一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及寒地稻田水足迹与水质监控技术领域，具体而言，涉及一种数据采集 人员不必亲临稻田，并能够远程传输数据的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统。
【背景技术】
[0002] 随着环境监测技术的快速发展，对监测点的环境因子的数量以及质量的要求均在 不断提高，信息技术、电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，为环境因子的自动化 监测提供了有力的技术支持。但是，目前国内用于水足迹与水质远程监控的系统仍不常见， 稻田水样采集大多需要测试人员进入被测试环境中才能进行，由于稻田中常年存水，采集 人员进出极为不便，同时也会干扰稻田水质，影响测定准确度。目前已有单独功能的电导 率、pH值、溶解氧等设备或装置，但该类装置和仪器的综合处理能力较差。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，以使得数据采集人员不必 亲临稻田，由远程即可获知稻田中的水足迹与水质状况。
[0004] 为了达到上述目的，本发明提供了一种寒地稻田水足迹与水质远程监控系统，其 包括:多个传感器、外壳、外壳内部的AD转换模块、ARM数据采集板、通讯模块及供电模块、外 壳表面的显示模块、数据库服务器和终端设备，其中：
[0005] 多个所述传感器用于采集稻田中的环境参数数据并以模拟信号形式输出，包括设 置于稻田地面设定高度处的第一传感器组、设置于稻田水体中部的第二传感器组和固定于 稻田地面的第三传感器组，其中，所述第一传感器组包括蒸发量传感器和降雨量传感器，所 述第二传感器组包括水温传感器、C0D传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器，所 述第三传感器组包括土壤入渗量传感器和水位传感器；
[0006] 所述AD转换模块与多个所述传感器连接，用于将多个所述传感器输出的模拟信号 形式的环境参数数据转换为数字信号形式的环境参数数据；
[0007] 所述ARM数据采集板用于将所述AD转换模块输出的多个数字信号形式的环境参数 数据发送至所述显示模块和所述通讯模块；
[0008] 所述显示模块用于实时显示多个环境参数数据；
[0009] 所述通讯模块与所述数据库服务器连接以将多个环境参数数据上传至所述数据 库服务器，所述数据库服务器与所述终端设备连接；
[0010] 所述供电模块分别与所述AD转换模块、所述ARM数据采集板、所述显示模块和所述 通讯模块连接。
[0011] 在本发明的一实施例中，所述蒸发量传感器和/或所述降雨量传感器设置在距离 地面70cm高度处。
[0012] 在本发明的一实施例中，所述终端设备为计算机或手机。
[0013] 在本发明的一实施例中，所述外壳为一次性注塑成型，所述外壳背面设有壁挂孔。
[0014] 在本发明的一实施例中，所述显示模块为IXD显示设备。
[0015] 在本发明的一实施例中，所述ARM数据采集板采用嵌入式系统。
[0016] 在本发明的一实施例中，所述通讯模块为3G通讯模块、4G通讯模块或无线路由器。
[0017] 在本发明的一实施例中，所述ARM数据采集板内设有GPS时钟模块。
[0018] 在本发明的一实施例中，所述供电模块为太阳能供电设备。
[0019] 本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统具有以下优点：
[0020] (1)外壳为一次注塑成型，具有防水及防雷的功能，外壳背面的壁挂孔可挂置于墙 上，便于安装；
[0021] (2)本发明结构简单、造价低廉、功耗较低且稳定性好；
[0022] (3)本发明实现了对水足迹和水质的监测，通过网络将采集的稻田中的环境参数 数据发送至远程监控设备或手持设备，从而能够便于掌握寒地水稻生产过程中水分输入和 输出情况，并能够获知稻田水资源的综合情况，为推动水稻清洁种植具有重要意义。
[0023] (4)本发明中的ARM数据采集板采用嵌入式系统，嵌入式系统资源丰富，带有成熟 操作系统，具有网络通信、触摸屏的功能，可提高传感器的可靠性和应用范围。
【附图说明】
[0024]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的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统的结构示意图；
[0026]图2为本发明中的传感器的设置示意图。
[0027]附图标记说明：1-传感器；11-第一传感器组；12-第二传感器组；13-第三传感器 组;2-外壳;3-AD转换模块;4-ARM数据采集板;5-通讯模块;6-供电模块;7-显示模块;8-数 据库服务器;9-终端设备。
【具体实施方式】
[0028] 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付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。
[0029] 图1为本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统的结构示意图，如图所 示，本发明提供的寒地稻田水足迹与水质远程监控系统包括:多个传感器1、外壳2、外壳1内 部的AD转换模块3、ARM数据采集板4、通讯模块5及供电模6块、外壳1表面的显示模块7、数据 库服务器8和终端设备9,其中：
[0030] 多个传感器1用于采集稻田中的环境参数数据并以模拟信号形式输出，包括设置 于稻田地面设定高度处的第一传感器组11、设置于稻田水体中部的第二传感器组12和固定 于稻田地面的第三传感器组13,其中，第一传感器组11包括蒸发量传感器和降雨量传感器， 第二传感器组12包括水温传感器、C0D传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器，第 三传感器组13包括土壤入渗量传感器和水位传感器。
[0031]下表为本发明可以采用的传感器的型号，在具体实施时，第一传感器组11、第二传 感器组12和第三传感器组13均可根据需要增加或减少传感器的种类及数量，且传感器种类 不限于以上所提出的几种传感器。
[0034] 图2为本发明中的传感器的设置示意图，如图所示，第一传感器组11中的蒸发量传 感器和降雨量传感器可以设置在距离地面70cm高度处，也可以根据具体需要调节为其他高 度，第二传感器组12中的水温传感器、C0D传感器、氨氮传感器、pH值传感器和溶解氧传感器 设置于稻田水体中部，高度根据水位进行调整，第三传感器组13中的土壤入渗量传感器安 置在地面上且不露出水面，水位传感器则露出水面。上述传感器的设置方式是本领域技术 人员的常用手段，在此不予赘述。
[0035] AD转换模块3与多个传感器1连接，用于将多个传感器1输出的模拟信号形式的环 境参数数据转换为数字信号形式的环境参数数据；
[0036] ARM数据采集板4用于将AD转换模块3输出的多个数字信号形式的环境参数数据发 送至显示模块7和通讯模块5，ARM数据采集板4可以采用嵌入式系统，包括单片机和系统运 行软件。嵌入式单片机的型号为:KL-STM，该单片机的主控制芯片为STM32F103系列，属于32 位基于ARM核心的带128K