专利名称：一种土壤水分监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土壤水分监测技术领域，尤其涉及一种土壤水分监测系统。
背景技术：
粮食作为国家稳定的基础，其供应的安全性直接影响着国家的平稳发展，在全球粮食供应日益紧张的今天，各国都愈加重视粮食的生产。合理的土壤水分可以促使粮食丰收，从而为人民的安居乐业国家的兴旺发达提供必要基础，因此，对土壤水分的监测成为农业生产的一个重要环节。传统的土壤水分监测系统采用时域反射(Time Domain Refl etrometry，TDR)法、 负压计法、电极法、采样烘干法等方法实现对土壤水分的监测，这些方法都要求工作人员现场操作以采集土壤水分数据，使得现有技术提供的土壤水分监测系统易受人力、时间和空间的限制，可应用性差。

实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种土壤水分监测系统，旨在解决现有技术提供的土壤水分监测系统要求工作人员现场操作以采集土壤水分数据，易受人力、时间和空间的限制，可应用性差的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种土壤水分监测系统，所述系统包括分别置于土壤采样点的、采集土壤水分数据的至少一个采样部；连接所述采样部，将所述采样部采集的所述土壤水分数据汇总后发送的控制部； 以及连接所述控制部，显示所述控制部发送的所述土壤水分数据的监控部；所述采样部、控制部以及监控部之间通过有线或无线方式连接。进一步地，所述采样部与控制部之间基于短距离无线通信协议连接；所述控制部与监控部之间通过通用分组无线服务网络连接。更进一步地，所述采样部包括置于土壤采样点、采集土壤水分数据的水分传感器；第一无线信号收发单元；以及连接在所述水分传感器和第一无线信号收发单元之间，控制所述水分传感器采样与否并控制所述第一无线信号收发单元发送所述水分传感器采集到的土壤水分数据的第一控制单元。更进一步地，所述控制部包括基于所述短距离无线通信协议接收所述第一无线信号收发单元发送的所述土壤水分数据的第二无线信号收发单元；通过所述通用分组无线服务网络连接所述监控部的第三无线信号收发单元；以及连接在所述第二无线信号收发单元和第三无线信号收发单元之间，将所述第一无线信号收发单元发送的至少一个所述土壤水分数据汇总后控制所述第三无线信号收发单元通过所述通用分组无线服务网络发送的第二控制单元。更进一步地，所述监控部包括通过所述通用分组无线服务网络连接所述控制部的第四无线信号收发单元；显示单元；以及连接在所述显示单元和第四无线信号收发单元之间，控制所述显示单元显示所述控制部发送的所述土壤水分数据的第三控制单元。更进一步地，所述监控部还包括连接所述第三控制单元，预存有土壤采样点的土壤水分历史数据和包含相应土壤采样点水分范围值的土壤资料信息库的存储单元；以及连接所述第三控制单元的，当所述土壤水分数据大于所述相应土壤采样点水分范围值的上限或小于所述相应土壤采样点水分范围值的下限时发出提示信息的提示单元。更进一步地，所述控制部还包括连接所述第二控制单元的键盘、显示器和/或通信接口。本实用新型实施例还提供了一种土壤水分监测系统，所述系统包括分别置于土壤采样点的、采集土壤水分数据的至少一个采样部；连接所述采样部，显示所述采样部发送的所述土壤水分数据的监控部；所述采样部和监控部之间通过有线或无线方式连接。进一步地，所述采样部与监控部之间通过通用分组无线服务网络连接。更进一步地，所述监控部包括通过所述通用分组无线服务网络连接所述采样部的第四无线信号收发单元；显示单元；连接在所述显示单元和第四无线信号收发单元之间，控制所述显示单元显示所述采样部发送的所述土壤水分数据的第三控制单元；连接所述第三控制单元，预存有土壤采样点的土壤水分历史数据和包含相应土壤采样点水分范围值的土壤资料信息库的存储单元；以及连接所述第三控制单元的，当所述土壤水分数据大于所述相应土壤采样点水分范围值的上限或小于所述相应土壤采样点水分范围值的下限时发出提示信息的提示单元。应用本实用新型实施例提供的土壤水分监测系统，可以实现对土壤采样点水分数据的实时采集，且无需人工到达现场，稳定性强。

以下通过附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。图1是本实用新型第一实施例提供的土壤水分监测系统的结构原理图；图2是图1的具体结构图；图3是本实用新型第二实施例提供的土壤水分监测系统的结构原理图；图4是图3的具体结构图。
具体实施方式
