专利名称：基于gprs传输通道的土壤墒情监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及土壤墒情监测领域，尤其涉及一种基于GPRS传输通道的土壤墒 情监测系统。
背景技术：
“保证我国粮食安全必须三管齐下，一是确保耕地底线，二是培育高产良种，三是 恢复和培育高产土壤。前两者党中央已经给予高度重视，绝不能让后者成为短板”。因此加 强对土壤环境监测预报以及保护方面开展深入性的研究与合作，全面调查土地现有状况， 制定科学而又严谨的调查数据体系和论证体系，可以有效分析土壤墒情，土壤盐分及酸度 等信息，保护良沃耕地资源，促进粮食有效生产。在全球变暖的大背景下，高温干旱等自然灾害频繁发生，土壤墒情势必越来越差。 加之在土壤墒情不佳时，过度使用化肥往往会造成土壤板结，致使土壤墒情严重缺失。久而 久之，“有良种而无好土地”的状况极易出现，致使土壤墒情缺失严重，这将严重威胁我国的 粮食安全。而人们获取农田信息的方式很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大 量的人力，而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取 精确的作物环境和作物信息。

实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于GPRS传输通道的土壤墒情监测 系统，该系统能够自动将土壤墒情信息通过GPRS传递到后台系统，实现在通用的计算机平 台上对土壤墒情进行迅速和较准确的统计、分析和预测。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种基于GPRS传 输通道的土壤墒情监测系统，包括用于检测土壤墒情信息的土壤墒情传感器、用于将模拟 信号转换成数字信号的模数转换器、用于对墒情信息进行处理的微处理器和用于连接通用 计算机平台的GPRS模块，所述土壤墒情传感器、模数转换器、微处理器和GPRS模块顺序连接。其中，所述土壤墒情传感器包括至少一个接地探针、发射驻波反射探针、振荡器、 功率驱动器、检波滤波电路和差分放大电路，所述接地探针插入到土壤中用于反射发射驻 波反射探针的信号，所述振荡器与功率驱动器连接，所述发射驻波反射探针与功率驱动器 并连到检波滤波电路，检波滤波电路与差分放大电路连接，差分放大电路与所述模数转换 器连接。其中，所述发射驻波反射探针的针端部呈尖锐状。其中，所述接地探针为两个以上，且所述接地探针位于以发射驻波反射探针为圆 心的圆上。其中，所述振荡器为60M 200MHz振荡器。本实用新型的有益效果是区别于现有技术的对土壤墒情信息获取不利的缺陷，本实用新型通过传感器的电压的变化与土壤湿度的对应关系，可以直观地获知土壤的墒情 信息，并利用GPRS传输通道传递到后台系统，实现在通用的计算机平台上可以对土壤墒情 进行迅速和较准确的统计、分析和预测。

图1是本实用新型基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统实施例的结构方框 图；图2是本实用新型基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统实施例的土壤墒情传 感器结构方框图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施 方式并配合附图详予说明。土壤墒情，是指土壤的湿度，即作物耕层土壤中含水量多寡的情况。GPRS，是指通用分组无线服务技术的简称，其英文为Generall^acket Radio Service,它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，是一种无线通信技术。请参阅图1，本实用新型基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，包括用于检测 土壤墒情信息的土壤墒情传感器10、用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换器11、用 于对墒情信息进行处理的微处理器12和用于连接通用计算机平台的GPRS模块13，所述土 壤墒情传感器10、模数转换器11、微处理器12和GPRS模块13顺序连接。区别于现有技术的对土壤墒情信息获取不利的缺陷，本实用新型基于GPRS传输 通道的土壤墒情监测系统，通过传感器的电压的变化与土壤湿度的对应关系，可以直观地 获知土壤的墒情信息，并利用GPRS传输通道传递到后台系统，实现在通用的计算机平台上 可以对土壤墒情进行迅速和较准确的统计、分析和预测。