一種土壤振動的測量方法和一種土壤檢測裝置的製作方法
2023-05-02 06:25:26 2
專利名稱：一種土壤振動的測量方法和一種土壤檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種土壤振動的測量方法和一種土壤檢測裝置。
背景技術：
「土壤」是指覆蓋於地球陸地表面，具有肥力特徵的，能夠生長綠色植物的疏鬆物質層，其由各種顆粒狀礦物質、有機物質、水分、空氣、微生物等組成，它們互相聯繫，互相制約，為農作物提供必需的生活條件，是土壤肥力的物質基礎。而土壤溼度決定農作物的水分供應狀況，土壤肥力則是土壤物理、化學、生物化學和物理化學特性的綜合表現，其為植物生長提供營養支撐，因此，對於各種與土壤檢測相關的傳感器的使用及其發展是一個重要的問題。 現有的土壤檢測裝置大都是檢測土壤的溼度、溫度、肥力等數據信息，例如本申請人在申請號為201210010383. I的專利文件中所述的裝置，但還沒有使用重力傳感器測量土壤振動的方法，也沒有在土壤檢測裝置上安裝重力傳感器的先例。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種更簡單實用的土壤振動測量方法和一種具備有土壤振動檢測功能的土壤檢測裝置。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種土壤振動的測量方法，將重力傳感器埋設在土壤裡；將所述重力傳感器測量的數據通過發信裝置發送給外部的信息處理裝置。本發明解決上述另一個技術問題的技術方案如下，一種土壤檢測裝置，包括埋入土壤裡的柱形體，所述柱形體上設有重力傳感器和發信裝置，所述重力傳感器與所述發信裝置電連接；所述重力傳感器用於檢測所述土壤監測裝置受到振動或移動的信號，並將檢測到的信號轉化為所述土壤檢測裝置發生振動或移動的數據；所述發信裝置用於將所述土壤檢測裝置發生振動或移動的數據發送給外部的信息處理裝置。本發明的有益效果是採用重力傳感器實現了對土壤發生的振動或移動的測量，進而得到地質變化的數據，因此可以預先提供預警信息和數據分析，實現了對自然災害的預警。本發明的另一個有益效果是在目前農林業廣泛使用的土壤檢測裝置上安裝重力傳感器，在完善對土壤溫度、溼度、肥力等功能檢測的基礎上，還提供了自然災害預警的功能，並且還進一步完善了土壤檢測裝置自身的功能，如土壤檢測裝置的防盜、測量數據準確
坐坐寸寸ο在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進進一步，所述重力傳感器為三軸重力加速度傳感器。採用上述進一步方案的有益效果是重力傳感器感應的數據更加靈敏和準確。進一步，所述發信裝置為無線數據傳輸模塊。採用上述進一步方案的有益效果是對於埋於各處地下的土壤檢測裝置來說，採用無線傳輸可減少了長距離布線，方便實用，節省成本。進一步，所述柱形體的不同高度處分別設有一個重力傳感器。採用上述進一步方案的有益效果是可以獲得不同深度處土壤發生振動的情況，測量數據更加全面。進一步，所述柱形體的不同高度處還分別設有一個溫度傳感器。採用上述進一步方案的有益效果是由於土壤溫度值是土壤檢測裝置主要測量的重要參數之一，因此有必要在柱形體的不同高度設置溫度傳感器，以測量不同深度處的土壤溫度。
圖I為本發明結構示意圖；附圖中，各標號所代表的部件列表如下
I、柱形體，2、線路板，3、溫度傳感器，4、溼度傳感器，5、肥力傳感器，6、發信裝置，7、重力傳感器。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。實施例I :一種土壤振動的測量方法，將一個重力傳感器7和一個發信裝置6埋設在土壤裡；重力傳感器7和發信裝置6之間電連接，將重力傳感器7測量的數據通過發信裝置6發送給外部的信息處理裝置。進一步的，在一定地理區域範圍的土壤內，例如30平方公裡內，每平方公裡土壤中埋設有3個上述連接有發信裝置的重力傳感器，然後將90個重力傳感器感應的信息都傳輸給信息處理裝置，這樣就形成了一片地理區域的自然災害預警裝置。由於土壤檢測裝置埋在土壤內，能夠更靈敏的感應到地質的活動，人們收集這些數據，並根據這些數據作出提前判斷，發現規律，及時發出自然災害預警。實施例2 :圖I所示，一種土壤檢測裝置，包括埋入土壤的柱形體1，柱形體I內設有線路板2，並通過定位孔將線路板2固定在柱形體I的內部，線路板2上設有溫度傳感器