[0046]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图1示出了本实用新型第一实施例提供的土壤水分监测系统的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。本实用新型第一实施例提供的土壤水分监测系统包括分别置于土壤采样点的、 采集土壤水分数据的至少一个采样部11 ；连接采样部11，将至少一个采样部11采集的土壤水分数据汇总后发送的控制部12 ；连接控制部12，显示控制部12发送的土壤水分数据的监控部13。采样部11、控制部12以及监控部13之间通过有线或无线方式连接。应用本实用新型第一实施例提供的土壤水分监测系统，可以实现对土壤采样点水分数据的实时采集，且无需人工到达现场，稳定性强。优选地，采样部11与控制部12之间基于短距离无线通信协议实现连接，控制部12与监控部13之间通过通用分组无线服务 (General Packet Radio Service, GPRS)网络实现连接，由于GPRS网络的通用性以及信号覆盖地区的宽广性，使得该土壤水分监测系统尤其适用于偏远地区对土壤水分数据的监测。图2以一个采样部11与控制部12的连接、且采样部11与控制部12之间基于短距离无线通信协议实现连接为例，示出了图1的具体结构。其中，采样部11包括置于土壤采样点、采集土壤水分数据的水分传感器111 ；第一无线信号收发单元113 ；以及连接在水分传感器111和第一无线信号收发单元113之间， 控制水分传感器111采样与否并控制第一无线信号收发单元113发送水分传感器111采集到的土壤水分数据的第一控制单元112。其中，控制部12包括基于短距离无线通信协议接收第一无线信号收发单元113 发送的土壤水分数据的第二无线信号收发单元121 ；通过GPRS网络连接监控部13的第三无线信号收发单元123 ；连接在第二无线信号收发单元121和第三无线信号收发单元123 之间，将至少一个采样部11的第一无线信号收发单元113发送的至少一个土壤水分数据汇总后控制第三无线信号收发单元123通过GPRS网络发送汇总后的该至少一个土壤水分数据的第二控制单元122。进一步地，控制部12还可以预留有连接第二控制单元122的键盘、显示器和/或其它通信接口，以方便系统设置和程序升级。优选地，第一无线信号收发单元113以及第二无线信号收发单元121分别为一单片射频发射器芯片，具体可以是NRF905单片无线收发器。其中，监控部13包括通过GPRS网络连接控制部12的第四无线信号收发单元 131 ；显示单元133 ；以及连接在显示单元133和第四无线信号收发单元131之间，控制显示单元133显示控制部12发送的土壤水分数据的第三控制单元132。进一步地，监控部13还可以包括连接第三控制单元132，预存有土壤采样点的土壤水分历史数据和包含相应土壤采样点水分范围值的土壤资料信息库的存储单元134 ；以及连接第三控制单元132的提示单元135，第三控制单元132此时还可以将控制部12发送的土壤水分数据与存储单元134预存的相应土壤采样点水分范围值进行比较，并当土壤水分数据大于该相应土壤采样点水分范围值的上限或小于该相应土壤采样点水分范围值的下限时，由提示单元135发出提示信息。例如，土壤资料信息库包含有信息月份7月份、 植物种类大豆、水分范围值15-18，为此，第一无线信号收发单元113发送的土壤水分数据中包含有表征该采样点植物种类的数据位，第三控制单元132根据该数据位查找土壤资料信息库，以确定该采样点的水分范围值，进而将土壤水分数据中的水分值与水分范围值进行比较，并根据比较结果，由提示单元135发出提示信息，如水分过低，建议灌溉等。更进一步地，显示单元133还可以将土壤水分数据与存储单元134中预存的相应的土壤采样点的土壤水分历史数据同时显示，以方便现场人员自行将目前土壤的水分数据与历史数据进行比较，便于做出判断。此外，监控部13还可以包括一连接第三控制单元132的信息输入单元(图中未示出)，如键盘、触摸板等，该信息输入单元接收现场人员输入的控制采样部11采样时间和/ 或采样通道的采样控制信号，第三控制单元132控制第四无线信号收发单元131发送该采样控制信号，第二控制单元122通过第三无线信号收发单元123接收该采样控制信号，并根据该采样控制信号发出控制指令给相应的采样部11，相应的采样部11中的第一控制单元 112通过第一无线信号收发单元113接收该控制指令，并根据该控制指令控制水分传感器 111的采样频率。本实用新型第一实施例提供的该土壤水分监测系统中的至少一个采样部11是通过控制部12实现与监控部13的数据传送的，使得采样部11可以利用较低的成本实现与控制部12的连接，在不考虑成本的情况下，至少一个采样部11还可以直接与监控部13实现数据传送，如图3示出了本实用新型第二实施例提供的土壤水分监测系统的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。与本实用新型第一实施例提供的土壤水分监测系统不同，本实用新型第二实施例中，土壤水分监测系统不包括控制部12，至少一个采样部11和监控部13之间通过有线或无线方式连接。至少一个采样部11分别置于土壤采样点、采集土壤水分数据后，将该土壤水分数据发送到监控部13，监控部13显示该土壤水分数据。应用本实用新型第二实施例提供的土壤水分监测系统，可以实现对土壤采样点水分数据的实时采集，且无需人工到达现场，稳定性强。优选地，采样部11与监控部13之间通过GPRS网络实现连接，由于GPRS网络的通用性以及信号覆盖地区的宽广性，使得该土壤水分监测系统尤其适用于偏远地区对土壤水分数据的监测。图4以一个采样部11与监控部13的连接为例，示出了图3的具体结构，其中监控部13的组成及其连接关系与图2所示相同，在此不再赘述。与图2所示不同，采样部11此时不包括第一无线信号收发单元113，而包括第五无线信号收发单元114，第五无线信号收发单元114通过GPRS网络连接第四无线信号收发单元 131。