在一实施例中，所述土壤墒情传感器10包括至少一个接地探针101、发射驻波反 射探针102、振荡器103、功率驱动器104、检波滤波电路105和差分放大电路106，所述接地 探针101插入到土壤中用于反射发射驻波反射探针102的信号，所述振荡器103与功率驱 动器104连接，所述发射驻波反射探针102与功率驱动器104并连到检波滤波电路105，检 波滤波电路105与差分放大电路106连接，差分放大电路106与所述模数转换器11连接。在一实施例中，所述发射驻波反射探针102的针端部呈尖锐状。在一实施例中，所述接地探针101为两个以上，且所述接地探针101位于以发射驻 波反射探针102为圆心的圆上。在一实施例中，所述振荡器103为60M 200MHz振荡器。土壤墒情传感器，采用时域反射技术，利用土壤中的水和其他介质介电常数之间 的差异及时域反射测试技术研制的，具有快速、便捷和能连续观测土壤含水量的优点。该传 感器配制灵活、测量精度高、性能稳定。时域反射原理(TDR)国际上最流行的现场测试土壤 水分原理，即传感器发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探 头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的 关系则可计算出土壤的含水量。水分是决定土壤介电常数的主要因素。测量土壤的介电常数，能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量。TDR土壤水分传感器可测量土壤水分的体 积百分比，与土壤本身的机理无关，此原理是目前国际上最流行的土壤水分传感器测量方 法。本实用新型可以根据土壤墒情监测规范要求进行设计，用于监测土壤墒情、土壤 水势、盐分及酸度四种特性，同时配套的软件可根据用户需要灵活设定墒情参数的采样周 期和存储周期、巡测和召测数据及分析数据等功能。同时系统供电为市电/太阳能电池供 电可选，并备用后备电源，保证系统在阴雨天气或市电故障下仍可正常工作。本系统可以有效的监测各地土壤墒情环境，自动将土壤墒情信息通过GPRS传递 到后台系统，实现在通用的计算机平台上(硬件、软件等)设计能提供全面土壤环境信息统 计、分析、查询功能，同时可以自动、连续运行的信息服务系统。建立人机交互客户端和互联 网浏览器用户界面，能快速、灵活的以多种方式监视辖区土壤环境变化，能迅速和较准确的 统计、分析和预测。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，其特征在于包括用于检测土壤墒情 信息的土壤墒情传感器、用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换器、用于对墒情信息 进行处理的微处理器和用于连接通用计算机平台的GPRS模块，所述土壤墒情传感器、模数 转换器、微处理器和GPRS模块顺序连接。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，其特征在于所述 土壤墒情传感器包括至少一个接地探针、发射驻波反射探针、振荡器、功率驱动器、检波滤 波电路和差分放大电路，所述接地探针插入到土壤中用于反射发射驻波反射探针的信号， 所述振荡器与功率驱动器连接，所述发射驻波反射探针与功率驱动器并连到检波滤波电 路，检波滤波电路与差分放大电路连接，差分放大电路与所述模数转换器连接。
3.根据权利要求2所述的基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，其特征在于所述 发射驻波反射探针的针端部呈尖锐状。
4.根据权利要求3所述的基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，其特征在于所述 接地探针为两个以上，且所述接地探针位于以发射驻波反射探针为圆心的圆上。
5.根据权利要求4所述的基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，其特征在于所述 振荡器为60M 200MHz振荡器。
专利摘要本实用新型公开一种基于GPRS传输通道的土壤墒情监测系统，包括用于检测土壤墒情信息的土壤墒情传感器、用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换器、用于对墒情信息进行处理的微处理器和用于连接通用计算机平台的GPRS模块，所述土壤墒情传感器、模数转换器、微处理器和GPRS模块顺序连接。本实用新型通过传感器的电压的变化与土壤湿度的对应关系，可以直观地获知土壤的墒情信息，并利用GPRS传输通道传递到后台系统，实现在通用的计算机平台上可以对土壤墒情进行迅速和较准确的统计、分析和预测。
文档编号G01N33/24GK201909785SQ201020610598
公开日2011年7月27日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者张涛 申请人:福建植桐电子科技有限公司