一种多层WUSN节点的地下土壤水分监测系统

本实用新型涉及监测领域，特别是涉及一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统。

背景技术：

土壤含水率是农田中不同农作物是否需要进行灌溉的指标，对其进行监测将对灌溉决策、灌溉方式等起到重要的指导作用。传统的土壤含水率监测系统主要集中在土壤表面，影响农用机械使用，而基于单层次wusn节点的土壤水分监测系统只能监测土壤浅层，应用局限性较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，提高设备隐蔽性、稳定性，实现地下土壤水分实时监测，降低农业生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案。

一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，系统包括：深层wusn节点、浅层wusn节点、地上节点、计算机；深层wusn节点包括传感器、处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；浅层wusn节点包括处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；地上节点包括无线通信、电平转换等模块；深层wusn节点与浅层wusn节点、地上节点之间通过无线通信模块连接；计算机通过电平转换模块与地上节点连接。

优选地，浅层wusn节点埋设于土壤0.1m至1m深处，深层wusn节点埋设于土壤1m至2m深处。

优选地，深层wusn节点包括传感器、处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；传感器模块采用fds-100土壤水分传感器；处理器模块使用stc89c52单片机；无线通信模块采用hc-12模块；能量供应模块采用干电池组供电；降压模块采用lm2596s模块。

优选地，浅层wusn节点包括处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；处理器模块使用stc89c52单片机；无线通信模块采用hc-12模块；能量供应模块采用干电池组供电；降压模块采用lm2596s模块。

优选地，地上节点包括无线通信模块、电平转换模块；无线通信模块采用hc-12模块；电平转换模块采用usb转ttl模块。

优选地，深层wusn节点与浅层wusn节点、地上节点之间通过无线通信模块连接；计算机通过电平转换模块与地上节点连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型采用多层wusn节点监测地下土壤水分，深层wusn节点将土壤水分数据以无线电的形式依次通过浅层wusn节点、地上节点发送给计算机，计算机将数据显示出来，实现了地下土壤水分实时监测，具有良好的稳定性和隐蔽性，能够精准、低成本的对地下土壤水分进行监测。

附图说明

图1为本实用新型一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型的目的是提供一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，提高设备隐蔽性、稳定性，实现地下土壤水分实时监测，降低农业生产成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统包括：深层wusn节点、浅层wusn节点、地上节点、计算机；深层wusn节点包括传感器、处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；浅层wusn节点包括处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；地上节点包括无线通信、电平转换等模块。

传感器模块采用fds-100土壤水分传感器；处理器模块使用stc89c52单片机；无线通信模块采用hc-12模块；能量供应模块采用干电池组供电；降压模块采用lm2596s模块；电平转换模块采用usb转ttl模块。

深层wusn节点与浅层wusn节点、地上节点之间通过无线通信模块连接；计算机通过电平转换模块与地上节点连接；深层wusn节点用于检测土壤水分；浅层wusn节点用于中转数据，地上节点用于接收数据；计算机用于显示土壤水分数据。

本实用新型具有稳定性高，隐蔽性好的优点，能够精准、低成本的对地下土壤水分进行监测。

具体实施过程：

将浅层与深层wusn节点一一对应埋设于农田土壤0.1m至1m深度和1m至2m深度处，深层wusn节点将土壤水分数据以无线电的形式依次通过浅层wusn节点、地上节点发送给计算机，计算机将数据显示出来，实现地下土壤水分实时监测。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型采用多层wusn节点监测地下土壤水分，深层wusn节点将土壤水分数据以无线电的形式依次通过浅层wusn节点、地上节点发送给计算机，计算机将数据显示出来，实现了地下土壤水分实时监测，具有良好的稳定性和隐蔽性，能够精准、低成本的对地下土壤水分进行监测。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，其特征在于，系统包括：深层wusn节点、浅层wusn节点、地上节点、计算机；深层wusn节点包括传感器、处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；浅层wusn节点包括处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；地上节点包括无线通信、电平转换等模块；深层wusn节点与浅层wusn节点、地上节点之间通过无线通信模块连接；计算机通过电平转换模块与地上节点连接。

2.根据权利要求1所述的一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，其特征在于，浅层wusn节点埋设于土壤0.1m至1m深处，深层wusn节点埋设于土壤1m至2m深处。

3.根据权利要求1所述的一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，其特征在于，深层wusn节点包括传感器、处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；传感器模块采用fds-100土壤水分传感器；处理器模块使用stc89c52单片机；无线通信模块采用hc-12模块；能量供应模块采用干电池组供电；降压模块采用lm2596s模块。

4.根据权利要求1所述的一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，其特征在于，浅层wusn节点包括处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；处理器模块使用stc89c52单片机；无线通信模块采用hc-12模块；能量供应模块采用干电池组供电；降压模块采用lm2596s模块。

5.根据权利要求1所述的一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，其特征在于，地上节点包括无线通信、电平转换等模块；无线通信模块采用hc-12模块；电平转换模块采用usb转ttl模块。

6.根据权利要求1所述的一种多层wusn节点的地下土壤水分监测系统，其特征在于，深层wusn节点与浅层wusn节点、地上节点之间通过无线通信模块连接；计算机通过电平转换模块与地上节点连接。

技术总结
本实用新型公开了一种多层WUSN节点的地下土壤水分监测系统。该系统包括：深层WUSN节点、浅层WUSN节点、地上节点、计算机；深层WUSN节点包括传感器、处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；浅层WUSN节点包括处理器、无线通信、能量供应、降压等模块；地上节点包括无线通信、电平转换等模块；深层WUSN节点与浅层WUSN节点、地上节点之间通过无线通信模块连接；计算机通过电平转换模块与地上节点连接。本实用新型采用多层WUSN节点监测地下土壤水分，深层WUSN节点将土壤水分数据以无线电的形式依次通过浅层WUSN节点、地上节点发送给计算机，计算机将数据显示出来，实现了地下土壤水分实时监测，具有良好的稳定性和隐蔽性，能够精准、低成本的对地下土壤水分进行监测。

技术研发人员：张增林;韩萌
受保护的技术使用者：西北农林科技大学
技术研发日：2020.10.31
技术公布日：2021.04.06