[發(fā)明專利]一種基于無線電磁波的農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510023912.5
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104535591A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬長錄;何新林;楊廣;劉兵;呂廷波;劉洪光
• 申請（專利權(quán)）人: 石河子大學(xué)
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

1.一種基于無線電磁波的農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測方法，包括如下步驟：

1）在農(nóng)田一側(cè)田埂上部署一套信號發(fā)射端，其中無線電磁波信號發(fā)射探頭埋設(shè)在農(nóng)田田埂地下土壤中；

2）在農(nóng)田另一側(cè)田埂上等間距部署多套信號接收端，其中無線電磁波信號接收探頭埋設(shè)在農(nóng)田田埂地下土壤中；

3）信號發(fā)射端向農(nóng)田土壤發(fā)射433MHz頻率的電磁波信號；

信號接收端接收電磁波信號，并根據(jù)在待測農(nóng)田土壤中實驗預(yù)先確定的電磁波信號強度和通信距離與土壤墑情之間的回歸方程，將接收到的電磁波信號強度以及敷設(shè)時確定的信號發(fā)射端到信號接收端之間的距離代入回歸方程，計算得到信號發(fā)射端到信號接收端之間的農(nóng)田土壤平均墑情；

信號接收端將計算得到的農(nóng)田土壤平均墑情通過GPRS無線數(shù)據(jù)終端實時發(fā)送到監(jiān)測中心；

4）監(jiān)測中心通過GPRS無線數(shù)據(jù)終端實時接收農(nóng)田土壤平均墑情數(shù)據(jù)，并將接收到的多個信號接收端發(fā)來的農(nóng)田土壤平均墑情再做平均，得出整塊農(nóng)田土壤墑情。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線電磁波的農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測方法，其特征是：其中無線電磁波信號發(fā)射探頭埋設(shè)在農(nóng)田田埂地下50cm深度處，農(nóng)田另一側(cè)田埂上以5米等間距部署多套信號接收端，其中無線電磁波信號接收探頭埋設(shè)在農(nóng)田田埂地下50cm?深度處。

3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測方法的農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測裝置，其組成包括：

1）一套部署在農(nóng)田一側(cè)田埂的信號發(fā)射端；所述信號發(fā)射端由無線電磁波信號發(fā)射探頭、數(shù)據(jù)采集控制器以及太陽能供電設(shè)備組成；

2）多套以5米等間距部署在農(nóng)田另一側(cè)田埂的信號接收端；所述信號接收端由無線電磁波信號接收探頭、數(shù)據(jù)采集控制器、太陽能供電設(shè)備以及GPRS無線數(shù)據(jù)終端組成；

3）部署在監(jiān)測室的監(jiān)測中心；所述監(jiān)測中心由服務(wù)器、GPRS無線數(shù)據(jù)終端、大屏幕和打印機組成；

所述信號發(fā)射端的無線電磁波信號發(fā)射探頭向農(nóng)田土壤發(fā)射433MHz頻率的電磁波信號；所述信號接收端的無線電磁波信號接收探頭接收所述無線電磁波信號，經(jīng)數(shù)據(jù)采集控制器處理后通過GPRS無線數(shù)據(jù)終端傳送到監(jiān)測中心。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測裝置，其特征在于：所述信號發(fā)射端和信號接收端均通過架設(shè)立桿和安裝基座固定于農(nóng)田田埂上，架設(shè)立桿頂端設(shè)置避雷器，上部安裝太陽能電池板，數(shù)據(jù)采集控制器、充電控制器以及蓄電池或GPRS無線數(shù)據(jù)終端安裝于固定在架設(shè)立桿上部的監(jiān)測箱內(nèi)；無線電磁波信號發(fā)射探頭以及無線電磁波信號接收探頭埋設(shè)于田埂地下50cm深度處。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的農(nóng)田土壤墑情實時監(jiān)測裝置，其特征在于：無線電磁波信號發(fā)射探頭的信號線與數(shù)據(jù)采集控制器通過RS232接口連接；無線電磁波信號接收探頭的信號線與數(shù)據(jù)采集控制器通過RS232接口連接；GPRS無線數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)采集控制器通過RS232接口連接；根據(jù)在待測農(nóng)田土壤中實驗預(yù)先確定的電磁波信號強度和通信距離與土壤墑情之間的回歸方程寫入信號接收端數(shù)據(jù)采集控制器的存儲器，信號接收端測得電磁波信號強度后，通過所述回歸方程計算得到信號發(fā)射端到信號接收端之間的農(nóng)田土壤平均墑情。