土壤水分监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种土壤水分监测系统与方法，该系统包括：包括地下节点和地上汇聚节点；所述地下节点用于采集土壤水分信息，并将采集的信息数据包通过广播方式发送给地上汇聚节点；地上汇聚节点用于解析所述信息数据包并将其显示出来。本发明专利技术针对农业地域分散、地形多变、环境条件不同等特点，可以长期定位监测、不影响农田作业，具有较好的环境适应性和隐藏性，实现了多方位、网络化、快速准确地监测农田土壤水分信息，该系统结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监测
，尤其涉及一种土壤水分监测系统与方法。
技术介绍
目前，土壤水分的监测通常都是采用在地下埋设传感器，然后通过线路与地上的数据读取设备相连，然而，这种方式由于地上的设备与地下的传感器用线路连接，使得暴露在地面上的设备不但影响耕作，而且地上设备容易受到地理、气象等自然因素的影响而无法做到数据的实时获取，并且地下的传感器不易部署。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种土壤水分监测系统与方法，旨在解决在现有的土壤水分监测系统采集土壤水分信息时，埋藏在地下传感器与地上收发设备的连接线比较繁琐，影响地面耕作，且容易受到地理、气象等自然因素的影响，无法做到数据实时获取，并且节点不易部署的问题。一种土壤水分监测系统，包括若干地下节点和一个地上汇聚节点；所述每个地下节点用于采集土壤水分信息，并将采集的信息数据包通过广播方式发送给对应的地上汇聚节点；地上汇聚节点用于解析所述信息数据包并将其显示出来。进一步地，如上所述的土壤水分监测系统，所述每个地下节点包括:地下传感器、地下处理器模块、地下射频模块、地下A/D转换器、地下能量供应模块，所述地下传感器与地下A/D转换器连接，地下A/D转换器与地下处理器模块连接，地下处理器模块与地下射频模块连接，地下能量供应模块分别与地下传感器模块、地下处理器模块、地下射频模块、地下A/D转换器连接；所述地上汇聚节点包括:地上处理器模块、地上射频模块、地上A/D转换器、地上能量供应模块、地上显示模块，地上射频模块与地上A/D转换器连接，地上A/D转换器与地上处理器模块连接，地上处理器模块与地上显示模块连接，地上能量供应模块与地上处理器模块、地上射频模块、地上A/D转换器、地上显示模块连接。进一步地，如上所述的土壤水分监测系统，所述地下节点部署在作物耕作层下土壤0.5m至Im深度处，地下节点间距离在Im至2m间。进一步地，如上所述的土壤水分监测系统，所述地下射频模块与地上射频模块之间通过以433MHz射频频率的非标准协议进行通信。进一步地，如上所述的土壤水分监测系统，所述地下能量供应模块采用相互串联的3节1.5V干电池为地下节点供电；地上能量供应模块由相互串联的3节1.5V干电池或者太阳能为地上汇聚节点供电。一种土壤水分监测方法，包括以下步骤:利用地下节点采集土壤水分信息，并将采集的信息数据包通过广播方式发送给地上汇聚节点；利用地上汇聚节点将所述信息数据包进行解析并将其显示出来。本专利技术提供的土壤水分监测系统与方法，通过地上汇聚节点发布采集指令给地下节点，地下节点接收指令后实时采集土壤含水率，并将采集的数据信息通过地下无线射频模块传送至地上汇聚节点，地上汇聚节点通过显示模块实时显示土壤含水率数据信息。本专利技术针对农业地域分散、地形多变、环境条件不同等特点，可以长期定位监测、不影响农田作业，具有较好的环境适应性和隐藏性，实现了多方位、网络化、快速准确地监测农田土壤水分信息，该系统结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。【附图说明】图1为本专利技术土壤水分监测系统结构示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术土壤水分监测系统结构示意图，如图1所示，本专利技术提供的土壤水分监测系统，包括若干地下节点和一个地上汇聚节点；所述每个地下节点用于采集土壤水分信息，并将采集的信息数据包通过广播方式发送给地上汇聚节点；地上汇聚节点用于解析所述信息数据包并将其显示出来。所述每个地下节点包括:地下传感器、地下处理器模块、地下射频模块、地下A/D转换器、地下能量供应模块，所述地下传感器与地下A/D转换器连接，地下A/D转换器与地下处理器模块连接，地下处理器模块与地下射频模块连接，地下能量供应模块分别与地下传感器模块、地下处理器模块、地下射频模块、地下A/D转换器连接，所述地下传感器、地下处理器模块、地下射频模块、地下A/D转换器、地下能量供应模块被汇集封装在一个塑料壳内，构成一个地下节点；所述地上汇聚节点包括:地上处理器模块、地上射频模块、地上A/D转换器、地上能量供应模块、地上显示模块，地上射频模块与地上A/D转换器连接，地上A/D转换器与地上处理器模块连接，地上处理器模块与地上显示模块连接，地上能量供应模块与地上处理器模块、地上射频模块、地上A/D转换器、地上显示模块连接。本专利技术提供的土壤水分监测系统，其利用地下节点采集土壤水分信息，并将采集的信息数据包通过广播方式发送给地上汇聚节点；利用地上汇聚节点将所述信息数据包进行解析并将其显示出来。具体地，地上处理器模块发出采集土壤含水率信息的指令，该指令通过地上A/D转换器被转换为数字信号后通过地上射频模块发送给地下节点的地下射频模块，地下处理器模块从地下射频模块获取到该指令后，将其通过地下A/D转换器将其转换模拟信号，然后唤醒地下节点的传感器，地下节点的传感器开始检测地下土当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤水分监测系统，其特征在于，包括若干地下节点和一个地上汇聚节点；所述每个地下节点用于采集土壤水分信息，并将采集的信息数据包通过广播方式发送给对应的地上汇聚节点；地上汇聚节点用于解析所述信息数据包并将其显示出来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郁晓庆，张增林，韩文霆，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61