3、溼度傳感器4、肥力傳感器5和發信裝置6，上述各傳感器分別用於檢測各項土壤指標信號，通過線路板2上的處理電路將檢測到土壤指標信號轉化為土壤指標數據，然後再通過發信裝置6將上述土壤指標數據發送給外部的信息處理裝置，在線路板2還設有重力傳感器7，重力傳感器7用於檢測土壤檢測裝置發生的傾斜、振動、移動等信號，通過線路板2將上述檢測到的信號轉化為土壤檢測裝置發生振動或移動的數據；發信裝置6還用於將所述土壤檢測裝置發生振動或移動的數據發送給外部的信息處理裝置。本發明所說的土壤檢測裝置還可採用其他常用土壤檢測裝置，例如本申請人在申請號為201210010383. I的專利文件中所述的檢測裝置上安裝重力重力傳感器得到。重力傳感器7的作用主要有三方面一是可以作為自然災害的預警。由於土壤檢測裝置埋在土壤內，能夠更靈敏的感應到地質的活動，例如發生火山、地震、山體滑坡之前，事先會有小的土表振動、土表泥土移動、地下水位突變等活動信號被重力傳感器感應，這些數據可以傳遞給外部信息處理裝置，人們收集這些數據，並根據這些數據作出提前判斷，及時發出自然災害預警，減少人員和財產的損失。二是用於土壤檢測裝置的防盜。由於土壤檢測裝置往往都是長期埋在土壤裡，沒有專人看管，可能導致被人偷竊。為此，如果重力傳感器2檢測到信號突發異常或有大幅度變化，則可通過信號土壤監測裝置上的控制器在現場發出報警信號，或通過外部遠程的信息處理裝置發出報警信號。三是用於保證土壤檢測裝置測量數值的準確性。例如，埋設土壤檢測裝置的土壤附近可能經常有火車、拖拉機等機動車經過，從而引起土壤異常高低頻振動，而這些異常振動可能會導致測量的溫度、溼度、肥力等數據的失真，這時測量的數據是沒有意義的，因此當這些異常振動出現時，重力傳感器感應到這些信號，可以通過土壤檢測裝置自身的控制器發出信號停止測量，系統將延時一段時間再進行測量或等待異常振動信號消失後再開始 測量。由於土壤檢測裝置已廣泛用於農林業，因此，將重力傳感器設置在土壤檢測裝置上一起使用無疑節省了資源，例如節省了土地資源、節省了埋設時人力的浪費、節省了發信裝置等等，實現了各功能的集成應用。此外，將重力傳感器裝在土壤檢測裝置上，除了實現自然災害預警的功能外，還能夠為土壤檢測裝置本身提供了裝置防盜、數據測量準確的功能，進一步完善了各類土壤檢測裝置產品。在上面的兩個實施例中，重力傳感器7優選採用為三軸重力加速度傳感器，可計算空間XYZ三個方向上的速度和位移量，以使感應的數據更靈敏、更全面；還可在柱形體I的不同高度處分別設有重力傳感器7，這樣可以測量和收集不同深度土壤內部的振動或移動的信息。發信裝置6可採用有線通訊方式或無線通訊方式，例如，有線通訊方式可採用RS485，USB, RS232，CAN。無線通訊方式可採用NFC，GPRS，3G，Zigbee ;考慮到土壤檢測裝置正常的運行環境，實際中，採用無線數據傳輸模塊更為普遍。進一步的，柱形體I的不同高度處還可以分別設有溫度傳感器3，由於土壤溫度信息相對來說較為重要，因此這樣設置還可以獲得不同深度處的土壤溫度。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種土壤振動的測量方法，其特徵在於將重力傳感器埋設在土壤裡；將所述重力傳感器測量的數據通過發信裝置發送給外部的信息處理裝置。
2.一種土壤檢測裝置，包括埋入土壤裡的柱形體，其特徵在於所述柱形體上設有重力傳感器和發信裝置，所述重力傳感器與所述發信裝置電連接；所述重力傳感器用於檢測所述土壤監測裝置受到振動或移動的信號，並將檢測到的信號轉化為所述土壤檢測裝置發生振動或移動的數據；所述發信裝置用於將所述土壤檢測裝置發生振動或移動的數據發送給外部的信息處理裝置。
3.根據權利要求2所述的一種土壤檢測裝置，其特徵在於所述重力傳感器為三軸重力加速度傳感器。
4.根據權利要求2所述的一種土壤檢測裝置，其特徵在於所述發信裝置為無線數據傳輸模塊。
5.根據權利要求2所述的一種土壤檢測裝置，其特徵在於所述柱形體的不同高度處分別設有一個重力傳感器。
6.根據權利要求2所述的一種土壤檢測裝置，其特徵在於所述柱形體的不同高度處還分別設有一個溫度傳感器。
全文摘要
本發明涉及一種土壤振動的測量方法，將重力傳感器埋設在土壤裡；將重力傳感器測量的數據通過發信裝置發送給外部的信息處理裝置。本發明還涉及一種土壤檢測裝置，包括埋入土壤裡的柱形體，柱形體上設有重力傳感器和發信裝置，重力傳感器與發信裝置電連接；重力傳感器用於檢測發生的振動或移動並將檢測到的信號轉化為發生振動或移動的數據；發信裝置用於將上述數據發送給外部的信息處理裝置。本發明採用重力傳感器實現了對土壤振動的測量，能有效的事先提供預警信息和數據分析；將重力傳感器安裝於土壤檢測裝置上，除提供預警信息外，還能進一步完善土壤檢測裝置自身的功能。
文檔編號G01H17/00GK102879545SQ20121033100
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者餘萍, 黃思源 申請人:北京盈勝泰科技術有限公司