理及分析模塊(4)以及分別與數(shù)據(jù)處理及分析模塊(4)相接的對傳輸儀參數(shù)進行設置的編碼器電路(5)、對土壤墑情異常進行報警的聲光報警模塊(6)、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行存儲的SD存儲卡 (7)、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行實時顯示的LCD顯示模塊(8)和對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行無線傳輸?shù)腉SM無線通信模塊(9)，所述GSM無線通信模塊(9)通過GSM網(wǎng)絡(10)與農田主人手機(11)相接且進行通信；所述太陽能供電模塊(1)由太陽能電池板(1-1)、與太陽能電池板(1-1)相接的充放電控制器(1-2)和與充放電控制器(1-2)相接的蓄電池(1-3)構成。
2.按照權利要求1所述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述土壤墑情傳感器組O)由雨量傳感器、大氣溫度傳感器、大氣濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、水分蒸發(fā)傳感器、土壤溫度傳感器和土壤水分傳感器構成。
3.按照權利要求1所述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述太陽能電池板(1-1)的輸出功率為15W-30W。
4.按照權利要求1所述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述蓄電池(1-3)的容量為17AH-30AH。
5.按照權利要求1所述的一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理及分析模塊(4)為單片機C8051F040。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量田間農作物土壤墑情的可控無線傳輸儀，包括給太陽能供電模塊、土壤墑情傳感器組、與土壤墑情傳感器組相接的變送器組和與變送器組相接且對變送器組所輸出信號進行處理與分析的數(shù)據(jù)處理及分析模塊以及分別與數(shù)據(jù)處理及分析模塊相接的編碼器電路、聲光報警模塊、SD存儲卡、LCD顯示模塊和GSM無線通信模塊，GSM無線通信模塊通過GSM網(wǎng)絡與農田主人手機相接且進行通信；所述太陽能供電模塊由太陽能電池板、充放電控制器和蓄電池構成。本發(fā)明設計合理且使用操作簡便，可以獲取土壤墑情的多方面數(shù)據(jù)且能實現(xiàn)固定站無人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動采集和無線可控傳輸，智能化程度高，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號G01D21/02GK102568171SQ20101059577
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月18日 優(yōu)先權日2010年12月18日
發(fā)明者楊金銘, 蒙海英 申請人:西安聯(lián)友電子科技有限公司