土壤墒情数据上传装置及方法与流程

本发明涉及土壤墒情监测领域。更具体地说，本发明涉及一种土壤墒情数据上传装置及方法。

背景技术：

对于农业生产来说，土壤墒情是影响植物生长的重要指标。墒情指标在50％以下的土壤属于重度干旱，会造成植物停止发育直至干枯；墒情指标在60％以下的土壤属于轻度干旱，植物生长造成一定程度的不利影响；墒情指标处于60％-80％这一区间的土壤适宜植物生长；墒情指标大于80％则表示土壤含水量过盛，如果有必要应采取排水措施,否则有可能导致植物根部腐败。可见，准确测量和分析土壤墒情，可以增强预测和应对旱灾的能力，并且可以为农业生产中的水、肥供给提供科学依据，对实现节能节水的精细化农田作业具有重要意义。

传感技术和互联网技术的进步，使农业物联网技术得到快速发展，为了准确测量和分析土壤墒情，目前在广域范围上进行土壤墒情检测的主要方法是把大面积农田分成多个轮灌组，并在小地块上安装一个或多个土壤温湿度传感器，针对各个采样点的土壤墒情执行周期性测量，从而取得时间和空间上均匀分布的大量采样点数据，给每个土壤温湿度传感器采集仪安装一个sim卡，基于gprs/gsm无线通信技术将采样点数据上传到监控系统，成本高且维护繁琐。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种土壤墒情数据上传装置及方法，其针对采集仪基于gprs/gsm无线通信技术传输数据成本高且维护繁琐的问题，设置土壤墒情网关，以提供一种成本低、功耗低、及通信距离远的土壤墒情数据上传方法和装置。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种土壤墒情数据上传装置，包括：多个土壤温湿度传感器，用于检测采样点的土壤墒情信息；

多个采集仪，其分别与土壤温湿度传感器一一对应连接，用于接收对应土壤温湿度传感器检测的土壤墒情信息；

土壤墒情网关，其包括与每个采集仪通信连接的lora无线模块、与lora无线模块连接的处理器模块，其中，lora无线模块用于通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块用于接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，得处理土壤墒情信息；

数据汇集模块，其与所述处理器模块连接，处理器模块将处理土壤墒情信息传输至数据汇集模块，数据汇集模块用于汇集处理土壤墒情信息。

优选的是，所述的土壤墒情数据上传装置，还包括：监控系统，其与所述数据汇集模块连接，数据汇集模块将汇集的处理土壤墒情信息传输至监控系统，监控系统接收并展示处理土壤墒情信息。

优选的是，所述数据汇集模块与所述监控系统之间通过gprs/gsm形式通信连接。

优选的是，所述处理器模块为rs232电平转换芯片。

优选的是，将待检测地块分为多个小地块，每个小地块均为水平地块，每个小地块上设置至少1个土壤温湿度传感器，其中，每个小地块的面积为s1，以小地块上每个土壤温湿度传感器为圆心画半径为1-2m的圆，每个小地块上的多个圆彼此不相交，且每个下地块上的多个圆与该小地块重叠面积为s2，s2≥s1的二分之一。

一种土壤墒情数据上传方法，包括以下步骤：

多个土壤温湿度传感器分别安装于待检测地块的采样点处，检测采样点的土壤墒情信息；

多个采集仪分别与土壤温湿度传感器一一对应连接，接收对应土壤温湿度传感器检测的土壤墒情信息；

lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息；

处理器模块接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，得处理土壤墒情信息；

数据汇集模块汇集处理土壤墒情信息，并通过gprs/gsm形式传输至监控系统，监控系统接收并展示所述土壤墒情信息。

优选的是，所述处理器模块为rs232电平转换芯片。

优选的是，将待检测地块分为多个小地块，每个小地块均为水平地块，每个小地块上设置至少1个土壤温湿度传感器，其中，每个小地块的面积为s1，以小地块上每个土壤温湿度传感器为圆心画半径为1-2m的圆，每个小地块上的多个圆彼此不相交，且每个下地块上的多个圆与该小地块重叠面积为s2，s2≥s1的二分之一。

本发明至少包括以下有益效果：设置土壤墒情网关，利用lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块用于接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，整个传输过程成本低、功耗低、通信距离远，避免了针对采集仪基于gprs/gsm无线通信技术传输数据，需要在每一个采集仪上均安装一个sim卡而造成的成本高且维护繁琐的问题。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的土壤墒情数据上传装置的结构示意图；

图2为本发明的土壤墒情数据上传方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

一种土壤墒情数据上传装置，包括：

多个土壤温湿度传感器，用于检测采样点的土壤墒情信息；

多个采集仪，其分别与土壤温湿度传感器一一对应连接，用于接收对应土壤温湿度传感器检测的土壤墒情信息；

土壤墒情网关，其包括与每个采集仪通信连接的lora无线模块、与lora无线模块连接的处理器模块，其中，lora无线模块用于通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块用于接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，得处理土壤墒情信息；

