本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)作業(yè)方式，仍然依靠人力物力，定期實施水肥作業(yè)，保證田間作物的生產(chǎn)，但是，這種作業(yè)方式，一來消耗較多的人力物力，而且作業(yè)效率低下，同時，由于采用人工施水肥作業(yè)的方式，難以保證水肥的作用效果，因此田間作物的生長會現(xiàn)不均的情況，導(dǎo)致作物產(chǎn)量難以提升，尤其是隨著目前的土地資源越來越緊張，作物的成本也越來越高，如何提高作物種植的效率和產(chǎn)量，已經(jīng)迫在眉睫。
因此，現(xiàn)在亟需一種基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤監(jiān)控系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤的情況，確定灌水濃度和灌水量，并通過用戶端主動控制實現(xiàn)水肥作業(yè)，保證田間作物的正常生長，且不需要額外的勞動力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤監(jiān)控系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中田間水肥作業(yè)效果不均，作業(yè)效率低下以及人力物力成本高昂的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤監(jiān)控系統(tǒng)，包括土壤采樣模塊，所述土壤采樣模塊連接有土壤信息分析模塊，所述土壤信息分析模塊通過以太網(wǎng)連接有服務(wù)器，所述土壤信息分析模塊分析采集土壤，并將分析結(jié)果傳輸至所述服務(wù)器，所述服務(wù)器存儲所述分析結(jié)果，并生成結(jié)果統(tǒng)計，所述服務(wù)器連接有用戶端，所述服務(wù)器將結(jié)果統(tǒng)計發(fā)送至用戶端，所述控制服務(wù)器連接有供水端和供肥端，當(dāng)所述土壤內(nèi)水肥情況低于預(yù)設(shè)值時，所述水肥端進(jìn)行工作進(jìn)行水肥作業(yè)。
作為一種優(yōu)選的實施方式，在利用土壤信息分析模塊對土壤進(jìn)行分析前，按照順序依次對采樣土壤進(jìn)行去雜、磨細(xì)、過篩、混勻、裝瓶保存以及登記處理，并對采樣土壤進(jìn)行編號。
作為一種優(yōu)選的實施方式，磨細(xì)和過篩處理采用將采樣土壤放置于牛皮紙上，利用木塊碾碎后，利用1mm孔徑篩子進(jìn)行篩選，然后對留在篩上的土壤重新進(jìn)行碾碎后反復(fù)篩選，直到篩子上的所有土壤均通過篩孔，并將石礫揀出稱重。
作為一種優(yōu)選的實施方式，水肥作業(yè)時，根據(jù)采樣土壤吸濕水測定，確定用水量，采樣土壤的吸水量Q(％)＝[(B-A)-(C-A)/(C-A)3]100％，其中A為采樣土壤烘干后的重量，B為加入單位重量風(fēng)干土壤后的總重量，C為加入單位重量風(fēng)干并烘干冷卻后的恒重，其中C采用若干次測得，且在所有值相對于測得中間值的變化范圍小于特定值的時候，取平均數(shù)求得。
作為一種優(yōu)選的實施方式，當(dāng)田間土壤需要施水作業(yè)時，施加水量根據(jù)田間植物，確定灌水濃度和灌水量：Q(m3)＝H(a-w)3d3s3h，其中a為土壤飽和含水量，w為土壤自然含水量，d為土壤容重，s為測試區(qū)面積，h-為土層需灌水濃度，H為使土壤達(dá)到飽和含水量的保證系數(shù)。
作為一種優(yōu)選的實施方式，對土壤進(jìn)行采樣時，根據(jù)土壤面積和圖形，確定采樣數(shù)量，在完成采樣數(shù)量的土壤采樣后，對土壤進(jìn)行混勻處理。
作為一種優(yōu)選的實施方式，用戶通過端通過供肥端實時主動供肥作業(yè)，且供肥端通過供水端實現(xiàn)灌溉供肥。
作為一種優(yōu)選的實施方式，根據(jù)土壤生物密度，確定供肥端的供量，土壤生物密度表示為x(t+1)＝x(t)g(x,t)，其中，x(t)為在時間t節(jié)點的適當(dāng)單位時的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量，g(x,t)為比例函數(shù)，而農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量的動態(tài)通過高于一階層數(shù)的函數(shù)性態(tài)加以描述，表示為：x”＝(x,x’)。
