[實用新型]便攜式多參數(shù)農(nóng)田信息采集儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920103327.6
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN201417152Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張淑娟;裘正軍;王鳳花
• 申請（專利權(quán)）人: 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02;G01N27/00;G01K7/00
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源;駱 洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及農(nóng)田信息采集，具體是一種便攜式多參數(shù)農(nóng)田信息采集儀。

背景技術(shù)

精細農(nóng)業(yè)是基于信息和知識支持的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，其核心是動態(tài)、實時地獲取農(nóng)田小區(qū)土壤和農(nóng)作物的信息，診斷作物長勢和產(chǎn)量時空差異的原因，并對小區(qū)進行準確的灌溉、施肥、噴藥，最大限度地提高水、肥和藥物的利用效率，增加產(chǎn)量，減少環(huán)境污染，獲得最佳的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。其中，快速有效地采集和描述影響作物生長的田間信息，是開展精細農(nóng)業(yè)實踐的重要基礎(chǔ)。田間信息大致可以分為土壤屬性信息(如：土壤含水量、土壤緊實度、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率、土壤pH值等)、位置信息、作物生長信息、農(nóng)田環(huán)境信息(如環(huán)境的溫濕度)和作物產(chǎn)量信息等，具有量大、多維、動態(tài)、不確定、不完整、稀疏性、時空變異性強等特點。因此，由于農(nóng)田信息采集的特殊性：野外測量、測量范圍廣、測量點分散等，如果使用單一檢測功能的儀器來測量農(nóng)田信息，那么每測一種農(nóng)田信息，就要重復(fù)地在農(nóng)田區(qū)域定位、采樣、測量、數(shù)據(jù)處理。不但要耗費大量人力，而且效率低，實時性差，不能滿足精細農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息采集的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為了能滿足精細農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息采集的需求，主要針對土壤屬性信息、位置信息、農(nóng)田環(huán)境信息的獲取，提供了一種便攜式多參數(shù)農(nóng)田信息采集儀。

本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：便攜式多參數(shù)農(nóng)田信息采集儀，包括信息處理主機、用于檢測土壤參數(shù)的土壤水分傳感器、土壤緊實度傳感器、土壤電導(dǎo)率傳感器、土壤pH值傳感器、土壤溫度傳感器；信息處理主機包含機殼、置于機殼內(nèi)的信息處理電路；信息處理電路包含單片機、存儲器、GPS接收模塊、MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片、A/D轉(zhuǎn)換芯片、用于檢測環(huán)境溫濕度的溫濕度傳感器、以及3路分別用于對土壤緊實度傳感器、土壤電導(dǎo)率傳感器、土壤pH值傳感器的輸出信號進行放大的信號放大電路，存儲器、GPS接收模塊、MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片、A/D轉(zhuǎn)換芯片、以及溫濕度傳感器與單片機相連，信號放大電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換芯片相連；機殼上設(shè)有與單片機連接的LCD顯示屏、鍵盤、與MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片連接的通訊接口、以及實現(xiàn)各傳感器與信息處理電路連接的信息采集接口，溫濕度傳感器的探頭設(shè)置于機殼外側(cè)。為了信息處理主機能將采集到的農(nóng)田信息通過無線傳輸方式傳輸至上位機，本實用新型所述采集儀還配置有采用與信息處理主機同類型通訊接口的GSM通訊模塊。

另外，為了減小信息處理主機的體積，進一步實現(xiàn)攜帶方便的目的，信息處理主機的信息采集接口采用接口共用方式，即僅設(shè)置1-2個信息采集接口，在測量土壤不同屬性時，將相應(yīng)的傳感器與其中一相應(yīng)的信息采集接口相連，即可在單片機控制下進行相應(yīng)土壤屬性的測量。

所述土壤水分傳感器、土壤緊實度傳感器、土壤電導(dǎo)率傳感器、土壤pH值傳感器、土壤溫度傳感器、溫濕度傳感器是現(xiàn)有公知產(chǎn)品，能由市面直接購得；

與現(xiàn)有技術(shù)相比，以本實用新型所述采集儀在各農(nóng)田測量點進行農(nóng)田信息采集時，內(nèi)置于信息處理主機的GPS接收模塊可以在進行采集田間信息屬性值的同時獲取測量點的GPS定位信號，并傳輸至單片機，由單片機處理得出農(nóng)田測量點的經(jīng)、緯度信息，便于快速建立地理位置與農(nóng)田狀況的對應(yīng)關(guān)系；內(nèi)置于信息處理主機的溫濕度傳感器，通過設(shè)置于機殼外側(cè)的探頭可以實時測量當(dāng)前環(huán)境的溫、濕度和露點溫度；與信息處理主機外接的土壤屬性傳感器對各土壤屬性：土壤水分、土壤緊實度、土壤溫度、土壤溶液pH值、以及土壤溶液電導(dǎo)率進行實時、快速檢測；傳感器將檢測信號傳輸至信息處理電路的單片機，在相應(yīng)軟件支持下，單片機將經(jīng)換算處理得到的參數(shù)值或直接獲取得到的參數(shù)值經(jīng)由LCD顯示屏顯示、存儲器存儲，同時，由MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片電平轉(zhuǎn)換后，由通訊接口將與測量點對應(yīng)的經(jīng)、緯度信息和土壤屬性信息、環(huán)境溫濕度信息通過有線或無線通訊方式上傳至上位機，由上位機進行后續(xù)匯總、分析處理。所述信息處理電路采用的單片機、存儲器、GPS接收模塊、MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片、A/D轉(zhuǎn)換芯片、溫濕度傳感器皆是現(xiàn)有公知集成電路芯片，在各芯片的型號選定后，之間的連接關(guān)系為本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知，且信息處理電路中的信號放大電路亦為現(xiàn)有公知電路，且電路變形很多，因此，說明書中未對信息處理電路進行描述，僅提供可實現(xiàn)電路原理圖一份，見附圖2所示。