一种土壤气象监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于监控设备领域，尤其是一种土壤气象监测系统。
【背景技术】
[0002]随着现代经济的发展，传统的土壤监测方式已经不能满足土壤监测工作发展和现代水利发展对气象工作提出的新需求，因此，要以科学发展观为指导，以科学谋划土壤监测工程的发展。
[0003]土壤监测是应用于农业、水利、气象、林业和生态等重要的监测项目中。尤其是土壤水分、温度及其气象环境的监测，对农、林、牧业的区域规划有重大意义。近年来随着现代科技的推进，以及自动监测技术、无线通讯技术和互联网的发展与应用，现代土壤监测理论和技术有了新的发展，其主要是依赖当地的气象数据，土壤墒情信息的监测等，但是现有的监测手段，气象环境通常是利用当地气象台发布的数据，由于其数据是大范围预测，因而对于局部而言，其数据并不精确。
[0004]并且目前的监控手段，对于监控数据缺乏一个统一管理，从而极大地浪费了监控资源。
【实用新型内容】
[0005]为克服现有技术存在的问题，提供一种土壤气象监测系统，可以监控土壤的气象状况，方便土壤信息管理。
[0006]—种土壤气象监测系统，其特征在于，包括气象监测模块、通信模块、数据管理模块、预警模块和报表输出模块；所述数据管理模块与预警模块、报表输出模块数据连接；所述通信模块包括信号发射单元和信号接收单元；所述气象监测模块包括风向风速测量单元、雨量检测单元、温湿度监测单元、气象信号处理单元和气象数据控制单元；所述风向风速测量单元、雨量检测单元、温湿度监测单元通过气象信号处理单元与气象数据控制单元数据连接；所述信号发射单元与气象数据控制单元连接；所述信号接收单元与数据管理模块连接。
[0007]气象监测模块监测土壤气象信息，通过通信模块传输到数据管理模块，数据管理模块对传输的数据进行分析判断，如果超出设定阈值，则通过预警模块进行报警，气象监测模块包括风向风速测量单元、雨量检测单元、温湿度监测单元、气象信号处理单元和气象数据控制单元；风向风速测量单元、雨量检测单元、温湿度监测单元采集土壤周围的气象信息，采集到的信息通过气象信号处理单元，转化为数据信号传输给气象数据控制单元，所述气象数据控制单元通过信号发射单元，将数据实时发送到数据接收单元，并连接到数据管理模块，从而实现数据监控。
[0008]进一步的，所述信号发射单元包括GPRS通信单元、RS232通讯单元、CAN总线通讯单元和北斗卫星通信单元，所述GPRS通信单元、RS232通讯单元、CAN总线通讯单元和北斗卫星通信单元均与微处理器数据连接。
[0009]GPRS为通过地面基站的无线通讯；RS232通讯，适用与通讯距离在5米内的信息交互；CAN通讯，适用于通讯距离:大于500米的地面通信；北斗卫星通信则不受环境影响，可以直接通过卫星通信。
[0010]多种通信方式结合，使信息传送更具稳定性。
[0011]进一步的，还包括土壤监测模块；所述土壤监测模块包括传感器单元、电源管理单元、微控制器、信号处理单元；所述电源管理单元分别与微控制器、信号转换单元、传感器单元连接；所述微控制器通过信号处理单元与传感器单元连接；所述微控制器与信号发射单元连接；所述信号接收单元与数据管理模块连接。
[0012]土壤监测模块监测土壤水分信息，通过通信模块传输到数据管理模块，数据管理模块对传输的数据进行分析判断，如果超出设定阈值，则通过预警模块进行报警，土壤监测模块包括传感器单元、电源管理单元、微控制器、信号处理单元；传感器单元采集土壤信息，采集到的信息通过信号处理单元，转化为数据信号传输给微控制器，微控制器通过通信模块，将数据实时传输到数据管理模块，从而实现数据监控。
[0013]设有土壤监测模块，丰富了系统的监测功能。
[0014]进一步的，所述风向风速测量单元，包括风速传感单元和风向传感单元；所述风向风速测量单元设有保护罩。
[0015]风速传感单元包括一风速感应元件及信号变换电路；所述风速感应元件为三杯式回旋架设计；所述信号变换电路为霍尔开关电路；所述风速感应元件与信号变换电路连接。
