[實(shí)用新型]一種植被?土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720215714.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN206959892U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李素清;韓錦濤;狄曉艷;武冬梅;卡斯滕·李博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)14105
• 代理人: 郭海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效率、應(yīng)用前景廣泛的分層同步、實(shí)時(shí)定位的植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在植被-土壤系統(tǒng)生態(tài)恢復(fù)過程中，土壤的溫度、濕度等參數(shù)變化是植物生長與發(fā)育的重要環(huán)境參數(shù)，這些參數(shù)直接影響植被的演替動(dòng)態(tài)、生物量、生態(tài)恢復(fù)質(zhì)量等。但由于土壤環(huán)境中的各種參數(shù)變化迅速，用戶常常不能隨時(shí)監(jiān)測(cè)并做出有效判斷，導(dǎo)致植被恢復(fù)效率低下，因此，提供一種方便、快捷的植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從而通過該系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲知土壤環(huán)境中各種參數(shù)的變化情況，能夠?yàn)槿斯ぶ脖缓侠硎┓省⒖茖W(xué)管護(hù)提供依據(jù)，從而有效地提高植被生態(tài)恢復(fù)效率。

傳統(tǒng)的土壤溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)大多采用人工方式實(shí)現(xiàn)，不僅人力成本高，而且效率低，不能實(shí)時(shí)獲得土壤環(huán)境中各種參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型主要針對(duì)目前的植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)方式人力成本高、效率低實(shí)時(shí)性的問題，提供一種植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決上述問題而采取的技術(shù)方案為：

一種植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器單元、遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器、植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)服務(wù)器和至少一個(gè)終端；其中：

所述傳感器單元包括多種傳感器，每個(gè)傳感器分別與遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器連接；

所述遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無線通信模塊、時(shí)鐘模塊、綜合數(shù)據(jù)控制器、電源模塊和人機(jī)接口模塊；傳感器單元中的每個(gè)傳感器都分別與數(shù)據(jù)采集模塊連接以將每個(gè)傳感器的信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊采集到每個(gè)傳感器的信號(hào)后將信號(hào)發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)控制器，綜合數(shù)據(jù)控制器一方面發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)起來，另一方面綜合數(shù)據(jù)控制器與人機(jī)接口模塊相連接用于在綜合數(shù)據(jù)控制器的控制下識(shí)別各種輸入信號(hào)、按鍵指令，并對(duì)所述遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器的當(dāng)前工作或操作響應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行顯示；綜合數(shù)據(jù)控制器與時(shí)鐘模塊相連接實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步和時(shí)鐘校準(zhǔn)；綜合數(shù)據(jù)控制器與無線通信模塊相連接用于在綜合數(shù)據(jù)控制器的控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)的打包與發(fā)射；所述電源模塊用于為傳感器單元和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器供電，并在所述綜合數(shù)據(jù)控制器的控制下進(jìn)行供電的定時(shí)啟動(dòng)及休眠；

所述植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)服務(wù)器和所述至少一個(gè)終端分別與所述遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器遠(yuǎn)程連接，所述植被-土壤系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)服務(wù)器用于對(duì)接收到各遠(yuǎn)程測(cè)試節(jié)點(diǎn)即遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器上傳的環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行接收和數(shù)據(jù)庫分析管理，所述至少一個(gè)終端用于實(shí)時(shí)獲取并顯示所述遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)控制器采集到的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析比對(duì)，以對(duì)植被-土壤系統(tǒng)的生存環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層同步、實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)。

本實(shí)用新型所述的傳感器單元包括多層土壤溫度濕度傳感器、二氧化碳傳感器、風(fēng)速傳感器、土壤蒸發(fā)量傳感器和多層土壤酸堿度傳感器，所述多層土壤溫度濕度傳感器插入待測(cè)的土壤中；二氧化碳傳感器設(shè)置在待測(cè)土壤的上方，風(fēng)速傳感器可以根據(jù)需要設(shè)置于植被或灌木的上方、樹木的中下部監(jiān)測(cè)植物的通風(fēng)情況，土壤蒸發(fā)量傳感器設(shè)置于土壤地表的上方和多層土壤酸堿度傳感器需插入待測(cè)的土壤中。

本實(shí)用新型所述傳感器單元與所述數(shù)據(jù)采集模塊之間通過RS485接口連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊至少包括RS485接口匹配電路、模擬信號(hào)調(diào)理電路、ADC轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)采集編碼電路；其中，所述RS485接口匹配電路與所述傳感器單元和所述數(shù)據(jù)采集編碼電路連接，所述模擬信號(hào)調(diào)理電路與所述傳感器單元和所述ADC轉(zhuǎn)換電路連接，所述ADC轉(zhuǎn)換電路還與所述數(shù)據(jù)采集編碼電路連接；

其中，當(dāng)所述傳感器單元輸入數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)為模擬信號(hào)時(shí)，模擬信號(hào)調(diào)理電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為與ADC轉(zhuǎn)換電路相匹配的電信號(hào)，ADC轉(zhuǎn)換電路將相匹配的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸出至數(shù)據(jù)采集編碼電路，由數(shù)據(jù)采集編碼電路對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼；當(dāng)傳感器單元輸入數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)為RS485數(shù)字信號(hào)時(shí)，RS485接口匹配電路用于對(duì)所述RS485 數(shù)字信號(hào)進(jìn)行接口匹配后，將匹配后的RS485數(shù)字信號(hào)輸出至所述數(shù)據(jù)采集編碼電路，由所述數(shù)據(jù)采集編碼電路對(duì)所述匹配后的RS485數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼。