专利名称：岩土湿度测试系统及采用该系统实现岩土湿度监测方法
技术领域：
本发明涉及岩土湿度测试系统及采用该系统实现岩土湿度监测方法，属于数据采集技术领域。
背景技术：
基于一些岩土湿度测量仪器的气候因素，岩土湿度测量系统适用于北方低温、温差大的气候条件，它能够实现全自动控制，无线远程数据传输。现有的岩土湿度测量设备复杂，笨重，不利于野外测试埋设保护；需要外接电源；无电源供电下野外测试不能全天侯进行；测试时间无法实现数据实时传输，实时分析；没有好的数据实时监测方法的问题
发明内容
本发明是为解决现有的岩土湿度测量设备复杂，笨重，不利于野外测试埋设保护；需要外接电源，无电源供电下野外测试不能全天侯进行；测试时间无法实现数据实时传输，，实时分析；没有好的数据实时监测方法的问题，而提出了岩土湿度测量系统。岩土湿度测量系统，它包括多个测量终端、控制电路、电源装置、温湿度采集装置、GPRS通信装置、移动基站、互联网和计算机，每个测量终端结构相同，均包括控制电路、电源装置、温湿度采集装置和GPRS通信装置，所述电源装置的电源输出端与控制电路的电源输入端相连，所述湿度采集装置的数据输出端与控制电路的数据输入端相连，控制电路通过串行端口与GPRS通信装置相连，GPRS通信装置通过以太网与移动基站实时通信相连，移动基站通过互联网与计算机相连。本发明所述的测试系统中包括有多个测量终端，每个测量终端的体积小，并且采用内置电源装置，便于安放在野外测试地点；测试系统通过电源装置与控制电路连接，实现外接电池供电；它通过GPRS通信装置实现自动无线传输，通过计算机实现实时分析实时传输电压，了解电池供电状况；它通过每个测试终端在计算机控制下进行数据采集的方法，进行数据实时监测。本发明可用于土壤、岩土工程湿度测量。
图I是具体实施方式
一所述的岩土湿度测试系统的原理框图。图2是具体实施方式
二所述的岩土湿度测试系统的原理框图。图3是具体实施方式
三所述的岩土湿度测试系统的原理框图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图I说明本实施方式，本实施方式所述岩土湿度测试系统，它包括多个测量终端、移动基站5、互联网6和计算机7，每个测量终端结构相同，均包括控制电路I、电源装置2、温湿度采集装置3和GPRS通信装置4，所述电源装置2的电源输出端与控制电路I的电源输入端相连，所述湿度采集装置3的数据输出端与控制电路I的数据输入端相连，控制电路I通过串行端口与GPRS通信装置4相连，GPRS通信装置4与移动基站5实时通信，移动基站5通过互联网6与计算机7相连。本实施方式中的湿度采集装置3采用温度传感器实现。本实施方式所述的岩土湿度测试系统在实际使用的时候，将多个测量终端分别放置在待测量的位置，并将测量装置中的湿度采集装置埋设在需要测量湿度的位置，实现实时的湿度的测量，每个测量装置采用GPRS通信方式实现测量的数据的实时传递，并由移动基站将测量数据通过以太网传输至测量中心的计算机中，进而实现野外地址数据的实时采集。
具体实施方式
二、结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一所述的岩土湿度测试系统的不同点在于，所述的控制电路I由微处理电路e、电源接口及电源保护电路a、晶振及复位电路i、湿度采集接口及保护电路g、8路通道AD转换电路f、GPRS通 信单元b、RS232通信电路c和GPIO接口电路d组成，所述电源接口及电源保护电路a的电源输入端与电源装置2的电源输出端相连，电源接口及电源保护电路a的电源输出端与微处理电路e的电源输入端相连，晶振及复位电路i的晶振信号输出端与微处理电路e的晶振信号输入端相连，晶振及复位电路i的复位信号输出端与微处理电路e的复位信号输入端相连，湿度采集装置3的8个湿度信号输出端分别与湿度采集接口及保护电路g的8个模拟量输入端相连，湿度采集接口及保护电路g的8个模拟量输出端分别与8路通道AD转换电路f的8个模拟量输入端相连，AD转换电路f的数字信号输出端连接微处理电路e的数据采集信号输入端；微处理电路e的AD转换控制信号输出端连接8路通道AD转换电路f的控制信号输入端；所述微处理电路e通过RS232通信电路c与GPRS通信单元b的通信数据端相连，GPRS通信单元b通过串行端口与GPRS通信装置4相连，微处理电路e的数据输入/输出端与GPIO接口电路d的数据输出/输入端相连。本实施方式中的部件I中采用8路通道AD转换电路13实现对采集的湿度信号进行处理，该种情况，湿度采集装置3中可以包含有I至8个湿度传感器，进而实现多点湿度的米集。
具体实施方式
三、结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
二所述的岩土湿度测试系统的不同点在于，所述测试系统还包括按键电路14和显示电路15，所述微处理电路e的按键信号输入端与按键电路14的信号输出端相连，微处理电路e的显示控制信号端与显示电路15的显示控制信号端相连。
具体实施方式
四、本实施方式与具体实施方式
一或二所述的岩土湿度测试系统的不同点在于，所述的电源装置2采用蓄电池或者蓄电池组实现。本实施方式中，电源装置2采用蓄电池或者蓄电池组实现，更便于在野外使用，只需要定期更换蓄电池或蓄电池组就可以了。
具体实施方式
五、本实施方式与具体实施方式
一或二所述的岩土湿度测试系统的不同点在于。所述的电源装置2采用光伏电池或光伏电池组实现。本实施方式中，电源装置2采用光伏电池或光伏电池组实现，光伏电池能够接收太阳光的能量，并将该能量转换成电能工测量终端使用，无需更换，便于在野外使用。
具体实施方式
六、本实施方式所述的，是采用具体实施方式
一至五任意一种岩土湿度测试系统实现岩土湿度监测方法，该检测方法为将多个测量终端设置在待测地点，并将每个测量终端中的湿度采集装置3埋设于待测试的位置；计算机7通过互联网以及移动基站，发射数据采集命令给每个测量终端，测量终端在接收到数据采集命令时，启动数据采集过程，并将采集的数据通过GPRS通信装置4、移动基站以及互联网反馈给计算机7，实现远程测量。本实施方式所述的监测方法，每个测量终端在计算机的控制下进行数据采集，而不是实时采集，可以根据需要采集数据。
具体实施方式
七、本实施方式是对具体实施方式
六所述岩土湿度监测方 法的进一步限定，本实施方式所述的岩土湿度监测方法中还包括每个测量终端在数据采集过程结束之后，进入休眠状态，直到接收到下一次数据采集命令时，重新启动数据采集过程。本实施方式中的测量终端采用休眠的工作方式，即在非测试时间处于休眠状态，在数据采集过程中电源装置才为各个部件供电，能够有效保证电池达到最大续航能力，有效节约电能，使得每个测量终端的工作时间更长。例如，根据实际需要，计算机7每天对每个测量终端发出两次数据采集命令，当供电装置采用蓄电池或蓄电池组时，测量终端能够持续工作4个月以上。
权利要求
1.岩土湿度测试系统，其特征在于，它包括多个测量终端、移动基站(5)、互联网(6)和计算机(7)，每个测量终端结构相同，均包括控制电路(I)、电源装置(2)、湿度采集装置(3)和GPRS通信装置(4)， 所述电源装置(2)的电源输出端与控制电路(I)的电源输入端相连，所述湿度采集装置(3)的数据输出端与控制电路(I)的数据输入端相连，控制电路(I)通过串行端口与GPRS通信装置(4)相连，GPRS通信装置(4)与移动基站(5)实时通信，移动基站(5)通过互联网(6)与计算机(7)相连。
