一种土壤无线三参数测量装置的制作方法

文档序号:16005802发布日期:2018-11-20 20:02阅读:189来源:国知局

本实用新型涉及土壤环境信息测量技术领域,具体涉及一种土壤无线温湿度及电导率三参数测量装置。



背景技术:

土壤温湿度及电导率是土壤的重要参数,能反应土壤的丰富信息,对农业生产具有较大的指导意义。目前,土壤参数的检测原理多种多样,且均有相应的产品推广,但对于农业生产特别是大田生产中的农业物联网应用,存在一个共性问题,那就是传感器的布线工作量大,线管在田间穿梭影响生产,对田间管理带来一系列问题,且故障率高,维护不便。上述问题,在一定程度上给大田种植等物联网技术的推广带来了一定的阻力。

有专利研究如下:ZL200910078119.X土壤三参数测量方法及系统,是从测量原理上创新,解决土壤温湿度及电导率三个参数集成在一套装置上进行测量,这在一定程度上可以减少布线量,但并不是无线的测量,不能根本上解决布线问题。ZL201320267106.9一种土壤三参数测量复合装置,解决的是土壤三个参数同一设备测量的问题,没有解决电源线与信号线需要布设的问题。ZL200510063149.5与上类似,只是检查的土壤参数不同,同样没有解决电源线与信号线需要布设的问题。

因此,为了克服现有技术中土壤传感检测布线问题,本实用新型提出了一种无源无线土壤三参数测量装置。



技术实现要素:

本实用新型针对土壤温湿度及电导率测量,需要在现场布置大量电源线及信号线的问题,设计了一种土壤无线三参数的检测装置,解决上述问题。

本实用新型采用如下技术方案实现:

一种土壤无线三参数测量装置,其特征在于:

包括固定支架,固定于固定支架上的数据采集传输单元,固定于固定支架上的太阳能板,和传感器测量单元;

其中,数据采集传输单元包括数传模块、电源管理模块、锂电池、显示模块、控制单元;

传感器测量单元包括土壤水分传感器探头、温度传感器探头、电导率传感器探头,用于测量土壤温湿度及电导率三参数数据;

太阳能板、锂电池分别电连接电源管理模块,电源管理模块用于完成太阳能板供电和锂电池供电两种供电模式的切换;电源管理模块再分别电连接控制单元、显示模块、数传模块、传感器测量单元;

控制单元分别信号连接于传感器测量单元、显示模块、数传模块;传感器测量单元将测得的土壤温湿度及电导率三参数数据传送至控制单元;控制控制单元将所述三参数数据传送至显示模块显示,同时将所述三参数数据通过数传模块传送至与数传模块具有相同通讯协议的数据终端。

作为优选,所述数传模块为GPRS模块。

作为优选,所述数传模块与远程服务器、应用层依次信号连接,所述应用层为手机和/ 或电脑数据终端。

作为优选,所述数传模块为LORA协议的433MHz模块。

作为优选,所述数传模块与数据处理中心、GPRS模块、远程服务器、应用层依次信号连接,所述应用层为手机和/或电脑数据终端。

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点和有益效果:

1.实现土壤温湿度及电导率三种参数的无线检测,不需要另外布置电源线以及传感器的信号线。

2.可以直接应用于农业物联网系统中,安装简单快捷,维护方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体结构图;

图2为本实用新型实施例工作原理示意图;

图3为本实用新型应用示例1的结构示意图;

图4为本实用新型应用示例2的结构示意图。

其中,1-固定支架,2-数据采集传输单元,3-太阳能板,4-传感器检测单元,201-数传模块,202-电源管理模块,203-锂电池,204-显示单元,205-控制单元,5-数据处理中心,6-远程服务器,7-应用层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例

一种土壤无线三参数测量装置,参见图1和2,包括固定支架1,固定于固定支架1上的数据采集传输单元2,固定于固定支架1上的太阳能板3,和传感器测量单元4

其中,数据采集传输单元2包括数传模块201、电源管理模块202、锂电池203、显示模块204、控制单元205;

传感器测量单元4包括土壤水分传感器探头、温度传感器探头、电导率传感器探头,用于测量土壤温湿度及电导率三参数数据;

太阳能板3、锂电池203分别电连接电源管理模块202,电源管理模块202用于完成太阳能板3供电和锂电池203供电两种供电模式的切换,所述的一种土壤三参数检测装置电源由太阳能板3供电为主,当太阳能板3供电电压不足时候锂电池203开始工作,电源管理模块 202保证了这种供电模式的有序切换;电源管理模块202再分别电连接控制单元205、显示模块205、数传模块201、传感器测量单元4;

控制单元205分别信号连接于传感器测量单元4、显示模块204、数传模块201,数传模块201信号连接于与数传模块201具有相同通讯协议数据终端;

传感器测量单元4将测得的土壤温湿度及电导率三参数数据传送至控制单元205,控制控制单元205将所述三参数数据传送至显示模块204显示,同时将所述三参数数据通过数传模块201传送至所述数据终端。

上述实施例所述土壤无线三参数测量装置的应用:

根据数传模块201无线传输距离将农田分割而成的数块独立的监控单元,每个单元中设立一个或者多个分布在农田不同位置的上述土壤无线三参数测量装置。

应用示例1

当整块农田需要的土壤无线三参数测量装置的数量低于3台时,参见图3,土壤无线三参数测量装置中的数传模块201采用GPRS模块,数传模块201与远程服务器、应用层依次信号连接。土壤无线三参数测量装置将土壤温湿度及电导率三参数数据传通过数传模块201 传输给远程服务器6,远程服务器6将数据显示到应用层7,应用层可以是手机及电脑等数据终端。

本应用实例中,需要同时检测数个田间地块的土壤温湿度及电导率参数,该数据需要实时的传输到远程手机或电脑端,通过网络查看。,传感器测量单元采集土壤水分、温度、电导率参数,设置一数据处理中心5,按照设定时间间隔广播数据采集指令,唤醒传感器控制单元205,传感器控制单元205收到广播指令后从休眠模式切换到正常工作模式,即时通过传感器测量单元4采样土壤数据,并应答数据处理中心5,各个传感器节点数据经无线传输到数据处理中心5。

应用示例2

当整块农田需要的土壤无线三参数测量装置的数量为3台及以上时,参见图4,土壤无线三参数测量装置中的数传模块201采用LORA协议的433MHz模块,数传模块201信号连接于数据处理中心,数据处理中心、GPRS模块、远程服务器、应用层依次信号连接。土壤无线三参数测量装置将土壤温湿度及电导率三参数数据传输给数据处理中心,数据处理中心 5对接收到的数据进行聚类、存储、做出初步判决,并将初步判决结果连同部分关键数据通过GPRS模块传输给远程服务器6,远程服务器6将数据显示到应用层7,应用层可以是手机及电脑等数据终端。

应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下,还可做出替换或变形,均落入本实用新型的保护范围之内,本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

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