專利名稱：一種土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
土壤墑情與旱情監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與長期分析結(jié)合的工作，必須通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 采集和歷史數(shù)據(jù)積累，才能將簡單的信息轉(zhuǎn)化為重要的決策信息，從而為大型灌區(qū)的工農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。多年來，在灌區(qū)土壤墑情采集方面，存在著手段落后，實(shí)時(shí)性差，間隔周期長， 不能自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等諸多弊端。在過去幾十年來，土壤墑情的四要素采集，主要依靠實(shí)驗(yàn)室測(cè) 試，其主要缺點(diǎn)是周期長、精度差，采集的勞動(dòng)強(qiáng)度大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服灌區(qū)土壤墑情采集方面，存在著手段落后，實(shí)時(shí)性差，間 隔周期長，精度差，采集的勞動(dòng)強(qiáng)度大、不能自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等弊端，發(fā)明了一種自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 的土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是在于提供一種數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、分析、實(shí)時(shí)查詢的土壤墑情采集系 統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在無人值守的情況下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸，并且通過軟件系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸回來的 數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、匯總和查詢；進(jìn)一步體現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，并且供灌溉管 理部門進(jìn)行農(nóng)田灌溉的實(shí)時(shí)指導(dǎo)和決策，形成一套完整的適用于大型灌區(qū)的土壤墑情自動(dòng) 化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、廉價(jià)的系列技術(shù)產(chǎn)品，以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括自動(dòng)氣象站，用于監(jiān)測(cè)氣象要素，并將監(jiān)測(cè)到的所述氣象要素自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù)中 心；監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素，并將檢測(cè)到的所述土壤要素或地下水 要素自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù)中心；人工錄入處，用于將不同時(shí)期的農(nóng)作物信息錄入系統(tǒng)；并將信息自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù) 中心；數(shù)據(jù)中心，用于對(duì)所述自動(dòng)氣象站和所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)及人工錄入的數(shù)據(jù)進(jìn) 行處理并傳輸給軟件應(yīng)用系統(tǒng)，所述處理包括匯總、分析、存儲(chǔ)和輸出；軟件應(yīng)用系統(tǒng)，用于對(duì)所述數(shù)據(jù)中心傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行墑情發(fā)布與查詢、渠道灌溉 分析、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布。所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括監(jiān)測(cè)設(shè)備、采集裝置主機(jī)和透明傳輸模塊；所述監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括傳感器，用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素，并將監(jiān)測(cè)到的所述 土壤要素和所述地下水要素的模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)采集后發(fā)送到采集裝置主機(jī)；所述采集裝置主機(jī)，用于將所述監(jiān)測(cè)站傳送來的各種模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)信號(hào)變 成數(shù)字量在控制面板進(jìn)行顯示；收到所述數(shù)據(jù)中心發(fā)來的巡檢指令后，立即將實(shí)施采集值 打包發(fā)送到透明傳輸模塊；[0014]所述采集裝置主機(jī)包括AD轉(zhuǎn)換芯片、單片機(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和控制面板；其中，所述AD轉(zhuǎn)換芯片，用于將所述監(jiān)測(cè)站傳送來的各種模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)信 號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字量；所述單片機(jī)，用于接收數(shù)字量，發(fā)布采集、計(jì)算、傳輸?shù)拿?；所述?shí)時(shí)時(shí)鐘，用于定時(shí)采集信號(hào)、定時(shí)開啟設(shè)備電源、計(jì)算時(shí)間、設(shè)置及顯示當(dāng) 前時(shí)間；所述控制面板，用于顯示時(shí)鐘，顯示數(shù)字量，及用戶操作；所述控制面板包括數(shù)字鍵盤、中文標(biāo)注的功能鍵盤、字符型液晶顯示屏、插孔和 指示燈；所述透明傳輸模塊，用于將從所述采集裝置主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)送達(dá)所述數(shù)據(jù)中 心； 所述透明傳輸模塊包括GPRS模塊和32位ARM單片機(jī)；所述32位ARM單片機(jī)，用于控制通訊傳輸，用于自動(dòng)喚醒、看門狗檢測(cè)和自動(dòng)接 入；所述GPRS模塊用于GPRS數(shù)據(jù)通訊，GPRS數(shù)據(jù)傳輸，傳輸采集的信號(hào)。