專利名稱：一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土壤墑情測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土 壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀。
背景技術(shù)：
土壤墑情(溫度和濕度等)是重要的土壤信息，是農(nóng)作物和植被生長(zhǎng)的重要生態(tài) 因素，進(jìn)行土壤土層墑情的測(cè)定，掌握土壤墑情變化的規(guī)律，對(duì)森林生態(tài)狀況的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào) 具有重要意義。實(shí)現(xiàn)土壤墑情(旱情)監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的自動(dòng)化、信息化已經(jīng)成為世界性課 題。目前，國(guó)內(nèi)外土壤墑情的監(jiān)測(cè)方法主要分為3類。第1類為移動(dòng)式測(cè)墑監(jiān)測(cè)，即用移動(dòng) 便攜式儀表在不同采樣點(diǎn)進(jìn)行不定期測(cè)墑，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析和地統(tǒng)計(jì)分析得到區(qū)域土壤 墑情；第2類為遙感監(jiān)測(cè)土壤墑情，即利用衛(wèi)星和機(jī)載傳感器從高空遙感探測(cè)地面土壤水 分；第3類為建立固定墑情站測(cè)定固定點(diǎn)土壤墑情，先在多個(gè)固定點(diǎn)連續(xù)測(cè)量土壤墑情，然 后利用空間插值法計(jì)算監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)土壤墑情。移動(dòng)式測(cè)墑方法只能監(jiān)測(cè)小范圍土壤墑情； 遙感監(jiān)測(cè)方法測(cè)墑精度不夠；固定站測(cè)墑監(jiān)測(cè)方法雖然精度較高，但投資較大，需要大量資 金支持。近年來(lái)，人們對(duì)環(huán)境、災(zāi)情監(jiān)測(cè)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(cè)，環(huán)境污染的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，土壤墑情數(shù)據(jù)采集，都希望充分利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分布式的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。市場(chǎng)現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備往往土壤樣本選取較 為單一，監(jiān)測(cè)方法較為固定，效果不理想，為了對(duì)本地區(qū)的農(nóng)田土壤墑情進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，需 要建立對(duì)田間農(nóng)作物土壤墑情實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)傳輸，以獲取多方位的數(shù)據(jù)，供相關(guān)部門調(diào) 閱、監(jiān)測(cè)和分析。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于 測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀，其設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便，可以獲取土壤 墑情的多方面數(shù)據(jù)且能實(shí)現(xiàn)固定站無(wú)人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和無(wú)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(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物 土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀，其特征在于包括給各用電單元供電的太陽(yáng)能供電模塊、用于 對(duì)土壤墑情信號(hào)進(jìn)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(duì)土壤墑情傳 感器組所采集信號(hào)進(jìn)行調(diào)理的變送器組和與變送器組相接且對(duì)變送器組所輸出信號(hào)進(jìn)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(duì)傳輸儀參數(shù) 進(jìn)行設(shè)置的編碼器電路、對(duì)土壤墑情異常進(jìn)行報(bào)警的聲光報(bào)警模塊、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ) 的SD存儲(chǔ)卡、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的LCD顯示模塊和對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸?shù)腉SM 無(wú)線通信模塊，所述GSM無(wú)線通信模塊通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)田主人手機(jī)相接且進(jìn)行通信；所述 太陽(yáng)能供電模塊由太陽(yáng)能電池板、與太陽(yáng)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(gòu)成。上述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o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(fēng)速傳感器、風(fēng)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(gòu)成。上述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀，其特征在于所述 太陽(yáng)能電池板的輸出功率為15W-30W。上述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o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(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o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(jī)C8051F040。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，性能穩(wěn)定。2、本實(shí)用新型能夠?qū)ν粎^(qū)域的土壤的多土層的墑情現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)固定站 無(wú)人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和無(wú)線可控傳輸。3、本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)M小時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)并通過(guò)無(wú)線可控傳輸方式報(bào)告土壤 墑情。4、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了用于對(duì)傳輸儀參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的編碼器電路、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 實(shí)時(shí)顯示的LCD顯示模塊和對(duì)土壤墑情異常進(jìn)行報(bào)警的聲光報(bào)警模塊，使得該傳輸儀人性 化程度更高，當(dāng)墑情正常時(shí)可設(shè)置免打擾模式，存在異常時(shí)，則立即報(bào)告。5、本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

