一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀的製作方法

2023-09-21 19:08:45 1

專利名稱：一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於土壤墒情測量技術領域，尤其是涉及一種用於測量田間農作物土 壤墒情的可控無線傳輸儀。
背景技術：
土壤墒情(溫度和溼度等)是重要的土壤信息，是農作物和植被生長的重要生態 因素，進行土壤土層墒情的測定，掌握土壤墒情變化的規律，對森林生態狀況的監測和預報 具有重要意義。實現土壤墒情(旱情)監測及預測預報的自動化、信息化已經成為世界性課 題。目前，國內外土壤墒情的監測方法主要分為3類。第1類為移動式測墒監測，即用移動 可攜式儀表在不同採樣點進行不定期測墒，通過數理統計分析和地統計分析得到區域土壤 墒情；第2類為遙感監測土壤墒情，即利用衛星和機載傳感器從高空遙感探測地面土壤水 分；第3類為建立固定墒情站測定固定點土壤墒情，先在多個固定點連續測量土壤墒情，然 後利用空間插值法計算監測區域內土壤墒情。移動式測墒方法只能監測小範圍土壤墒情； 遙感監測方法測墒精度不夠；固定站測墒監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，人們對環境、災情監測十分重視，如野外數據採集，大江大河流域水利水 情的監測，環境汙染的遠程監測，土壤墒情數據採集，都希望充分利用計算機、網絡和通信 技術，實現多點分布式的遠程網絡化監測系統。市場現有的測量設備往往土壤樣本選取較 為單一，監測方法較為固定，效果不理想，為了對本地區的農田土壤墒情進行有效監測，需 要建立對田間農作物土壤墒情實時監控、實時傳輸，以獲取多方位的數據，供相關部門調 閱、監測和分析。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種用於 測量田間農作物土壤墒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 墒情的多方面數據且能實現固定站無人值守情況下的土壤墒情數據的自動採集和無線可 控傳輸，智能化程度高，使用效果好，便於推廣使用。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種用於測量田間農作物 土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特徵在於包括給各用電單元供電的太陽能供電模塊、用於 對土壤墒情信號進行採集的土壤墒情傳感器組、與土壤墒情傳感器組相接且對土壤墒情傳 感器組所採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 處理與分析的數據處理及分析模塊以及分別與數據處理及分析模塊相接的對傳輸儀參數 進行設置的編碼器電路、對土壤墒情異常進行報警的聲光報警模塊、對系統數據進行存儲 的SD存儲卡、對系統數據進行實時顯示的LCD顯示模塊和對系統數據進行無線傳輸的GSM 無線通信模塊，所述GSM無線通信模塊通過GSM網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。上述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特徵在於所述 土壤墒情傳感器組由雨量傳感器、大氣溫度傳感器、大氣溼度傳感器、風速傳感器、風向傳 感器、水分蒸發傳感器、土壤溫度傳感器和土壤水分傳感器構成。上述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特徵在於所述 太陽能電池板的輸出功率為15W-30W。上述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特徵在於所述 蓄電池的容量為17AH-30AH。上述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特徵在於所述 數據處理及分析模塊為單片機C8051F040。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、本實用新型的設計合理，實用性強，性能穩定。2、本實用新型能夠對同一區域的土壤的多土層的墒情現場進行測量，實現固定站 無人值守情況下的土壤墒情數據的自動採集和無線可控傳輸。3、本實用新型可以實現M小時連續在線監測並通過無線可控傳輸方式報告土壤 墒情。4、本實用新型設計了用於對傳輸儀參數進行設置的編碼器電路、對系統數據進行 實時顯示的LCD顯示模塊和對土壤墒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，當墒情正常時可設置免打擾模式，存在異常時，則立即報告。5、本實用新型的實現成本低，使用效果好，便於推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

