專利名稱：一種土壤墑情監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及農(nóng)田水利節(jié)水灌溉區(qū)墑情監(jiān)測裝置，具體地說涉及一種利 用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將分布范圍很廣的稻田土壤墑情分布式采集、逐跳式路 由傳輸?shù)囊环N土壤墑情監(jiān)測裝置，屬于電子與信息領(lǐng)域。二、 背景技術(shù)目前，水資源缺乏，節(jié)水灌溉迫在眉睫。根據(jù)土壤墑情決定灌水量是水利 信息化和節(jié)水灌溉的基礎(chǔ)。高效、簡潔和方便的采集土壤墑情是解決節(jié)水灌溉 的有效途徑。通過本裝置，可以實時采集田間土壤墑情，決定灌水量，可以避 免水資源的浪費，達(dá)到綜合利用和調(diào)度水資源的目的。三、 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有有線通信技術(shù)在田間布線之不便，現(xiàn)有無線 技術(shù)通信距離受限之不足，提供一種利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)土壤墑情實時分 布式采集、逐跳式路由傳輸?shù)囊环N綜合利用和調(diào)度水資源的土壤墑情監(jiān)測裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的， 一種土壤墑情監(jiān)測裝置，在田間每隔一定距離安裝一臺壤墑情監(jiān)測裝置，大約每iooo平方米安裝一臺，可根據(jù)實際現(xiàn)場情況增加或減少安裝密度。本裝置采用低功耗、電池供電和太陽能供電互為 備份，中央處理單元和無線通信接口高度集成的單片處理器為核心，利用基于Zigbee標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，實現(xiàn)壤墑情監(jiān)測裝置不僅可以采集土壤墑情，而且還 可以擔(dān)任轉(zhuǎn)發(fā)和路由其它裝置的墑情數(shù)據(jù)和上位機(jī)的信令。達(dá)到土壤墑情監(jiān)測 不受物理距離、位置限制，實現(xiàn)大范圍的實時監(jiān)測土壤墑情，滿足節(jié)水灌溉、綜合管理和調(diào)度水資源，同時避免田間布置電源線、通信線和控制線，最大限 度地節(jié)省原材料資源。按照本實用新型提供的一種土壤墑情監(jiān)測裝置，其特征在于，中央處理器 和射頻收發(fā)器，信號調(diào)理電路，協(xié)議棧、電源控制電路集成在一個盒子式裝置 內(nèi)，體積小，功耗低和便于安裝。四、

以下結(jié)合附圖和實例，進(jìn)一步說明本實用新型一種土壤墑情監(jiān)測裝置的結(jié) 構(gòu)和特點，附圖中圖1是本實用新型的實施例一的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的實施例一的主機(jī)原理圖。圖3是本實用新型的實施例一的組網(wǎng)圖。五具體實施方式
如圖1所示，在本實用新型的實施例一中， 一種土壤墑情監(jiān)測裝置包括太陽能板1， 50歐天線2，主機(jī)3 (置于不銹鋼防水殼中)，電池抽屜4，浮子式水位 計5 (置于專門挖掘的田間土壤洞(約l米深)中。按照本實用新型提供的一種土壤墑情監(jiān)測裝置，其特征在于不需要任何布 線，通過電池和太陽能互為備份給裝置供電，通過片上無線收發(fā)通信接口和軟 件實現(xiàn)通信協(xié)議，實現(xiàn)該裝置除了采集和傳輸本裝置的墑情信息，還要路由和 轉(zhuǎn)發(fā)其它裝置的墑情信息。如圖2所示，在本實用新型的實施例一中，主機(jī)主要由前端信號調(diào)理電路、 帶無線通信接口的中央處理器和程序存儲器、電源控制電路組成。其特征在于 軟件運行于該主機(jī)上，實現(xiàn)墑情信息采集、信息可靠、安全和有序無線發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)鄰居節(jié)點裝置的墑情信息和信令，該裝置具有終端節(jié)點和路由節(jié)點之功能， 根據(jù)現(xiàn)場情況自組織配置其功能，能夠動態(tài)路由管理、電池能量節(jié)能管理。
如圖3所示，在本實用新型的實施例一中，裝置的組網(wǎng)方案為在1000平方 米的范圍挖掘直徑約為40cm左右、深為l米左右的洞，將該裝置的浮子式傳感 器置于洞中，本裝置的主機(jī)部分露在外面，根據(jù)需要增減該裝置的數(shù)量和安裝 密度，以及現(xiàn)場測試是否需要配置外置天線。根據(jù)公網(wǎng)距離某裝置最近原則， 將該裝置配置為網(wǎng)關(guān)節(jié)點裝置，接入公網(wǎng)，將墑情信息逐跳傳輸?shù)街骺刂行摹?便于主控中心進(jìn)行水資源的科學(xué)化管理和調(diào)度，達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
實施本實用新型的一種土壤墑情監(jiān)測裝置，可安裝需要監(jiān)測的田間，可以 在1000平方米的范圍挖掘直徑約為40cm左右、深為1米左右的洞，安裝一臺 該裝置，無需布線，安裝方便。將該裝置的浮子式傳感器置于洞中，本裝置的 主機(jī)部分露在外面，根據(jù)需要增減該裝置的數(shù)量和安裝密度，以及現(xiàn)場測試是 否需要配置外置天線。根據(jù)公網(wǎng)距離某裝置最近原則，將該裝置配置為網(wǎng)關(guān)節(jié) 點裝置，接入公網(wǎng)，將墑情信息逐跳傳輸?shù)街骺刂行摹?br> 實施本實用新型，能有效節(jié)約和科學(xué)管理和調(diào)度用水，本實用新型安裝方 便、組網(wǎng)容量大、覆蓋范圍廣、功耗低。
權(quán)利要求1、 一種土壤墑情監(jiān)測裝置，包括不銹鋼防水殼，主機(jī)，浮子式水位計，太陽能板，防水電池抽屜，不銹鋼滲水桶和50歐天線，其特征在于所述主機(jī)主要 由前端信號調(diào)理電路、帶無線通信接口的中央處理器和程序存儲器和電源控制 電路組成，射頻電路和存儲器直接與中央處理單元相連，所述電源管理電路提 供該裝置所需直流電源，并和太陽能供電輸出和電池供電輸出連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的土壤墑情監(jiān)測裝置，其特征在于所述主機(jī)置于不 銹鋼防水殼中。
專利摘要本實用新型公開了一種土壤墑情監(jiān)測裝置包括太陽能板，50歐天線，主機(jī)，防水電池抽屜，浮子式水位計，其中主機(jī)主要包括信號調(diào)理電路，中央處理單元，外置天線，射頻電路，電源管理電路，存儲器，按照本實用新型，所述射頻電路和存儲器直接與中央處理單元相連，所述電源管理電路提供該裝置所需直流電源，并和太陽能供電輸出和電池供電輸出連接，所述中央處理單元運行程序，通過浮子式水位計采集土壤水埋深水位并計算墑情，通過射頻電路傳輸本裝置的墑情信息，還要路由和轉(zhuǎn)發(fā)其它裝置的墑情信息。將該裝置的浮子式傳感器置于洞中，根據(jù)需要增減該裝置的數(shù)量和安裝密度。本實用新型能有效節(jié)約用水、安裝方便、組網(wǎng)容量大、覆蓋范圍廣。
文檔編號A01G25/00GK201153426SQ20072003681
公開日2008年11月26日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者張學(xué)武, 李雪峰, 冰 江, 謝迎娟, 陸朱偉 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)