所述數(shù)據(jù)中心包括工業(yè)計(jì)算機(jī)、通訊主機(jī)及天線、壁掛顯示終端、信息化接入設(shè) 備、操作終端和打印機(jī)；其中，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)，用于接收與存儲(chǔ)所有的采集內(nèi)容，并作為小型局域網(wǎng)的服 務(wù)器使用，供其他計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用與分析；所述通訊主機(jī)及天線，用于與監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行通信，接收所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)；所述壁掛顯示終端，用于將一些土壤墑情的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，供 工作人員脫離計(jì)算機(jī)顯示器，24小時(shí)觀測(cè)各所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)和重要數(shù)據(jù)的采集；所述信息化接入設(shè)備，用于完成與軟件應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行上 傳至所述軟件應(yīng)用系統(tǒng)；所述操作終端，用于對(duì)所述工業(yè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與分析。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1、具備自動(dòng)喚醒、看門狗監(jiān)測(cè)、自動(dòng)接入等特點(diǎn)，可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和可靠 性；2、可以實(shí)現(xiàn)在無人值守的情況下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸；3、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、匯總和查詢；4、可以體現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性；5、可以對(duì)土地墑情旱情進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)；6、具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、顯示、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)整理分析、實(shí)時(shí)查詢的特點(diǎn)；7、設(shè)備的成本低，控制面積大、海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析能力、跨越空間的采集、查詢 能力；8、采集的勞動(dòng)強(qiáng)度降低、采集周期縮短、采集精度提高、采集的成本降低，在單位 時(shí)間內(nèi)，獲得更多的采集次數(shù)，獲得更加詳細(xì)與連續(xù)的數(shù)據(jù)；采集的設(shè)備成本低，控制面積 大，監(jiān)測(cè)覆蓋程度更加嚴(yán)密，時(shí)間和空間上的監(jiān)測(cè)密度大，有海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析能力，還 有跨越空間的采集、查詢能力，實(shí)現(xiàn)了土壤墑情監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中數(shù)據(jù)化中心結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型實(shí)例提供了一種土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，包括自動(dòng)氣 象站11、監(jiān)測(cè)點(diǎn)12、人工錄入處13、數(shù)據(jù)中心14、軟件應(yīng)用系統(tǒng)；其中，自動(dòng)氣象站11，用于監(jiān)測(cè)氣象要素，并將監(jiān)測(cè)到的氣象要素自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù) 中心14 ；氣象要素包括每日的降水量、日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日平均濕度、日 最高、最低相對(duì)濕度、日平均氣壓、日平均地溫、最高地溫、最低地溫、日平均風(fēng)速、日水面蒸 發(fā)量和日照時(shí)數(shù)等。監(jiān)測(cè)點(diǎn)12，用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素，并將檢測(cè)到的所述土壤要素或地下 水要素自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù)中心14 ；人工錄入處13，用于在互聯(lián)網(wǎng)上專門設(shè)計(jì)人工錄入頁面，由各地專門的觀測(cè)人員 通過互聯(lián)網(wǎng)將不同時(shí)期的農(nóng)作物信息錄入系統(tǒng)；錄入地點(diǎn)不固定，可以隨時(shí)隨地在有互聯(lián) 網(wǎng)接入的地方通過固定的網(wǎng)址登陸錄入頁面，并將信息發(fā)送給數(shù)據(jù)中心14 ；數(shù)據(jù)中心14，用于完成所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)12采集數(shù)據(jù)的傳輸與處理，所述處理包括匯 總、分析、存儲(chǔ)和輸出；軟件應(yīng)用系統(tǒng)15，用于對(duì)所述數(shù)據(jù)中心14提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行墑情發(fā)布與查詢、渠道 灌溉分析、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。其中，軟件應(yīng)用系統(tǒng)，包括墑情發(fā)布查詢子系統(tǒng)151、渠道灌溉分析支持子系統(tǒng) 152、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)子系統(tǒng)153、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布系統(tǒng)154 ；墑情發(fā)布查詢子系統(tǒng)151，用于根據(jù)土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的土壤含水量及氣 象、水文信息等數(shù)據(jù)，對(duì)農(nóng)作物根系層中未來的土壤含水量的消退、增長、豎直分布及其對(duì) 農(nóng)作物的生長影響，把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)接收與存儲(chǔ)在總局的專用于墑情資料分析計(jì) 算機(jī)上，并且通過數(shù)據(jù)分析軟件系統(tǒng)，分析河套灌區(qū)墑情旱情的發(fā)展規(guī)律，定期發(fā)布?jí)勄楹?