[實用新型]一種基于GPS技術的土壤水分參數速測儀有效

申請號：	200920107020.3	申請日：	2009-05-18
公開（公告）號：	CN201527424U	公開（公告）日：	2010-07-14
發明（設計）人：	譚德遠;薛寧濤;鄭向軍;李婷;劉英華	申請（專利權）人：	北京精誠博桑科技有限公司
主分類號：	G01N33/24	分類號：	G01N33/24
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 gps 技術土壤水分參數速測儀
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及一種基于GPS技術的土壤水分參數速測儀，特別設計一種測量采樣點的土壤體積含水量、土壤水勢、經緯度坐標及檢測時間的土壤水分參數速測儀，屬于電子儀器制造領域。

背景技術

我國農業是用水大戶，而我國是一個嚴重缺水的國家，節水農業技術是我國現代農業發展的重要方向之一。土壤墑情監測室實現農業節水的基礎和重要的舉措。土壤水分空間異質性和變量灌溉技術需要土壤墑情監測。

農田土壤水分參數可以用兩種方法表述：土壤體積含水量和土壤水勢。含水量是指單位體積或單位重量土壤中的水分。土壤水勢是指從土壤中提取(吸取)單位水分所需引起的能量。水勢也稱負壓，其計算單位和壓強相同：Pa或mbar。1mbar＝1cm水柱＝100Pa。因為提取水分要消耗能量，所以土壤水勢一般取負值。數值越負，土壤越干旱。一般植物生存的范圍是：0～-15巴或0～-1500000Pa，基質水勢是全部水勢的主要組成部分，在非鹽堿土壤中，全部水勢等于基質水勢。基質水勢起因于土壤中毛細現象。在土壤含水量相同的情況下，土壤越粘細，水勢越低。

判斷土壤的干旱程度的唯一指標是土壤水勢。所以，測量土壤水勢是實現節水灌溉的關鍵技術。是否灌，灌多少只能根據土壤的水勢高低來決定。世界上許多國家的專家試圖用土壤含水量來控制灌溉，最后都以失敗告終，因為含水量不直接反應土壤的干旱程度。

每一種植物對其適生環境都有特定要求。通過科研和實踐經驗，人們對每一種植物適生的溫度，空氣濕度，光照都有詳細的了解。但對植物對土壤濕度的要求人們則知道地很少。某一植物在某一土壤環境條件下是否可以生長，生長的好壞，往往通過多年的實地栽培試驗也難以取得確切答案。費時費力，結果極不可靠。問題的關鍵是我們沒有判斷植物對土壤水分要求的定量指標。

植物對土壤水分要求的定量指標也就是植物從土壤中吸取水分的能力，也就是植物能克服的最低水勢。所以測定植物的對土壤水分的要求(耐旱能力)實際上就是測量土壤水勢。

隨著我國節水農業技術的發展、普及，依靠傳感器和硬件測量電路等技術來實現對單點土壤樣區檢測的功能，越來越不能滿足土壤墑情監測和土壤水分預報等研究工作的需要。急需開發出能夠檢測大容量樣本點土壤水分參數信息，同時測定各個檢測點的地理位置信息的農業精準儀器，進行農田水分參數的匯總，生成水分空間分布圖來監測田間土壤墑情，達到節水豐產的目的。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提供一種基于GPS技術的土壤水分參數速測儀，可以接受并存儲GPS接收機發過來的時間、地理位置數據和土壤水分傳感器探頭探測的土壤水分數據，將存儲的數據發送到上位機進行分析處理，最終生成土壤水分分布圖來監測田間土壤墑情，指導變量灌溉，達到節水高產的目的。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現：

一種基于GPS技術的土壤水分參數速測儀，由土壤速測處理模塊、GPS接收模塊以及土壤水分傳感器連接構成；其中，

土壤速測處理模塊連接土壤水分傳感器，并通過通信接口連接發送時間及地理位置數據信息的GPS接收模塊；

土壤速測處理模塊至少由用于連接土壤水分傳感器并接收該傳感器發送探測信號的MCU和存儲子模塊構成，MCU通過其數據、地址信號及讀寫控制信號和該存儲子模塊連接。

所述存儲模塊由用于存儲土壤檢測數據和時間及地理位置數據的數據存儲器。

所述通信接口為RS-232串行通信接口。

所述的土壤速測處理模塊中還設有用于顯示檢測和數據處理過程及結果的顯示模塊，土壤速測處理模塊中的MCU通過其數據、地址信號及顯示控制信號和該顯示模塊連接。

所述顯示模塊為LCD顯示器。

上述的一種基于GPS技術的土壤水分參數速測儀還設有用于接收用戶輸入信息的鍵盤，該鍵盤和土壤速測處理模塊中MCU的輸入輸出信號連接。

存儲器由EEprom組成，可以擦寫近萬次。所述的可充電電源通過高壓變低壓的轉化電路對各個子部分電路供電。