[0017]圖1為本實用新型的電路框圖。[0018]附圖標記說明[0019]1-太陽能供電模塊；1-1-太陽能電池板；1-2-充放電控制器;[0020]1-3-蓄電池；2- 土壤墒情傳感器組；3-變送器組；[0021]4-數據處理及分析模5-編碼器電路；6-聲光報警模塊；[0022]塊；[0023]7-SD存儲卡；8-IXD顯示模塊；9-GSM無線通信模塊[0024]10-GSM 網絡；11-農田主人手機。
具體實施方式如圖1所示，本實用新型包括給各用電單元供電的太陽能供電模塊1、用於對土壤 墒情信號進行採集的土壤墒情傳感器組2、與土壤墒情傳感器組2相接且對土壤墒情傳感 器組2所採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據處理及分析模塊4以及分別與數據處理及分析模塊4相接的對傳輸 儀參數進行設置的編碼器電路5、對土壤墒情異常進行報警的聲光報警模塊6、對系統數據 進行存儲的SD存儲卡7、對系統數據進行實時顯示的LCD顯示模塊8和對系統數據進行無線傳輸的GSM無線通信模塊9，所述GSM無線通信模塊9通過GSM網絡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，所述土壤墒情傳感器組2由雨量傳感器、大氣溫度傳感 器、大氣溼度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、水分蒸發傳感器、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。所述數據處理及分析模塊4為單片機C8051F040。本實用新型的工作過程是將土壤墒情傳感器組2接入田間農作物的土壤中，啟 動設備，太陽能供電模塊1為系統供電，通過編碼器電路5對系統參數，如報警閾值參數、採 集周期參數等進行設定，土壤墒情傳感器組2對土壤墒情信號進行數據採集，變送器組3對 土壤墒情傳感器組2所輸出的信號進行調理後輸出給數據處理及分析模塊4，數據處理及 分析模塊4將測量數據調用分析模塊進行數據分析工作，若數據有異常則數據處理及分析 模塊4驅動GSM無線通信模塊9，將信息通過GSM網絡10傳送至農田主人手機11上，通知 主人農田土壤墒情存在異常，並具體告知是哪個因素存在異常如溼度、溫度、肥度等等，同 時，數據處理及分析模塊4驅動聲光報警模塊6進行聲光報警。一個採集周期結束後，該傳 輸儀按照預先配置所確定的數據採集周期進入下一周期的數據採集工作，所有採集的數據 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，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根 據本實用新型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 屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特徵在於包括給各用電 單元供電的太陽能供電模塊(1)、用於對土壤墒情信號進行採集的土壤墒情傳感器組O)、 與土壤墒情傳感器組( 相接且對土壤墒情傳感器組( 所採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據處理及分 析模塊(4)以及分別與數據處理及分析模塊(4)相接的對傳輸儀參數進行設置的編碼器電 路(5)、對土壤墒情異常進行報警的聲光報警模塊(6)、對系統數據進行存儲的SD存儲卡 (7)、對系統數據進行實時顯示的LCD顯示模塊(8)和對系統數據進行無線傳輸的GSM無線 通信模塊(9)，所述GSM無線通信模塊(9)通過GSM網絡(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所述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特 徵在於所述土壤墒情傳感器組O)由雨量傳感器、大氣溫度傳感器、大氣溼度傳感器、風 速傳感器、風向傳感器、水分蒸發傳感器、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所述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特 徵在於所述太陽能電池板(1-1)的輸出功率為15W-30W。
4.按照權利要求1所述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特 徵在於所述蓄電池(1-3)的容量為17AH-30AH。
5.按照權利要求1所述的一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，其特 徵在於所述數據處理及分析模塊(4)為單片機C8051F040。
專利摘要本實用新型公開了一種用於測量田間農作物土壤墒情的可控無線傳輸儀，包括給太陽能供電模塊、土壤墒情傳感器組、與土壤墒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據處理及分析模塊以及分別與數據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。本實用新型設計合理且使用操作簡便，可以獲取土壤墒情的多方面數據且能實現固定站無人值守情況下的土壤墒情數據的自動採集和無線可控傳輸，智能化程度高，使用效果好，便於推廣使用。
文檔編號G01D21/02GK201927167SQ20102066889
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月18日 優先權日2010年12月18日
發明者楊金銘, 蒙海英 申請人:西安聯友電子科技有限公司