[0016]在风力的作用下，风杯组旋转，每旋转一圈，感应一定数量的脉冲信号，风速越大，输出的脉冲数量就越多。
[0017]所述风向传感单元包括风向标组件、风向编译电路；所述风向编译电路包括格雷码盘和光电电路；所述格雷码盘与风向标组件可转动连接；所述光电电路与格雷码盘连接。
[0018]当风向标组件随风向旋转时，带动格雷码盘一起旋转，码盘给出并行格雷码，经过译码后，得出风向值。
[0019]进一步的，雨量检测单元包括盛水器、汇集漏斗、计量翻斗、底座和干簧管；所述盛水器与汇集漏斗连接；所述计量翻斗可转动地设置在底座上；所述计量翻斗中间设有隔板；所述隔板将计量翻斗分隔为左翻斗和右翻斗；所述左翻斗与汇集漏斗对应；所述右翻斗设置有永磁体；所述干簧管设置在底座上与永磁体相对应。
[0020]当有降雨时，盛水器收集的降水通过漏斗进入计量翻斗。当雨水累计到一定量时，由于水本身的重力作用，使计量翻斗翻转。计量翻斗翻转一次。计量翻斗在翻转时，干簧管磁化闭合一次，送出一个开关信号。
[0021]进一步的，所述温湿度监测单元包括一温度感应元件和一湿度感应元件。
[0022]所述温湿度检测单元内包括一个电容式聚合体测量湿度感应元件和一个能隙式温度感应元件，二者集成设计。测量精度高，稳定性好。节省空间。
[0023]进一步的，所述土壤监测模块包括管式本体；所述管式本体上端设有控制腔；所述控制腔设置有电源管理单元、微控制器和信号处理单元；所述管式本体下端自上向下设有若干探测腔；所述若干探测腔均匀轴向排列；所述探测腔对应设置有传感器单元。
[0024]多级多深度的探测，全面了解土壤情况。
[0025]进一步的，所述探测腔设有深度标记。
[0026]标记深度，方便测量工作的开展。
[0027]进一步的，所述本体末端自边缘向中心收窄形成圆锥形插入端。
[0028]使土壤监控模块更易进入土壤中。
[0029]本实用新型的有益效果是:提供一种土壤气象环境监测系统，可以实时监测土壤周围环境的气象状况，并实时进行数据管理；设有土壤监测模块，可以同步检测收集土壤信息；通信模块设有多种通信方式，使数据的监控不会收到环境的影响，保证实时、准确；气象检测模块包括风向风速测量单元、雨量检测单元、温湿度监测单元，可以监控风向风速、雨量和温湿度等气象信息；土壤监测模块包括管式本体；可以多层多深度检测土壤情况；末端为圆锥形插入端，方便其打入土壤。
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的说明。
【附图说明】
[0031]图1为本实用新型结构示意图；
[0032]图2为风向风速测量单元结构示意图；
[0033]图3为雨量检测单元结构示意图；
[0034]图4为雨量检测单元盛水器示意图；
[0035]图5为温湿度监测单元示意图；
[0036]图6为土壤监测模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]如图1-6所示，本实用新型优选实施例中的土壤气象监测系统，包括气象监测模块1、通信模块2、数据管理模块3、预警模块4和报表输出模块5 ;所述数据管理模块3与预警模块4、报表输出模块5数据连接；所述通信模块2包括信号发射单元21和信号接收单元22 ;所述气象监测模块I包括风向风速测量单元11、雨量检测单元12、温湿度监测单元13、气象信号处理单元14和气象数据控制单元15 ;所述风向风速测量单元11、雨量检测单元12、温湿度监测单元13通过气象信号处理单元14与气象数据控制单元15数据连接；所述信号发射单元21与气象数据控制单元14连接；所述信号接收单元22与数据管理模块3连接。
[0038]气象监测模块I监测土壤气象信息，通过通信模块2传输到数据管理模块，数据管理模块3对传输的数据进行分析判断，如果超出设定阈值，则通过预警模块4进行报警，气象监测模块I包括风向风速测量单元11、雨量检测单元12、