数据汇集模块，其与所述处理器模块连接，处理器模块将处理土壤墒情信息传输至数据汇集模块，数据汇集模块用于汇集处理土壤墒情信息。

在上述技术方案中，将多个土壤温湿度传感器安装于待检测地块的检测点处，采集仪采集并接收对应土壤温湿度传感器检测的土壤墒情信息，并将检测到的土壤墒情数据传输至土壤墒情网关，土壤墒情网关的lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块与lora无线模块连接，并接收的lora无线模块发出的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，得处理土壤墒情信息，处理器模块将处理土壤墒情信息传输至数据汇集模块，数据汇集模块汇集处理土壤墒情信息，其中，数据汇集模块可以为气象采集系统。采用该技术方案，设置土壤墒情网关，利用lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块用于接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，整个传输过程成本低、功耗低、通信距离远，避免了针对采集仪基于gprs/gsm无线通信技术传输数据，需要在每一个采集仪上均安装一个sim卡而造成的成本高且维护繁琐的问题。

在另一种技术方案中，所述的土壤墒情数据上传装置，还包括：监控系统，其与所述数据汇集模块连接，数据汇集模块将汇集的处理土壤墒情信息传输至监控系统，监控系统接收并展示处理土壤墒情信息。采用该技术方案，通过监控系统实时监控土壤墒情信息，由于采集仪可以针对各个采样点的土壤墒情信息执行周期性测量，从而取得时间和空间上均匀分布的大量采样点的土壤墒情数据，并通过监控系统实时展示。

在另一种技术方案中，所述数据汇集模块与所述监控系统之间通过gprs/gsm形式通信连接。采用该技术方案，使用土壤墒情数据上传装置监控待检测地块，整个待检测地块只需要一个安装有sim卡的gprs/gsm通信设备即可实现数据上传的问题。

在另一种技术方案中，所述处理器模块为rs232电平转换芯片。采用该技术方案，rs232电平转换芯片接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换成rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，与rs232电平转换芯片连接的还有稳压芯片。

在另一种技术方案中，将待检测地块分为多个小地块，每个小地块均为水平地块，每个小地块上设置至少1个土壤温湿度传感器，其中，每个小地块的面积为s1，以小地块上每个土壤温湿度传感器为圆心画半径为1-2m的圆，每个小地块上的多个圆彼此不相交，且每个下地块上的多个圆与该小地块重叠面积为s2，s2≥s1的二分之一。采用该技术方案，提高整个数据的检测精度，其在农田灌溉上的应用为：将农田分为多个灌溉块，每个灌溉块即为上述一个小地块，在每个灌溉块内安装土壤温湿度传感器，以检测该灌溉块的土壤温湿度，科学灌溉。

一种土壤墒情数据上传的方法，包括以下步骤：

多个土壤温湿度传感器分别安装于待检测地块的采样点处，检测采样点的土壤墒情信息；

多个采集仪分别与土壤温湿度传感器一一对应连接，接收对应土壤温湿度传感器检测的土壤墒情信息；

lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息；

处理器模块接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，得处理土壤墒情信息；

数据汇集模块汇集处理土壤墒情信息，并通过gprs/gsm形式传输至监控系统，监控系统接收并展示所述土壤墒情信息。

在上述技术方案中，将多个土壤温湿度传感器安装于待检测地块的检测点处，采集仪采集并接收对应土壤温湿度传感器检测的土壤墒情信息，并将检测到的土壤墒情数据传输至土壤墒情网关，土壤墒情网关的lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块与lora无线模块连接，并接收的lora无线模块发出的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，得处理土壤墒情信息，处理器模块将处理土壤墒情信息传输至数据汇集模块，数据汇集模块汇集处理土壤墒情信息，其中，数据汇集模块可以为气象采集系统。采用该技术方案，设置土壤墒情网关，利用lora无线模块通过lora无线技术接收采集仪发出的土壤墒情信息，处理器模块用于接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换为以rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，整个传输过程成本低、功耗低、通信距离远，避免了针对采集仪基于gprs/gsm无线通信技术传输数据，需要在每一个采集仪上均安装一个sim卡而造成的成本高且维护繁琐的问题，通过监控系统实时监控土壤墒情信息，由于采集仪可以针对各个采样点的土壤墒情信息执行周期性测量，从而取得时间和空间上均匀分布的大量采样点的土壤墒情数据，并通过监控系统实时展示，使用土壤墒情数据上传装置监控待检测地块，整个待检测地块只需要一个安装有sim卡的gprs/gsm通信设备即可实现数据上传的问题。

在另一种技术方案中，所述处理器模块为rs232电平转换芯片。采用该技术方案，rs232电平转换芯片接收lora无线模块传输的土壤墒情信息，并将其转换成rs232串口的形式发送的土壤墒情信息，与rs232电平转换芯片连接的还有稳压芯片。

在另一种技术方案中，将待检测地块分为多个小地块，每个小地块均为水平地块，每个小地块上设置至少1个土壤温湿度传感器，其中，每个小地块的面积为s1，以小地块上每个土壤温湿度传感器为圆心画半径为1-2m的圆，每个小地块上的多个圆彼此不相交，且每个下地块上的多个圆与该小地块重叠面积为s2，s2≥s1的二分之一。采用该技术方案，提高整个数据的检测精度。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。