作為一種優(yōu)選的實施方式，所述供肥端同時混合有殺蟲劑，所述殺蟲劑為水溶性殺蟲劑。
作為一種優(yōu)選的實施方式，使土壤達(dá)到飽和含水量的保證系數(shù)H范圍在1.5-3之間。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：通過對田間土壤進(jìn)行采樣分析，合理控制水肥端作業(yè)，保證了灌水濃度和灌水量；根據(jù)作物的生長需求，進(jìn)行供肥和藥劑作業(yè)，還不需要額外的勞動力，提高了工作效率，節(jié)省了人力物力的成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明的方框示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示，本基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤監(jiān)控系統(tǒng)，包括土壤采樣模塊，所述土壤采樣模塊連接有土壤信息分析模塊，所述土壤信息分析模塊通過以太網(wǎng)連接有服務(wù)器，所述土壤信息分析模塊分析采集土壤，并將分析結(jié)果傳輸至所述服務(wù)器，所述服務(wù)器存儲所述分析結(jié)果，并生成結(jié)果統(tǒng)計，所述服務(wù)器連接有用戶端，所述服務(wù)器將結(jié)果統(tǒng)計發(fā)送至用戶端，所述控制服務(wù)器連接有供水端和供肥端，當(dāng)所述土壤內(nèi)水肥情況低于預(yù)設(shè)值時，所述水肥端進(jìn)行工作進(jìn)行水肥作業(yè)。
在利用土壤信息分析模塊對土壤進(jìn)行分析前，按照順序依次對采樣土壤進(jìn)行去雜、磨細(xì)、過篩、混勻、裝瓶保存以及登記處理，并對采樣土壤進(jìn)行編號。
磨細(xì)和過篩處理采用將采樣土壤放置于牛皮紙上，利用木塊碾碎后，利用1mm孔徑篩子進(jìn)行篩選，然后對留在篩上的土壤重新進(jìn)行碾碎后反復(fù)篩選，直到篩子上的所有土壤均通過篩孔，并將石礫揀出稱重。
水肥作業(yè)時，根據(jù)采樣土壤吸濕水測定，確定用水量，采樣土壤的吸水量Q(％)＝[(B-A)-(C-A)/(C-A)3]100％，其中A為采樣土壤烘干后的重量，B為加入單位重量風(fēng)干土壤后的總重量，C為加入單位重量風(fēng)干并烘干冷卻后的恒重，其中C采用若干次測得，且在所有值相對于測得中間值的變化范圍小于特定值的時候，取平均數(shù)求得。
當(dāng)田間土壤需要施水作業(yè)時，施加水量根據(jù)田間植物，確定灌水濃度和灌水量：Q(m3)＝H(a-w)3d3s3h，其中a為土壤飽和含水量，w為土壤自然含水量，d為土壤容重，s為測試區(qū)面積，h-為土層需灌水濃度，H為使土壤達(dá)到飽和含水量的保證系數(shù)。
對土壤進(jìn)行采樣時，根據(jù)土壤面積和圖形，確定采樣數(shù)量，在完成采樣數(shù)量的土壤采樣后，對土壤進(jìn)行混勻處理。
用戶通過端通過供肥端實時主動供肥作業(yè)，且供肥端通過供水端實現(xiàn)灌溉供肥。
根據(jù)土壤生物密度，確定供肥端的供量，土壤生物密度表示為x(t+1)＝x(t)g(x,t)，其中，x(t)為在時間t節(jié)點的適當(dāng)單位時的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量，g(x,t)為比例函數(shù)，而農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量的動態(tài)通過高于一階層數(shù)的函數(shù)性態(tài)加以描述，表示為：x”＝(x,x’)。
所述供肥端同時混合有殺蟲劑，所述殺蟲劑為水溶性殺蟲劑。
使土壤達(dá)到飽和含水量的保證系數(shù)H范圍在1.5-3之間。
該基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是：通過對田間土壤進(jìn)行采樣分析，合理控制水肥端作業(yè)，保證了灌水濃度和灌水量；根據(jù)作物的生長需求，進(jìn)行供肥和藥劑作業(yè)，還不需要額外的勞動力，提高了工作效率，節(jié)省了人力物力的成本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。