一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤监测技术领域，具体涉及一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的不断发展，很多国家已经对土壤参数监测展开了深入研宄，如澳大利亚、美国等国家，对土壤参数监测的投入相当大，而且也取得了不小的收获。
[0003]目前我国的许多研宄机构以及高校在农业物联网研宄方面做了不少工作，并取得了一定进展，实现了农田土壤参数的有效监测，对我国实施以农业信息化促进传统农业改造、调整农业结构、增加农民收入和保障粮食安全方面起到积极作用，但仍然存在以下不足，包括:从单个土壤参数监测节点来看，具有工作时间较短、工作环境受限制、功能较为单一等问题；网络架构方面，数据传输链路单一，数据传输的可靠性低；网络结构方面，只能完成某块农田的数据监测任务，很难完成更大范围的网络覆盖，信息很难实现共享，最终监测系统之间形成了若干个“信息孤岛”;缺乏规范的土壤参数数据发布平台，虽然有些研宄者也利用互联网发布一些土壤数据，但发布平台、数据格式之间差别较大，发布的数据经常严重滞后，导致数据的利用效率低。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置，本实用新型有效解决了传统监测装置的检测节点工作时间较短、工作环境受限制、功能较为单一等问题，而且监测回路易出现故障，无备用监测回路，网络结构方面，只能完成某块农田的数据监测任务，很难完成更大范围的网络覆盖，信息很难实现共享，最终监测系统之间形成了若干个信息孤岛问题。
[0005]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置，其特征在于:所述监测装置包括多个监测子节点(I)、中心控制节点(2)以及远程监控终端(5)，监测子节点(I)通过无线收发模块(12 )或CAN总线接口( 13 )与中心控制节点(2 )进行数据交换与通信，中心控制节点(2)通过GPRS (3)或以太网(4)与远程监控终端(5)连接；
[0007]所述监测子节点(I)包括多个由土壤温度传感器(6)、土壤湿度传感器(7)、土壤酸碱度传感器(8)组成的检测回路，检测回路依次通过信号调理电路(10)、A/D转换电路
(11)与子节点控制器(16)连接，检测回路之间并联设置有智能多路开关(9)，智能多路开关(9)依次通过信号调理电路(10)、A/D转换电路(11)与子节点控制器(16)连接构成备用检测回路，子节点控制器(16)分别设置有无线收发模块(12)、CAN总线接口( 13);
[0008]所述中心控制节点(2)包括控制节点控制器(17)，控制节点控制器(17)上分别设置有无线收发模块(12)、CAN总线接口( 13)、GPRS模块(14)以及以太网接口( 15)。
[0009]本实用新型进一步技术改进方案是:
[0010]所述子节点控制器(16)、控制节点控制器(17)主控芯片均采用CC2540芯片，GPRS模块(14)采用ATK-SM900A芯片，智能多路开关(9)采用TLE8104E芯片。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点:
[0012]本实用新型的监测子节点以对同一监测点实现多传感器数据监测，增加了备用信号调理电路和A/D转换电路，从而大大提高了监测点数据采集的准确度和可靠性；数据传输采用无线和有线共存的模式，可以实现四种通信传输模式，大大提高了监测数据传输的可靠性；与现有系统相比本实用新型组网更加灵活，可以实现更大范围的网络覆盖，实现信息共享，大大提高了数据实时性和利用效率。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的总体构成及原理图；
[0014]图2是本实用新型的监测子节点结构框图；
[0015]图3是本实用新型的中心控制节点结构框图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、2、3所示，本实用新型监测装置包括多个监测子节点1、中心控制节点2以及远程监控终端5，监测子节点I通过无线收发模块12或CAN总线接口 13与中心控制节点2进行数据交换与通信，中心控制节点2通过GPRS3或以太网4与远程监控终端5连接；
[0017]所述监测子节点I包括多个由土壤温度传感器6、土壤湿度传感器7、土壤酸碱度传感器8组成的检测回路，检测回路依次通过信号调理电路10、A/D转换电路11与子节点控制器16连接，检测回路之间并联设置有智能多路开关9，智能多路开关9依次通过信号调理电路10、A/D转换电路11与子节点控制器16连接构成备用检测回路，子节点控制器16分别设置有无线收发模块12、CAN总线接口 13 ;
