[實(shí)用新型]一體化無線縱向多元多組墑情測(cè)報(bào)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420240201.4
• 申請(qǐng)日: 2014-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN203824586U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉平;劉曉妍
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G08C17/02;G08B21/10
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種應(yīng)用在農(nóng)業(yè)方面的多層土壤以及自然災(zāi)害方面的山體、壩體的土壤、凍土層、融雪性泥石流的墑情測(cè)報(bào)儀。

背景技術(shù)

山體滑坡是常見自然地質(zhì)災(zāi)害，給國(guó)家建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失，因此實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)山體狀態(tài)，并發(fā)布滑坡預(yù)警信息對(duì)防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。

現(xiàn)在對(duì)雨季的山體滑坡監(jiān)測(cè)基本是固定的幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)合氣象的雨量情況做分析預(yù)警。目前國(guó)內(nèi)通用的土壤墑情監(jiān)測(cè)產(chǎn)品有土壤水分傳感器、土壤水分傳感器+土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器+土壤溫度傳感器+電導(dǎo)傳感器三種產(chǎn)品，結(jié)合雨量傳感器等，再連接各類有線或無線傳輸設(shè)備。這類產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)淺層土壤的監(jiān)測(cè)可以滿足使用，如要監(jiān)測(cè)深層次監(jiān)測(cè)土壤含水量、在缺水地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)的墑情監(jiān)測(cè)使用就比較復(fù)雜了，而且現(xiàn)有的產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)要想得到多組深度的土壤參數(shù)，必須挖開較大面積的土層在不同的深度分別安裝多個(gè)傳感器，連接在一個(gè)采集器上。多地監(jiān)測(cè)點(diǎn)要在短時(shí)間內(nèi)投入運(yùn)行是比較困難的，如汛期要在短時(shí)間完成內(nèi)對(duì)壩體、山體的多點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，又不能破壞壩體、山體的結(jié)構(gòu)，就有一定的難度了。因此對(duì)于各種類型土壤墑情的監(jiān)測(cè)儀器的改良就變得十分有必要了。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種一體化無線縱向多元多組墑情測(cè)報(bào)儀，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的以下問題：

1、現(xiàn)有的土壤墑情監(jiān)測(cè)儀器只能夠滿足較淺層次的土壤，對(duì)于深層次土壤含水量的監(jiān)測(cè)以及在缺水地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)的墑情監(jiān)測(cè)就很難做到了；

2、現(xiàn)有的土壤墑情監(jiān)測(cè)儀器在短時(shí)間內(nèi)要實(shí)現(xiàn)對(duì)多地土壤樣品的監(jiān)測(cè)比較困難。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一體化無線縱向多元多組墑情測(cè)報(bào)儀，特征在于：包括無線通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、多元傳感器、云服務(wù)器、處理器和顯示終端；供電形式采用內(nèi)置鋰電池組進(jìn)行供電；無線信號(hào)采用GPRS；采用Modbus通訊協(xié)議；顯示終端為手持機(jī)；

所述的多元傳感器是包括土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器、土壤電導(dǎo)率傳感器、山體傾角傳感器于一體的多參數(shù)傳感器；

所述的數(shù)據(jù)采集模塊將多元傳感器獲得的各類參數(shù)，通過單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理和校準(zhǔn)、編碼；

所述的無線通訊模塊是將數(shù)據(jù)采集器處理好的數(shù)據(jù)，通過DTU通訊模塊，采用3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

作為優(yōu)選，所述的土壤水分傳感器中設(shè)有三根探針，用于實(shí)時(shí)測(cè)量中間探針與兩側(cè)探針之間的電容量，并通過AD轉(zhuǎn)換、單片機(jī)運(yùn)算處理、非線性矯正和DA轉(zhuǎn)換輸出。

作為優(yōu)選，土壤溫度傳感器為鉑絲熱電阻傳感器。

作為優(yōu)選，土壤電導(dǎo)率傳感器采用接觸式電導(dǎo)率傳感器，在采集數(shù)據(jù)時(shí)不需要采集待測(cè)土壤樣本，不需要擾動(dòng)土壤，測(cè)量時(shí)不會(huì)影響、傷害到農(nóng)作物。

作為優(yōu)選，山體傾角傳感器內(nèi)部采用高分辨率差分?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換器，通過自動(dòng)補(bǔ)償方法，減小了環(huán)境變化引起的誤差。置微型固體擺捶，通過測(cè)量靜態(tài)重力場(chǎng)變化，轉(zhuǎn)換成傾角變化，變化通過電壓(0-5V)方式輸出。

作為優(yōu)選，處理器內(nèi)單片機(jī)的級(jí)別為工業(yè)級(jí)。

作為優(yōu)選，顯示終端還可以電腦或智能手機(jī)。

作為優(yōu)選，無線信號(hào)還可以采用CDMA或ZigBee。

作為優(yōu)選，通訊協(xié)議還可以RS-485通訊協(xié)議。

作為優(yōu)選，供電形式還可以采用太陽能電池板或市電。

為配合本實(shí)用新型產(chǎn)品的使用，還配有定制的洛陽鏟。

本實(shí)用新型的有益效果：1、本實(shí)用新型提供的一體化無線縱向多元多組墑情測(cè)報(bào)儀采用多組傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤墑情的多組參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

2、該一體化無線縱向多元多組墑情測(cè)報(bào)儀在針對(duì)深層土壤采集數(shù)據(jù)時(shí)較為方便，不需要挖開土壤層、安裝多個(gè)傳感器，只需將該產(chǎn)品的探針插入至土壤深處即可，快捷、方便，可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的多地、多層次土壤墑情的監(jiān)測(cè)。

3、產(chǎn)品的探體采用工程塑料制作，強(qiáng)度高，抗腐蝕性好；外殼采用綠色阻燃環(huán)氧樹脂固化，完全防水，可承受較強(qiáng)的外力沖擊；鋼針采用優(yōu)質(zhì)材料，可經(jīng)受長(zhǎng)期電解，可經(jīng)受土壤中的酸堿腐蝕；測(cè)量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適應(yīng)各種土質(zhì)；產(chǎn)品配有定制的洛陽鏟，安裝使用特別方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型多元傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的工作流程圖。