情實(shí)況，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)；用于將采集到的原始信息和分析成果定期向有關(guān)決策 部門匯報(bào)，同時(shí)通過廣播電視、報(bào)紙、互聯(lián)網(wǎng)等形式向社會(huì)發(fā)布公益性信息；渠道灌溉分析支持子系統(tǒng)152，用于提供土壤干旱指標(biāo)，墑情指數(shù)值來確定不同的 干旱指標(biāo)；用于根據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，確定灌水時(shí)間與灌水定額，根據(jù)旱情的開始和 結(jié)束時(shí)間確定適時(shí)適量的灌水時(shí)間；用于輔助灌溉管理部門對(duì)灌溉水量調(diào)度進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn) 確的管理，制定灌區(qū)合情合理的灌溉用水計(jì)劃；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)子系統(tǒng)153，用于根據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳輸回的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分 析軟件的分析與計(jì)算，并且繪制土壤墑情的各種數(shù)據(jù)的曲線，根據(jù)分析結(jié)果，實(shí)時(shí)指導(dǎo)農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)進(jìn)行適時(shí)適量灌溉，根據(jù)墑情、水情定期發(fā)布灌溉、播種、收割等重要農(nóng)事活動(dòng)時(shí)間，供 當(dāng)?shù)剞r(nóng)民參考。
6[0053]互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布系統(tǒng)154，用于把分析結(jié)果和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過總局的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng) 上，供相關(guān)部門和人員進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。實(shí)現(xiàn)在無人值守的情況下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸，并且 通過軟件系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、匯總和查詢；其主要目的是進(jìn)一步體 現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，并且供灌溉管理部門進(jìn)行農(nóng)田灌溉的實(shí)時(shí)指導(dǎo)和決策；其 主要實(shí)現(xiàn)手段是通過無線網(wǎng)絡(luò)把監(jiān)測(cè)的土壤墑情數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩值臄?shù)據(jù)中心，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 的存儲(chǔ)，并且通過墑情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、查詢系統(tǒng)軟件，把分析結(jié)果和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過總局的網(wǎng) 絡(luò)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，供相關(guān)部門和人員進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，可以根據(jù)各種作物不同生育期適宜 的土壤含水量制定科學(xué)的灌溉制度，指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀?、地下水、來水?況等資料來指導(dǎo)農(nóng)民的種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，達(dá)到合理種植、合理灌溉、提高灌水均勻度，節(jié)水 增效的目的。本實(shí)用新型實(shí)例還提供了一種監(jiān)測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備21、采 集裝置主機(jī)22、透明傳輸模塊23 ；其中，監(jiān)測(cè)設(shè)備21用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素；采 集裝置主機(jī)22，用于將將監(jiān)測(cè)設(shè)備21傳送來的各種模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采集，并將這 些信號(hào)變成數(shù)字量在控制面板進(jìn)行顯示；收到數(shù)據(jù)中心14發(fā)來的巡檢指令后，立即將實(shí)施 采集值打包發(fā)送至透明傳輸模塊23，由透明傳輸模塊23負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)送達(dá)數(shù)據(jù)中心14進(jìn)行 處理數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)整理分析、實(shí)時(shí)查詢；透明傳輸模塊23，用于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，還用 于自動(dòng)喚醒、看門狗檢測(cè)和自動(dòng)接入。監(jiān)測(cè)設(shè)備21，用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素，并將監(jiān)測(cè)到的所述土壤要素和所 述地下水要素的模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)采集后發(fā)送到采集裝置主機(jī)22。設(shè)備采用微功耗技 術(shù)，不論在元器件選擇上還是運(yùn)行機(jī)理上都追求節(jié)能省電，這樣保證了野外365天的使用 時(shí)間。