本发明属于农业物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网的土壤监控系统。
背景技术：
目前，传统的农业作业方式，仍然依靠人力物力，定期实施水肥作业，保证田间作物的生产，但是，这种作业方式，一来消耗较多的人力物力，而且作业效率低下，同时，由于采用人工施水肥作业的方式，难以保证水肥的作用效果，因此田间作物的生长会现不均的情况，导致作物产量难以提升，尤其是随着目前的土地资源越来越紧张，作物的成本也越来越高，如何提高作物种植的效率和产量，已经迫在眉睫。
因此，现在亟需一种基于物联网的土壤监控系统，能够根据土壤的情况，确定灌水浓度和灌水量，并通过用户端主动控制实现水肥作业，保证田间作物的正常生长，且不需要额外的劳动力。
技术实现要素：
本发明提出一种基于物联网的土壤监控系统，解决了现有技术中田间水肥作业效果不均，作业效率低下以及人力物力成本高昂的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：基于物联网的土壤监控系统，包括土壤采样模块，所述土壤采样模块连接有土壤信息分析模块，所述土壤信息分析模块通过以太网连接有服务器，所述土壤信息分析模块分析采集土壤，并将分析结果传输至所述服务器，所述服务器存储所述分析结果，并生成结果统计，所述服务器连接有用户端，所述服务器将结果统计发送至用户端，所述控制服务器连接有供水端和供肥端，当所述土壤内水肥情况低于预设值时，所述水肥端进行工作进行水肥作业。
作为一种优选的实施方式，在利用土壤信息分析模块对土壤进行分析前，按照顺序依次对采样土壤进行去杂、磨细、过筛、混匀、装瓶保存以及登记处理，并对采样土壤进行编号。
作为一种优选的实施方式，磨细和过筛处理采用将采样土壤放置于牛皮纸上，利用木块碾碎后，利用1mm孔径筛子进行筛选，然后对留在筛上的土壤重新进行碾碎后反复筛选，直到筛子上的所有土壤均通过筛孔，并将石砾拣出称重。
作为一种优选的实施方式，水肥作业时，根据采样土壤吸湿水测定，确定用水量，采样土壤的吸水量Q(％)＝[(B-A)-(C-A)/(C-A)3]100％，其中A为采样土壤烘干后的重量，B为加入单位重量风干土壤后的总重量，C为加入单位重量风干并烘干冷却后的恒重，其中C采用若干次测得，且在所有值相对于测得中间值的变化范围小于特定值的时候，取平均数求得。
作为一种优选的实施方式，当田间土壤需要施水作业时，施加水量根据田间植物，确定灌水浓度和灌水量：Q(m3)＝H(a-w)3d3s3h，其中a为土壤饱和含水量，w为土壤自然含水量，d为土壤容重，s为测试区面积，h-为土层需灌水浓度，H为使土壤达到饱和含水量的保证系数。
作为一种优选的实施方式，对土壤进行采样时，根据土壤面积和图形，确定采样数量，在完成采样数量的土壤采样后，对土壤进行混匀处理。
作为一种优选的实施方式，用户通过端通过供肥端实时主动供肥作业，且供肥端通过供水端实现灌溉供肥。
作为一种优选的实施方式，根据土壤生物密度，确定供肥端的供量，土壤生物密度表示为x(t+1)＝x(t)g(x,t)，其中，x(t)为在时间t节点的适当单位时的农产品数量，g(x,t)为比例函数，而农产品数量的动态通过高于一阶层数的函数性态加以描述，表示为：x”＝(x,x’)。
作为一种优选的实施方式，所述供肥端同时混合有杀虫剂，所述杀虫剂为水溶性杀虫剂。
作为一种优选的实施方式，使土壤达到饱和含水量的保证系数H范围在1.5-3之间。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过对田间土壤进行采样分析，合理控制水肥端作业，保证了灌水浓度和灌水量；根据作物的生长需求，进行供肥和药剂作业，还不需要额外的劳动力，提高了工作效率，节省了人力物力的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方框示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本基于物联网的土壤监控系统，包括土壤采样模块，所述土壤采样模块连接有土壤信息分析模块，所述土壤信息分析模块通过以太网连接有服务器，所述土壤信息分析模块分析采集土壤，并将分析结果传输至所述服务器，所述服务器存储所述分析结果，并生成结果统计，所述服务器连接有用户端，所述服务器将结果统计发送至用户端，所述控制服务器连接有供水端和供肥端，当所述土壤内水肥情况低于预设值时，所述水肥端进行工作进行水肥作业。
在利用土壤信息分析模块对土壤进行分析前，按照顺序依次对采样土壤进行去杂、磨细、过筛、混匀、装瓶保存以及登记处理，并对采样土壤进行编号。
磨细和过筛处理采用将采样土壤放置于牛皮纸上，利用木块碾碎后，利用1mm孔径筛子进行筛选，然后对留在筛上的土壤重新进行碾碎后反复筛选，直到筛子上的所有土壤均通过筛孔，并将石砾拣出称重。
水肥作业时，根据采样土壤吸湿水测定，确定用水量，采样土壤的吸水量Q(％)＝[(B-A)-(C-A)/(C-A)3]100％，其中A为采样土壤烘干后的重量，B为加入单位重量风干土壤后的总重量，C为加入单位重量风干并烘干冷却后的恒重，其中C采用若干次测得，且在所有值相对于测得中间值的变化范围小于特定值的时候，取平均数求得。
当田间土壤需要施水作业时，施加水量根据田间植物，确定灌水浓度和灌水量：Q(m3)＝H(a-w)3d3s3h，其中a为土壤饱和含水量，w为土壤自然含水量，d为土壤容重，s为测试区面积，h-为土层需灌水浓度，H为使土壤达到饱和含水量的保证系数。
对土壤进行采样时，根据土壤面积和图形，确定采样数量，在完成采样数量的土壤采样后，对土壤进行混匀处理。
用户通过端通过供肥端实时主动供肥作业，且供肥端通过供水端实现灌溉供肥。
根据土壤生物密度，确定供肥端的供量，土壤生物密度表示为x(t+1)＝x(t)g(x,t)，其中，x(t)为在时间t节点的适当单位时的农产品数量，g(x,t)为比例函数，而农产品数量的动态通过高于一阶层数的函数性态加以描述，表示为：x”＝(x,x’)。
所述供肥端同时混合有杀虫剂，所述杀虫剂为水溶性杀虫剂。
使土壤达到饱和含水量的保证系数H范围在1.5-3之间。
该基于物联网的土壤监控系统的工作原理是：通过对田间土壤进行采样分析，合理控制水肥端作业，保证了灌水浓度和灌水量；根据作物的生长需求，进行供肥和药剂作业，还不需要额外的劳动力，提高了工作效率，节省了人力物力的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。