智能化土壤参数空间分布速测仪的制作方法

文档序号:6008762阅读:255来源:国知局
专利名称:智能化土壤参数空间分布速测仪的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种土壤参数速测仪,特别是涉及一种智能化土壤参数空间分布速测仪,属于电子仪器制造领域。
背景技术
土壤信息采集是个应用广泛和潜力巨大的学科,涉及到国民经济的许多领域,与工农业生产密切相关。
现有土壤信息采集方法都是单纯以获得土壤含水量为目的,依靠传感器和测量电路等硬件技术来实现对单个检测点进行检测的功能。随着精准农业的发展,土壤墒情监测、土壤水分预报等工作需要进行大面积多点土壤检测,并对检测到的多个检测点的土壤信息以及各检测点的地理位置信息进行汇总处理,最终生成土壤水分分布图来监测田间土壤墒情,指导变量灌溉,达到节水高产的目的。
因此,依靠现有技术,单纯测得一个检测点的土壤含水量已不能满足农业生产的需求,单纯依靠传感器研究和测量电路设计等硬件技术的提高也很难完成土壤墒情监测、土壤水分预报等工作。因此,必须将土壤含水量的测量技术和现代信息技术结合起来,使得土壤水分信息与各种农业生产所需信息相结合,共同为农业生产服务。
GPS(全球导航定位系统)是美国第二代卫星导航系统。它主要服务于美国军方,近些年来,它开始服务于民用,而将其应用于土壤水分信息采集与处理是一个崭新的领域,至今为止,还没有成熟的应用实例。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种智能化土壤参数空间分布速测仪,可以接收并存储GPS接收机发送过来的时间、地理位置数据和土壤水分传感器探头探测的土壤水分数据,将存储的数据发送到上位机进行分析处理,最终生成土壤水分分布图来监测田间土壤墒情,指导变量灌溉,达到节水高产的目的。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种智能化土壤参数空间分布速测仪,由土壤速测处理模块、GPS接收模块以及土壤水分传感器连接构成;其中,土壤速测处理模块连接土壤水分传感器,并通过通信接口连接发送时间及地理位置数据信息的GPS接收模块;土壤速测处理模块至少由用于连接土壤水分传感器并接收该传感器发送探测信号的CPU和存储子模块构成,CPU通过其数据、地址信号及读写控制信号和该存储子模块连接。
所述存储子模块由用于存储土壤检测数据和时间及地理位置数据的数据存储器以及程序存储器构成。
所述通信接口为RS-232串行通信接口。
所述的土壤速测处理模块中还设有用于显示检测和数据处理过程及结果的显示模块,土壤速测处理模块中的CPU通过其数据、地址信号及显示控制信号和该显示模块连接。
所述显示模块为CRT或LCD显示器。
上述的智能化土壤参数空间分布速测仪还设有用于接收用户输入信息的键盘,该键盘和土壤速测处理模块中CPU的输入输出信号连接。
存储器由ROM和/或带有供电电池的RAM组成。
综上所述,本实用新型设有土壤速测处理模块,该模块通过相应接口接收、处理GPS接收模块发来的时间、地理位置数据以及土壤水分传感器探头探测的土壤水分数据并存储,在适当时候可将存储的数据发送到上位机进行分析处理,最终生成土壤水分分布图来监测田间土壤墒情,指导变量灌溉,达到节水高产的目的。


图1为本实用新型系统连接图;图2为本实用新型系统功能组成图;图3为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
以下,结合具体实施例并参照附图,对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示,该土壤参数空间分布速测仪通过RS-232串行通信接口与GPS接收机相连接,实现与GPS接收机的通讯,从而接收从GPS接收机发送过来的时间及地理位置数据。
土壤参数空间分布速测仪的模拟端口与土壤水分传感器探头相连,接收土壤水分数据,然后与GPS接收机发送过来的时间、地理位置数据结合形成一个数据块存储在智能化土壤水分空间分布快速测试仪的带电池RAM中,以便传输到上位机进行数据处理。
进行数据处理时,土壤参数空间分布速测仪通过RS-232串行通信接口与上位机相连接,将保存在土壤参数空间分布速测仪中的数据块传送给上位机,进行数据处理。