水深傳感器具有溫度補(bǔ)償能力，確保采集的線性度和零點(diǎn)穩(wěn)定性。觀測(cè)的內(nèi)容有地 下水埋深、地下水溫度、地下水電導(dǎo)率。分別采用壓差式水深傳感器、數(shù)字溫度傳感器、電導(dǎo) 率傳感器。監(jiān)測(cè)點(diǎn)12分布在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，無人職守，設(shè)備完全在自然環(huán)境的溫度和濕度下工 作，在設(shè)計(jì)過程中全部采用工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)使用寬溫度范圍的元器件和設(shè)備。土壤水分采集設(shè)備選用時(shí)域反射儀(TDR)，該儀器是利用土壤中的水和其它介質(zhì) 介電常數(shù)之間的差異及時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。TDR探測(cè)器采用美國AUTOMATA公司的 水分采集探測(cè)器，外觀呈圓柱體形狀(桿式)，截面直徑3CM，高度為70CM。桿體48CM段內(nèi) 為感應(yīng)部分，若將探測(cè)器整體垂直埋入土壤中，可以測(cè)得該垂線的平均體積含水率，若水平 埋入，則測(cè)得該水平層的平均體積含水率。這種探測(cè)器較探針式等其它探測(cè)設(shè)備的采集空 間范圍大、精度高。本項(xiàng)目采取水平放置的辦法，在土壤中埋入6層，間隔20CM。采集裝置主機(jī)22包括AD轉(zhuǎn)換芯片221、實(shí)時(shí)時(shí)鐘222、單片機(jī)223和控制面板224。其中，AD轉(zhuǎn)換芯片221，用于墑情數(shù)據(jù)的采集，采集監(jiān)測(cè)設(shè)備21中的傳感器測(cè)量 后輸出的是4-20mA的電流值，也就是模擬量，通過AD轉(zhuǎn)換變成單片機(jī)223可以識(shí)別的數(shù)字 量，也就是最終我們看到的數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘222，用于定時(shí)采集信號(hào)、定時(shí)開啟設(shè)備電源、計(jì)算時(shí)間、設(shè)置及顯示當(dāng)前 時(shí)間；還用于自動(dòng)喚醒、看門狗檢測(cè)。單片機(jī)223，用于發(fā)布命令，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、計(jì)算、傳輸；其中，單片機(jī)系統(tǒng)中集成 了測(cè)控系統(tǒng)。[0062]控制面板224，用于顯示時(shí)鐘，顯示數(shù)字量，操作人員可以直觀、簡易地進(jìn)行操作?？刂泼姘?24上包括插孔2241、指示燈2242、數(shù)字鍵盤2243、字符型液晶顯示屏 2244和中文標(biāo)注的功能鍵盤2245。插孔2241，用于插傳感器，共有12路。指示燈2242，用于電源指示、狀態(tài)指示和報(bào)警指示。數(shù)字鍵盤2243，用于用戶進(jìn)行操作。字符型液晶顯示屏2244，用于將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量進(jìn)行顯示。中文標(biāo)注的功能鍵盤2245，用于用戶進(jìn)行操作。透明傳輸模塊23包括GPRS模塊231和32位ARM單片機(jī)232 ；GPRS模塊231，用于GPRS數(shù)據(jù)通訊，GPRS數(shù)據(jù)傳輸，傳輸采集的信號(hào)。32位ARM單片機(jī)232，用于控制通訊傳輸。本實(shí)用新型還提供了一種數(shù)據(jù)化中心的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，包括工業(yè)計(jì)算機(jī)31、 通訊主機(jī)及天線32、壁掛顯示終端33、信息化接入設(shè)備34、操作終端35和打印機(jī)36。其中，工業(yè)計(jì)算機(jī)31，用于接收與存儲(chǔ)所有的采集內(nèi)容，并作為小型局域網(wǎng)的服務(wù) 器使用，供操作終端35進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用與分析；通訊主機(jī)及天線32，用于與監(jiān)測(cè)點(diǎn)12進(jìn)行通信，接收所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)12采集的數(shù)據(jù)；壁掛顯示終端33，用于將一些土壤墑情的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，供工 作人員脫離計(jì)算機(jī)顯示器，24小時(shí)觀測(cè)各所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)和重要數(shù)據(jù)的采集；信息化接入設(shè)備34，用于完成與軟件應(yīng)用系統(tǒng)15的數(shù)據(jù)傳輸，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行上 傳至所述軟件應(yīng)用系統(tǒng)15 ；操作終端35，用于對(duì)工業(yè)計(jì)算機(jī)31的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與分析。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限 制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解其依然可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替 換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求一種土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括自動(dòng)氣象站，用于監(jiān)測(cè)氣象要素，并將監(jiān)測(cè)到的所述氣象要素自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù)中心；監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素，并將檢測(cè)到的所述土壤要素或地下水要素自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù)中心；人工錄入處，用于將不同時(shí)期的農(nóng)作物信息錄入系統(tǒng)；并將信息自動(dòng)發(fā)送給數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)中心，用于對(duì)所述自動(dòng)氣象站和所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)及人工錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并傳輸給軟件應(yīng)用系統(tǒng)，所述處理包括匯總、分析、存儲(chǔ)和輸出；軟件應(yīng)用系統(tǒng)，用于對(duì)所述數(shù)據(jù)中心傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行墑情發(fā)布與查詢、渠道灌溉分析、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括監(jiān) 