[發明專利]一種鹽堿地水鹽動態物聯網同步自動檢測系統

在審

• 申請號: 201610151674.0
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105763612A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 柳平增;葛慶寶;張慶雷;饒靈康;王姍姍;李成蒙;劉力寧;王凱鵬;宋美龍
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G01D21/02;G01N33/24
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

技術領域

本發明涉及農業物聯網領域，尤其涉及一種鹽堿地水鹽動態物聯網同步自動檢測系統。

背景技術

我國鹽堿土分布十分廣泛,根據農業部組織的第二次全國土壤普查資料統計,我國鹽堿土面積為3467萬公頃(不包括濱海灘涂)。其中鹽土1600萬公頃,堿土86.7萬公頃,各類鹽化、堿化土壤為1800萬公頃。在3467萬公頃鹽堿土中已開墾種植的有667萬公頃左右。據估計,我國尚有1733萬公頃左右潛在鹽堿化土壤,這類土壤若開發利用、灌溉耕作等措施不當,極易發生次生鹽堿化。尤其是在建設“渤海糧倉”戰略構想的提出，針對環渤海低平原區土壤瘠薄鹽堿、淡水資源匱乏等問題，綜合采取以“土、肥、水、種”為核心的改良增產措施，改造利用鹽堿荒地，提升中低產田產能，鹽堿地的可持續性改良利用愈發顯得重要。

對鹽堿地的改良必然涉及到對其水位、鹽分、PH值、土壤墑情、土溫等關鍵信息的檢測和分析。現有的專利技術中沒有一種針對鹽堿地特殊環境的水鹽實時自動同步檢測設備，目前對鹽堿地上述信息的檢測主要依靠人工取樣、化學方法分析，耗時、費力、效率低；對比現有的一般農田信息采集裝置容易發現鹽堿地特有的環境導致傳感器易受腐蝕、野外網絡覆蓋差導致采集信息傳輸不暢、數據易丟失；對于大面積、多地塊信息的采集無法同步進行，這對鹽堿地水鹽信息的分析受到極大的局限。因而迫切需要開發一種鹽堿地水鹽動態同步自動檢測系統。

發明內容

本發明的目的在于填補述現有技術的空白，而提供一種結構簡單、可靠；信息檢測同步、自動、穩定；成本合理、易于布設的一種鹽堿地水鹽動態物聯網同步自動檢測系統，可用于鹽堿地水鹽信息的檢測、傳輸、分析顯示。

本發明的技術解決方案是這樣實現的：

一種鹽堿地水鹽動態物聯網同步自動檢測系統，其特征在于：包括下位機信息采集終端、服務器上位機系統；所述的下位機信息采集終端與所述的服務器上位機系統通過遠程GPRS-Internet網絡通信連接；

所述的服務器上位機系統包括計算機，計算機內嵌入有上位機信息接收軟件、數據庫和展示平臺；

所述的下位機信息采集終端包括核心處理模塊，與核心處理模塊連接有信息采集模塊，信息傳輸模塊、傳感器及接口；所述的核心處理模塊包括處理器，與處理器連接有電源轉換電路、通訊轉換電路、控制電路以及連接接口；

所述的傳感器包括土壤鹽分傳感器、土壤PH值傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、地下水位傳感器及水礦化度傳感器；

下位機信息采集終端采用間斷性供電的方案：接受服務器上位機系統的指令進行傳感器供電預熱、數據采集和信息傳輸，傳感器在采集完成后自動斷電；所述的服務器上位機系統在接收到下位機信息采集終端上除的數據后進行存儲和分析；上位機軟件根據設定的采樣頻率和預熱時間自動發送預熱、同步采集和上傳指令；

降噪處理方式：所述的下位機在每個區域都有自己對應的ID編號，通訊模塊會根據設備唯一的ID號注冊到服務器上位機系統，上位機根據此ID編號管理控制系統下位機設備；下位機在接收到上位機統一采集指令后，采用多次采集求均值的方式獲取穩定的數據等待上位機端的傳輸指令開始傳輸；在服務器上位機系統進行接收數據時首先對信息體內的數據進行循環冗余檢查CRC；若CRC校驗不通過，智能處理平臺直接放棄本條數據，并下發重新上傳數據的指令，下位機信息采集系統重新上傳采集到的數據；當CRC校驗通過時，智能處理平臺將本次采集到的數據和數據庫已有數據進行對比，如果該條數據與近期數據對比波動不大，則接受該條數據，將數據存入數據庫；如果與近期數據對比波動較大，首先判斷重發計數器值是否大于3，當重發計數器小于3時，智能處理平臺下發重新采集數據指令到下位機信息采集系統，與此同時，重發計數器加1，重新進行數據校驗；當重發計數器值大于等于3時，說明下位機3次采集的數據仍為該值，認為環境確實產生了變化，采集數據值未發生異常，將數據存儲至數據庫；

當首部的廣播域標識符為0xff時，表示向所有注冊在線的ID下位機終端發送指令；

當首部的廣播域標識符為0x00時，此時廣播域標識符無效；當首部的廣播域標識符為其它值時，該指令無效；

當區域標識符為0x00時，表示區域標識符無效；當區域標識符為具體區域ID時，表示本次指令為重復采集指令，下發對象為對應的區域ID下位機；當區域標識符為其它值時，該指令無效；

當首部的廣播域標識符為其它值時，該指令無效當上位機軟件在對本次接收數據處理時，若有較大波動，會向對應的下位機終端發送重新采集命令，