[0018]所述中心控制节点2包括控制节点控制器17，控制节点控制器17上分别设置有无线收发模块12、CAN总线接口 13、GPRS模块14以及以太网接口 15。
[0019]所述子节点控制器16、控制节点控制器17主控芯片均采用CC2540芯片，GPRS模块14采用ATK-SM900A芯片，智能多路开关9采用TLE8104E芯片。
[0020]通过附图1、2、3简述本实用新型的工作过程:
[0021]监测子节点I和中心控制节点2设置在农田中，子节点控制器16连接的土壤温度传感器6、土壤湿度传感器7、土壤酸碱度传感器8实时监测土壤参数，在同一监测点利用监测回路1、监测回路2、监测回路3进行监测，从而大大提高了数据的准确度，另外，每一个监测子节点I设置一路备用信号调理电路10和A/D转换电路11，上述三路监测回路任何一路发生故障，则通过智能开关9进行切换，通过备用信号调理电路10和A/D转换电路11进行数据传输，从而保障了数据采集回路发生故障时数据不丢失，提高了数据监测的可靠性，监测子节点I将监测数据通过无线收发模块12将数据传送至中心控制节点2，当遇到极端恶劣环境或者无线收发模块12发生故障时，有线传输将切换到CAN总线13传输，另外，子节点控制器16还可以作为路由节点使用，从而大大提高了监测子节点I到中心控制节点2的传输距离；中心控制节点2将数据通过GPRS模块14送至GPRS网络3，当无线传输发生故障时，自动切换到以太网4传输，保障了数据安全可靠的传送至远程监控终端5，并将数据保存，对数据进行统计分析以及发布，实现资源共享。通过上述可知，数据监测子节点I到远程监控终端5的传输，可以采用的传输模式共四种:无线+无线、无线+有线、有线+有线和有线+无线，从而大大提高了数据传输的可靠性。
[0022]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，本实用新型不涉及软件的改进，硬件中所使用软件，均可通过现有常规软件加以实现。
【主权项】
1.一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置，其特征在于:所述监测装置包括多个监测子节点(I)、中心控制节点(2)以及远程监控终端(5)，监测子节点(I)通过无线收发模块(12 )或CAN总线接口( 13 )与中心控制节点(2 )进行数据交换与通信，中心控制节点(2)通过GPRS (3)或以太网(4)与远程监控终端(5)连接； 所述监测子节点(I)包括多个由土壤温度传感器(6)、土壤湿度传感器(7)、土壤酸碱度传感器(8)组成的检测回路，检测回路依次通过信号调理电路(10)、A/D转换电路(11)与子节点控制器(16)连接，检测回路之间并联设置有智能多路开关(9)，智能多路开关(9)依次通过信号调理电路(10)、A/D转换电路(11)与子节点控制器(16)连接构成备用检测回路，子节点控制器(16 )分别设置有无线收发模块(12 )、CAN总线接口( 13 ); 所述中心控制节点(2)包括控制节点控制器(17)，控制节点控制器(17)上分别设置有无线收发模块(12)、CAN总线接口( 13)、GPRS模块(14)以及以太网接口( 15)。2.根据权利要求1所述的一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置，其特征在于:所述子节点控制器(16)、控制节点控制器(17)主控芯片均采用CC2540芯片，GPRS模块(14)采用ATK-SM900A芯片，智能多路开关(9)采用TLE8104E芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于多种网络互联的农田土壤多参数监测装置，所述监测装置包括多个监测子节点（1）、中心控制节点（2）以及远程监控终端（5），监测子节点（1）通过无线收发模块（12）或CAN总线接口（13）与中心控制节点（2）进行数据交换与通信，中心控制节点（2）通过GPRS（3）或以太网（4）与远程监控终端（5）连接。本实用新型有效解决了传统监测装置的检测节点工作时间较短、工作环境受限制、功能较为单一等问题，而且监测回路易出现故障，无备用监测回路，网络结构方面，只能完成某块农田的数据监测任务，很难完成更大范围的网络覆盖，信息很难实现共享，最终监测系统之间形成了若干个信息孤岛问题。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN204649240
【申请号】CN201520358914
【发明人】庄立运, 马从国, 鲁庆, 王晓晖, 王允龙, 张涛, 李亚洲
【申请人】淮阴工学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月29日