此时，水分传感器111置于土壤采样点、采集土壤水分数据，第一控制单元112控制水分传感器111采样与否并控制第五无线信号收发单元114通过GPRS网络发送水分传感器111采集到的土壤水分数据给第四无线信号收发单元131。其它各部分的组成、连接方式及其功能与本实用新型第一实施例提供的土壤水分监测系统相同，在此不再赘述。应用本实用新型实施例提供的土壤水分监测系统，可以实现对土壤采样点水分数据的实时采集，且无需人工到达现场，稳定性强。控制部与监控部之间可以通过GPRS网络实现连接，由于GPRS网络的通用性以及信号覆盖地区的宽广性，使得该土壤水分监测系统尤其适用于偏远地区对土壤水分数据的监测。 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种土壤水分监测系统，其特征在于，所述系统包括分别置于土壤采样点的、采集土壤水分数据的至少一个采样部； 连接所述采样部，将所述采样部采集的所述土壤水分数据汇总后发送的控制部；以及连接所述控制部，显示所述控制部发送的所述土壤水分数据的监控部； 所述采样部、控制部以及监控部之间通过有线或无线方式连接。
2.如权利要求1所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述采样部与控制部之间基于短距离无线通信协议连接；所述控制部与监控部之间通过通用分组无线服务网络连接。
3.如权利要求2所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述采样部包括 置于土壤采样点、采集土壤水分数据的水分传感器；第一无线信号收发单元；以及连接在所述水分传感器和第一无线信号收发单元之间，控制所述水分传感器采样与否并控制所述第一无线信号收发单元发送所述水分传感器采集到的土壤水分数据的第一控制单元。
4.如权利要求3所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述控制部包括基于所述短距离无线通信协议接收所述第一无线信号收发单元发送的所述土壤水分数据的第二无线信号收发单元；通过所述通用分组无线服务网络连接所述监控部的第三无线信号收发单元；以及连接在所述第二无线信号收发单元和第三无线信号收发单元之间，将所述第一无线信号收发单元发送的至少一个所述土壤水分数据汇总后控制所述第三无线信号收发单元通过所述通用分组无线服务网络发送的第二控制单元。
5.如权利要求4所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述监控部包括 通过所述通用分组无线服务网络连接所述控制部的第四无线信号收发单元； 显示单元；以及连接在所述显示单元和第四无线信号收发单元之间，控制所述显示单元显示所述控制部发送的所述土壤水分数据的第三控制单元。
6.如权利要求5所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述监控部还包括连接所述第三控制单元，预存有土壤采样点的土壤水分历史数据和包含相应土壤采样点水分范围值的土壤资料信息库的存储单元；以及连接所述第三控制单元的，当所述土壤水分数据大于所述相应土壤采样点水分范围值的上限或小于所述相应土壤采样点水分范围值的下限时发出提示信息的提示单元。
7.如权利要求6所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述控制部还包括连接所述第二控制单元的键盘、显示器和/或通信接口。
8.一种土壤水分监测系统，其特征在于，所述系统包括 分别置于土壤采样点的、采集土壤水分数据的至少一个采样部； 连接所述采样部，显示所述采样部发送的所述土壤水分数据的监控部； 所述采样部和监控部之间通过有线或无线方式连接。
9.如权利要求8所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述采样部与监控部之间通过通用分组无线服务网络连接。
10.如权利要求9所述的土壤水分监测系统，其特征在于，所述监控部包括通过所述通用分组无线服务网络连接所述采样部的第四无线信号收发单元； 显示单元；连接在所述显示单元和第四无线信号收发单元之间，控制所述显示单元显示所述采样部发送的所述土壤水分数据的第三控制单元；连接所述第三控制单元，预存有土壤采样点的土壤水分历史数据和包含相应土壤采样点水分范围值的土壤资料信息库的存储单元；以及连接所述第三控制单元的，当所述土壤水分数据大于所述相应土壤采样点水分范围值的上限或小于所述相应土壤采样点水分范围值的下限时发出提示信息的提示单元。
专利摘要本实用新型公开了一种土壤水分监测系统，包括分别置于土壤采样点的、采集土壤水分数据的至少一个采样部；连接采样部，将采样部采集的土壤水分数据汇总后发送的控制部；以及连接控制部，显示控制部发送的土壤水分数据的监控部；采样部、控制部以及监控部之间通过有线或无线方式连接。应用本实用新型实施例提供的土壤水分监测系统，可以实现对土壤采样点水分数据的实时采集，且无需人工到达现场，稳定性强。
文档编号G01N33/24GK201984067SQ20112008989
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者吴颖慧, 崔艳秋, 张涛, 杨亚宁 申请人:大连民族学院