2.根据权利要求I所述的岩土湿度测试系统，其特征在于，所述的控制电路(I)由微处理电路(e)、电源接口及电源保护电路(a)、晶振及复位电路(i)、湿度采集接口及保护电路(g)、8路通道AD转换电路(f)、GPRS通信单元(b)、RS232通信电路(c)和GPIO接口电路(d)组成， 所述电源接口及电源保护电路(a)的电源输入端与电源装置(2)的电源输出端相连，电源接口及电源保护电路(a)的电源输出端与微处理电路(e)的电源输入端相连，晶振及复位电路(i)的晶振信号输出端与微处理电路(e)的晶振信号输入端相连，晶振及复位电路(i)的复位信号输出端与微处理电路(e)的复位信号输入端相连，湿度采集装置(3)的8个湿度信号输出端分别与湿度采集接口及保护电路(g)的8个模拟量输入端相连，湿度采集接口及保护电路(g)的8个模拟量输出端分别与8路通道AD转换电路(f)的8个模拟量输入端相连，AD转换电路(f)的数字信号输出端连接微处理电路(e)的数据采集信号输入端；微处理电路(e)的AD转换控制信号输出端连接8路通道AD转换电路(f)的控制信号输入端； 所述微处理电路(e)通过RS232通信电路(c)与GPRS通信单元(b)的通信数据端相连，GPRS通信单元(b)通过串行端口与GPRS通信装置(4)相连，微处理电路(e)的数据输入/输出端与GPIO接口电路(d)的数据输出/输入端相连。
3.根据权利要求2所述的岩土湿度测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括按键电路(14)和显不电路(15),所述微处理电路(e)的按键信号输入端与按键电路(14)的信号输出端相连，微处理电路(e)的显示控制信号端与显示电路(15)的显示控制信号端相连。
4.根据权利要求I或2所述的岩土湿度测试系统，其特征在于，所述的电源装置(2)采用蓄电池或者蓄电池组实现。
5.根据权利要求I或2岩土湿度测试系统，其特征在于，所述的电源装置(2)采用光伏电池或光伏电池组实现。
6.采用岩土湿度测试系统实现岩土湿度监测方法，其特征在于该监测方法为 将多个测量终端设置在待测地点，并将每个测量终端中的湿度采集装置(3)埋设于待测试的位置； 计算机(7)通过互联网以及移动基站，发射数据采集命令给每个测量终端，测量终端在接收到数据采集命令时，启动数据采集过程，并将采集的数据通过GPRS通信装置(4)、移动基站以及互联网反馈给计算机(7 )，实现远程测量。
7.根据权利要求6所述的采用岩土湿度测试系统实现岩土湿度监测方法，其特征在于所述的监测方法还包括 每个测量终端在数据采集过程结束之后，进入休眠状态，直到接收到下一次数据采集命令时， 重新启动数据采集过程。
全文摘要
岩土湿度测试系统及采用该系统实现岩土湿度监测方法，它涉及岩土湿度测试系统。它为解决现有的岩土湿度测量设备复杂，笨重，不利于野外测试埋设保护；需要外接电源，无电源供电下野外测试不能全天侯进行；测试时间无法实现数据实时传输，实时分析；没有好的数据实时监测方法的问题。电源装置的电源输出端与控制电路的电源输入端相连，所述温湿度采集装置的数据输出端与控制电路的数据输入端相连，控制电路通过串行端口与GPRS通信装置相连，GPRS通信装置通过以太网与移动基站实时通信相连，移动基站通过互联网与计算机相连。它可用于土壤、岩土工程湿度测量。
文档编号G08C17/02GK102866242SQ201210401278
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者程培峰, 韩春鹏, 赵文美, 王蒙, 尹传军 申请人:程培峰