[0017]圖1為本實(shí)用新型的電路框圖。[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明[0019]1-太陽(yáng)能供電模塊；1-1-太陽(yáng)能電池板；1-2-充放電控制器;[0020]1-3-蓄電池；2- 土壤墑情傳感器組；3-變送器組；[0021]4-數(shù)據(jù)處理及分析模5-編碼器電路；6-聲光報(bào)警模塊；[0022]塊；[0023]7-SD存儲(chǔ)卡；8-IXD顯示模塊；9-GSM無(wú)線通信模塊[0024]10-GSM 網(wǎng)絡(luò)；11-農(nóng)田主人手機(jī)。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括給各用電單元供電的太陽(yáng)能供電模塊1、用于對(duì)土壤 墑情信號(hào)進(jìn)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(duì)土壤墑情傳感 器組2所采集信號(hào)進(jìn)行調(diào)理的變送器組3和與變送器組3相接且對(duì)變送器組3所輸出信號(hào) 進(jìn)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(duì)傳輸 儀參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的編碼器電路5、對(duì)土壤墑情異常進(jìn)行報(bào)警的聲光報(bào)警模塊6、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù) 進(jìn)行存儲(chǔ)的SD存儲(chǔ)卡7、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的LCD顯示模塊8和對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸?shù)腉SM無(wú)線通信模塊9，所述GSM無(wú)線通信模塊9通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)10與農(nóng)田主人手機(jī) 11相接且進(jìn)行通信；所述太陽(yáng)能供電模塊1由太陽(yáng)能電池板1-1、與太陽(yáng)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(gòu)成。如圖1所示，本實(shí)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(fēng)速傳感器、風(fēng)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(gòu)成。所述太陽(yáng)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(jī)C8051F040。本實(shí)用新型的工作過(guò)程是將土壤墑情傳感器組2接入田間農(nóng)作物的土壤中，啟 動(dòng)設(shè)備，太陽(yáng)能供電模塊1為系統(tǒng)供電，通過(guò)編碼器電路5對(duì)系統(tǒng)參數(shù)，如報(bào)警閾值參數(shù)、采 集周期參數(shù)等進(jìn)行設(shè)定，土壤墑情傳感器組2對(duì)土壤墑情信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，變送器組3對(duì) 土壤墑情傳感器組2所輸出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)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(cè)量數(shù)據(jù)調(diào)用分析模塊進(jìn)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(qū)動(dòng)GSM無(wú)線通信模塊9，將信息通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)10傳送至農(nóng)田主人手機(jī)11上，通知 主人農(nóng)田土壤墑情存在異常，并具體告知是哪個(gè)因素存在異常如濕度、溫度、肥度等等，同 時(shí)，數(shù)據(jù)處理及分析模塊4驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警模塊6進(jìn)行聲光報(bào)警。一個(gè)采集周期結(jié)束后，該傳 輸儀按照預(yù)先配置所確定的數(shù)據(jù)采集周期進(jìn)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(chǔ)卡7中存儲(chǔ)，在IXD顯示模塊8上顯示，方便農(nóng)田主人的查看。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀，其特征在于包括給各用電 單元供電的太陽(yáng)能供電模塊(1)、用于對(duì)土壤墑情信號(hào)進(jìn)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(duì)土壤墑情傳感器組( 所采集信號(hào)進(jìn)行調(diào)理的變送器組 (3)和與變送器組( 相接且對(duì)變送器組( 所輸出信號(hào)進(jìn)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(duì)傳輸儀參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的編碼器電 路(5)、對(duì)土壤墑情異常進(jìn)行報(bào)警的聲光報(bào)警模塊(6)、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的SD存儲(chǔ)卡 (7)、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的LCD顯示模塊(8)和對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸?shù)腉SM無(wú)線 通信模塊(9)，所述GSM無(wú)線通信模塊(9)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)(10)與農(nóng)田主人手機(jī)(11)相接且 進(jìn)行通信；所述太陽(yáng)能供電模塊(1)由太陽(yáng)能電池板(1-1)、與太陽(yáng)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(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o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(fēng) 速傳感器、風(fēng)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(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀，其特 征在于所述太陽(yáng)能電池板(1-1)的輸出功率為15W-30W。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o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(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o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(jī)C8051F040。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于測(cè)量田間農(nóng)作物土壤墑情的可控?zé)o線傳輸儀，包括給太陽(yáng)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(duì)變送器組所輸出信號(hào)進(jìn)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(bào)警模塊、SD存儲(chǔ)卡、LCD顯示模塊和GSM無(wú)線通信模塊，GSM無(wú)線通信模塊通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)田主人手機(jī)相接且進(jìn)行通信；所述太陽(yáng)能供電模塊由太陽(yáng)能電池板、充放電控制器和蓄電池構(gòu)成。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便，可以獲取土壤墑情的多方面數(shù)據(jù)且能實(shí)現(xiàn)固定站無(wú)人值守情況下的土壤墑情數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和無(wú)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(hào)G01D21/02GK201927167SQ20102066889
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月18日
發(fā)明者楊金銘, 蒙海英 申請(qǐng)人:西安聯(lián)友電子科技有限公司