一種寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及寒地稻田水足跡與水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)采集 人員不必親臨稻田，并能夠遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境因子的數(shù)量以及質(zhì)量的要求均在 不斷提高，信息技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為環(huán)境因子的自動(dòng)化 監(jiān)測(cè)提供了有力的技術(shù)支持。但是，目前國(guó)內(nèi)用于水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)仍不常見(jiàn)， 稻田水樣采集大多需要測(cè)試人員進(jìn)入被測(cè)試環(huán)境中才能進(jìn)行，由于稻田中常年存水，采集 人員進(jìn)出極為不便，同時(shí)也會(huì)干擾稻田水質(zhì)，影響測(cè)定準(zhǔn)確度。目前已有單獨(dú)功能的電導(dǎo) 率、pH值、溶解氧等設(shè)備或裝置，但該類(lèi)裝置和儀器的綜合處理能力較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以使得數(shù)據(jù)采集人員不必 親臨稻田，由遠(yuǎn)程即可獲知稻田中的水足跡與水質(zhì)狀況。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其 包括:多個(gè)傳感器、外殼、外殼內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換模塊、ARM數(shù)據(jù)采集板、通訊模塊及供電模塊、外 殼表面的顯示模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和終端設(shè)備，其中：
[0005] 多個(gè)所述傳感器用于采集稻田中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并以模擬信號(hào)形式輸出，包括設(shè) 置于稻田地面設(shè)定高度處的第一傳感器組、設(shè)置于稻田水體中部的第二傳感器組和固定于 稻田地面的第三傳感器組，其中，所述第一傳感器組包括蒸發(fā)量傳感器和降雨量傳感器，所 述第二傳感器組包括水溫傳感器、C0D傳感器、氨氮傳感器、pH值傳感器和溶解氧傳感器，所 述第三傳感器組包括土壤入滲量傳感器和水位傳感器；
[0006] 所述AD轉(zhuǎn)換模塊與多個(gè)所述傳感器連接，用于將多個(gè)所述傳感器輸出的模擬信號(hào) 形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0007] 所述ARM數(shù)據(jù)采集板用于將所述AD轉(zhuǎn)換模塊輸出的多個(gè)數(shù)字信號(hào)形式的環(huán)境參數(shù) 數(shù)據(jù)發(fā)送至所述顯示模塊和所述通訊模塊；
[0008] 所述顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示多個(gè)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0009] 所述通訊模塊與所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器連接以將多個(gè)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)上傳至所述數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與所述終端設(shè)備連接；
[0010] 所述供電模塊分別與所述AD轉(zhuǎn)換模塊、所述ARM數(shù)據(jù)采集板、所述顯示模塊和所述 通訊模塊連接。
[0011] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述蒸發(fā)量傳感器和/或所述降雨量傳感器設(shè)置在距離 地面70cm高度處。
[0012] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述終端設(shè)備為計(jì)算機(jī)或手機(jī)。
[0013] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述外殼為一次性注塑成型，所述外殼背面設(shè)有壁掛孔。
[0014] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述顯示模塊為IXD顯示設(shè)備。
[0015] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述ARM數(shù)據(jù)采集板采用嵌入式系統(tǒng)。
[0016] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述通訊模塊為3G通訊模塊、4G通訊模塊或無(wú)線(xiàn)路由器。
[0017] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述ARM數(shù)據(jù)采集板內(nèi)設(shè)有GPS時(shí)鐘模塊。
[0018] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述供電模塊為太陽(yáng)能供電設(shè)備。
[0019] 本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] (1)外殼為一次注塑成型，具有防水及防雷的功能，外殼背面的壁掛孔可掛置于墻 上，便于安裝；
[0021] (2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、功耗較低且穩(wěn)定性好；
[0022] (3)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)水足跡和水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將采集的稻田中的環(huán)境參數(shù) 數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備或手持設(shè)備，從而能夠便于掌握寒地水稻生產(chǎn)過(guò)程中水分輸入和 輸出情況，并能夠獲知稻田水資源的綜合情況，為推動(dòng)水稻清潔種植具有重要意義。
[0023] (4)本發(fā)明中的ARM數(shù)據(jù)采集板采用嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)資源豐富，帶有成熟 操作系統(tǒng)，具有網(wǎng)絡(luò)通信、觸摸屏的功能，可提高傳感器的可靠性和應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明中的傳感器的設(shè)置示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-傳感器；11-第一傳感器組；12-第二傳感器組；13-第三傳感器 組;2-外殼;3-AD轉(zhuǎn)換模塊;4-ARM數(shù)據(jù)采集板;5-通訊模塊;6-供電模塊;7-顯示模塊;8-數(shù) 據(jù)庫(kù)服務(wù)器;9-終端設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 圖1為本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所 示，本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括:多個(gè)傳感器1、外殼2、外殼1內(nèi) 部的AD轉(zhuǎn)換模塊3、ARM數(shù)據(jù)采集板4、通訊模塊5及供電模6塊、外殼1表面的顯示模塊7、數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器8和終端設(shè)備9,其中：
[0030] 多個(gè)傳感器1用于采集稻田中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并以模擬信號(hào)形式輸出，包括設(shè)置 于稻田地面設(shè)定高度處的第一傳感器組11、設(shè)置于稻田水體中部的第二傳感器組12和固定 于稻田地面的第三傳感器組13,其中，第一傳感器組11包括蒸發(fā)量傳感器和降雨量傳感器， 第二傳感器組12包括水溫傳感器、C0D傳感器、氨氮傳感器、pH值傳感器和溶解氧傳感器，第 三傳感器組13包括土壤入滲量傳感器和水位傳感器。
[0031]下表為本發(fā)明可以采用的傳感器的型號(hào)，在具體實(shí)施時(shí)，第一傳感器組11、第二傳 感器組12和第三傳感器組13均可根據(jù)需要增加或減少傳感器的種類(lèi)及數(shù)量，且傳感器種類(lèi) 不限于以上所提出的幾種傳感器。
[0034] 圖2為本發(fā)明中的傳感器的設(shè)置示意圖，如圖所示，第一傳感器組11中的蒸發(fā)量傳 感器和降雨量傳感器可以設(shè)置在距離地面70cm高度處，也可以根據(jù)具體需要調(diào)節(jié)為其他高 度，第二傳感器組12中的水溫傳感器、C0D傳感器、氨氮傳感器、pH值傳感器和溶解氧傳感器 設(shè)置于稻田水體中部，高度根據(jù)水位進(jìn)行調(diào)整，第三傳感器組13中的土壤入滲量傳感器安 置在地面上且不露出水面，水位傳感器則露出水面。上述傳感器的設(shè)置方式是本領(lǐng)域技術(shù) 人員的常用手段，在此不予贅述。
[0035] AD轉(zhuǎn)換模塊3與多個(gè)傳感器1連接，用于將多個(gè)傳感器1輸出的模擬信號(hào)形式的環(huán) 境參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0036] ARM數(shù)據(jù)采集板4用于將AD轉(zhuǎn)換模塊3輸出的多個(gè)數(shù)字信號(hào)形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā) 送至顯示模塊7和通訊模塊5，ARM數(shù)據(jù)采集板4可以采用嵌入式系統(tǒng)，包括單片機(jī)和系統(tǒng)運(yùn) 行軟件。嵌入式單片機(jī)的型號(hào)為:KL-STM，該單片機(jī)的主控制芯片為STM32F103系列，屬于32 位基于ARM核心的帶128K