測(cè)設(shè)備、采集裝置主機(jī)和透明傳輸模塊；所述監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括傳感器，用于監(jiān)測(cè)土壤要素和地下水要素，并將監(jiān)測(cè)到的所述土壤 要素和所述地下水要素的模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)采集后發(fā)送到采集裝置主機(jī)；所述采集裝置主機(jī)，用于將所述監(jiān)測(cè)站傳送來的各種模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)信號(hào)變成數(shù) 字量在控制面板進(jìn)行顯示；收到所述數(shù)據(jù)中心發(fā)來的巡檢指令后，立即將實(shí)施采集值打包 發(fā)送到透明傳輸模塊；所述采集裝置主機(jī)包括AD轉(zhuǎn)換芯片、單片機(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和控制面板； 其中，所述AD轉(zhuǎn)換芯片，用于將所述監(jiān)測(cè)站傳送來的各種模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)信號(hào)轉(zhuǎn) 換成單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字量；所述單片機(jī)，用于接收數(shù)字量，發(fā)布采集、計(jì)算、傳輸?shù)拿?；所述?shí)時(shí)時(shí)鐘，用于定時(shí)采集信號(hào)、定時(shí)開啟設(shè)備電源、計(jì)算時(shí)間、設(shè)置及顯示當(dāng)前時(shí)間；所述控制面板，用于顯示時(shí)鐘，顯示數(shù)字量，及用戶操作；所述控制面板包括數(shù)字鍵盤、中文標(biāo)注的功能鍵盤、字符型液晶顯示屏、插孔和指示燈；所述透明傳輸模塊，用于將從所述采集裝置主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)送達(dá)所述數(shù)據(jù)中心； 所述透明傳輸模塊包括GPRS模塊和32位ARM單片機(jī)；所述32位ARM單片機(jī)，用于控制通訊傳輸，用于自動(dòng)喚醒、看門狗檢測(cè)和自動(dòng)接入； 所述GPRS模塊用于GPRS數(shù)據(jù)通訊，GPRS數(shù)據(jù)傳輸，傳輸采集的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤墑情采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心包括工業(yè)計(jì) 算機(jī)、通訊主機(jī)及天線、壁掛顯示終端、信息化接入設(shè)備、操作終端和打印機(jī)；其中，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)，用于接收與存儲(chǔ)所有的采集內(nèi)容，并作為小型局域網(wǎng)的服務(wù)器 使用，供其他計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用與分析；所述通訊主機(jī)及天線，用于與監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行通信，接收所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)； 所述壁掛顯示終端，用于將一些土壤墑情的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，供工作 人員脫離計(jì)算機(jī)顯示器，24小時(shí)觀測(cè)各所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)和重要數(shù)據(jù)的采集；所述信息化接入設(shè)備，用于完成與所述軟件應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行上 傳至所述軟件應(yīng)用系統(tǒng)；所述操作終端，用于對(duì)所述工業(yè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用與分析。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括自動(dòng)氣象站、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、人工錄入處、數(shù)據(jù)中心和軟件應(yīng)用系統(tǒng)，用于在無人值守的情況下監(jiān)測(cè)氣象和土壤要素?cái)?shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸，并且通過軟件系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、匯總和查詢，從而進(jìn)一步體現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，并且供灌溉管理部門進(jìn)行農(nóng)田灌溉的實(shí)時(shí)指導(dǎo)和決策，對(duì)土地墑情旱情進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)；具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、顯示、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)整理分析、實(shí)時(shí)查詢的特點(diǎn)；設(shè)備的成本低，控制面積大、海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析能力、跨越空間的采集、查詢能力，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀?、地下水、來水情況等資料來指導(dǎo)農(nóng)民的種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，達(dá)到合理種植、合理灌溉、提高灌水均勻度，節(jié)水增效。
文檔編號(hào)G01N33/24GK201561974SQ20092029340
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者布豐湖, 張利軍, 徐宏偉, 王治力, 程滿金 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古河套灌區(qū)管理總局