如图2所示,智能化土壤参数空间分布速测仪和GPS接收机、土壤水分传感器探头、上位机组成的系统由通讯、采样、存储、处理四个模块完成所有系统功能。
其中
智能化土壤参数空间分布速测仪中的通讯模块用于与GPS接收机、土壤水分传感器探头以及上位机进行通信;采样模块由GPS接收机、土壤水分传感器探头组成,用于接收地理位置信息和土壤水分信息;智能化土壤参数空间分布速测仪中的存储模块用于保存地理位置信息和土壤水分信息;上位机中的处理模块用于经纬度的坐标转换和生成土壤水分分布图。
如图3所示,为土壤参数空间分布速测仪一个具体电路实现的原理图。RS-232串行通信接口11及其接口电路10接处理器1,用于接收GPS接收机8的地理位置信号、以及与上位机进行通信。土壤水分传感器7采用目前常用的型号,例如SWR型土壤水分传感器,其探头7 1通过内部电路经模拟接口9接处理器1,用于获得土壤的水分数据。
数据存储器2、3通过锁存器4接处理器1,用于存储土壤水分传感器7的探头71探测的土壤水分数据和GPS接收机发送过来的时间、地理位置数据结合形成的数据块;程序存储器5通过锁存器6接处理器1,用于存储处理程序。
液晶显示器13用于显示处理及探测状况,功能键盘电路12用于接收用户的指令。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于它至少由土壤速测处理模块、GPS接收模块以及土壤水分传感器连接构成;其中,土壤速测处理模块连接土壤水分传感器,并通过通信接口连接发送时间及地理位置数据信息的GPS接收模块;土壤速测处理模块至少由用于连接土壤水分传感器并接收该传感器发送探测信号的CPU和存储子模块构成,CPU通过其数据、地址信号及读写控制信号和该存储子模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于所述存储子模块由用于存储土壤检测数据和时间及地理位置数据的数据存储器以及程序存储器构成。
3.根据权利要求1所述的智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于所述通信接口为RS-232串行通信接口。
4.根据权利要求1所述的智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于所述的土壤速测处理模块中还设有用于显示检测和数据处理过程及结果的显示模块,土壤速测处理模块中的CPU通过其数据、地址信号及显示控制信号和该显示模块连接。
5.根据权利要求4所述的智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于所述显示模块为CRT或LCD显示器。
6.根据权利要求1或4所述的智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于所述的智能化土壤参数空间分布速测仪还设有用于接收用户输入信息的键盘,该键盘和土壤速测处理模块中CPU的输入输出信号连接。
7.根据权利要求1所述的智能化土壤参数空间分布速测仪,其特征在于所述存储器由ROM和/或带有供电电池的RAM组成。
专利摘要本实用新型公开了一种智能化土壤参数空间分布速测仪,由土壤速测处理模块、GPS接收模块以及土壤水分传感器连接构成;其中,土壤速测处理模块至少由用于连接土壤水分传感器并接收该传感器发送探测信号的CPU和存储子模块构成,CPU通过其数据、地址信号及读写控制信号和该存储子模块连接;土壤速测处理模块连接土壤水分传感器,并通过通信接口连接GPS接收模块,接收、处理GPS接收模块发来的时间、地理位置数据以及土壤水分传感器探头探测的土壤水分数据并存储,在适当时候可将存储的数据发送到上位机进行分析处理,最终生成土壤水分分布图来监测田间土壤墒情,指导变量灌溉,达到节水高产的目的。
文档编号G01N33/24GK2630854SQ0326439
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月20日 优先权日2003年6月20日
发明者赵燕东, 王一鸣 申请人:北京林业大学
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