一种土壤湿度监控装置及分布式监控系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种土壤湿度监控装置及分布式监控系统，土壤湿度监控装置包括用于实时检测土壤湿度的湿度传感器(1)、用于定位湿度传感器(1)位置的位置传感器(2)以及用于给土壤补水的补水水泵(3)，所述的湿度传感器(1)、位置传感器(2)和补水水泵(3)均连接至微处理器(4)，所述的微处理器(4)通过蓝牙模块(5)连接手持监控终端(6)。分布式监控系统包括多个并分布于不同的监控位置的土壤湿度监控装置设置，所述的手持监控终端(6)通过无线网络连接监控上位机(7)。与现有技术相比，本实用新型专利技术方便进行土壤湿度监测并进行浇灌，实现农业自动化生产。

A Soil Moisture Monitoring Device and Distributed Monitoring System

The utility model relates to a soil moisture monitoring device and a distributed monitoring system. The soil moisture monitoring device includes a humidity sensor (1), a position sensor (2) for locating the position of the humidity sensor (1) and a water supply pump (3) for supplying water to the soil. The humidity sensor (1), a position sensor (2) and a water supply pump (3) are all connected to the micro-level. The processor (4) connects the handheld monitoring terminal (6) through the Bluetooth module (5). The distributed monitoring system comprises a plurality of soil moisture monitoring devices which are distributed in different monitoring positions. The handheld monitoring terminal (6) connects the monitoring host computer (7) through a wireless network. Compared with the prior art, the utility model is convenient for soil moisture monitoring and irrigation, and realizes agricultural automation production.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤湿度监控装置及分布式监控系统
本技术涉及土壤检测领域，尤其是涉及一种土壤湿度监控装置及分布式监控系统。
技术介绍
水是重要的自然资源，水资源不足将严重影响人类的生存，世界环境组织根据水资源的人均水量定义了如表1所示的水资源紧缺程度。表1水资源紧缺程度与水资源人均水量的关系表水资源紧缺程度轻度缺水中度缺水重度缺水极度缺水人均水量(m3/年)1700～30001000～1700500～1000＜500我国人均水量约为2300m3/年，居世界笫八十几位，从上表可知，水资源紧缺程度为轻度缺水。如何提高水资源的利用率成为节约水资源的关键，提高农业水资源利用率则是提高水资源的利用率的一个重要方面。长期以来，我国的农业水利用率低于世界平均水平，实时了解土壤湿度是提高水资源利用率的关键，知道在合适的时间提供水，知道土壤的湿度就显得十分迫切了。在了解土囊湿度的基础上，实现供水智能化，降低人体劳动，提高水资源利用效率，节约水资源，降低农业长期成本，使我国的农业现代化水平显著提高，成为现在研究的一个热点。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种土壤湿度监控装置及分布式监控系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种土壤湿度监控装置，该装置包括用于实时检测土壤湿度的湿度传感器、用于定位湿度传感器位置的位置传感器以及用于给土壤补水的补水水泵，所述的湿度传感器、位置传感器和补水水泵均连接至微处理器，所述的微处理器通过蓝牙模块连接手持监控终端。所述的湿度传感器为插片式传感器，所述的湿度传感器包括2片传感插片，所述的传感插片表面镀有防锈镍层。所述的位置传感器包括GPS定位器。所述的微处理器包括单片机。所述的手持监控终端包括手机。一种土壤湿度分布式监控系统，该系统包括上述土壤湿度监控装置，所述的土壤湿度监控装置设置多个并分布于不同的监控位置，所述的手持监控终端通过无线网络连接监控上位机。该监控系统还包括用于存储各土壤湿度监控装置历史监控数据的服务器，所述的服务器连接监控上位机。与现有技术相比，本技术具有如下优点：(1)本技术土壤湿度监控装置可实时对土壤湿度进行检测，并根据需要给土壤补给水分，可以为人们在农业生产、生活提供相关信息和预报，避免农作物因浇水过多或过少造成的减产的损失；(2)本技术湿度传感器使用方便可靠，插片式传感器有加宽的感应面积，可以提高导电性能，测量准确性高，同时传感插片表面的防锈镍层能有效防止接触土壤容易生锈的问题，延长使用寿命；(3)本技术土壤湿度分布式监控系统可适用于大型农场，可根据不同地块的土壤情况分地块监控，有利于进行科学管理，对操作者本身的要求相对较低，从而能够大大促进了农产品产量的提高；(4)本技术土壤湿度分布式监控系统对历史监控数据进行存储，方便后续提取数据进行分析，实现科学灌溉。附图说明图1为本技术土壤湿度分布式监控系统的结构框图；图2为本技术湿度传感器的结构示意图。图中，1为湿度传感器，2为位置传感器，3为补水水泵，4为微处理器，5为蓝牙模块，6为手持监控终端，7为监控上位机，8为服务器，11为传感插片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本技术并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本技术并不限定于以下的实施方式。实施例如图1所示，一种土壤湿度监控装置，该装置包括用于实时检测土壤湿度的湿度传感器1、用于定位湿度传感器1位置的位置传感器2以及用于给土壤补水的补水水泵3，湿度传感器1、位置传感器2和补水水泵3均连接至微处理器4，微处理器4通过蓝牙模块5连接手持监控终端6，其中，位置传感器2包括GPS定位器，微处理器4包括单片机，手持监控终端6包括手机。如图2所示，湿度传感器1为插片式传感器，湿度传感器1包括2片传感插片11，传感插片11表面镀有防锈镍层，插片式传感器有加宽的感应面积，可以提高导电性能，测量准确性高，同时传感插片11表面的防锈镍层能有效防止接触土壤容易生锈的问题，延长使用寿命。湿度传感器1通过湿度检测电路板连接至微处理器4，湿度检测电路板有4个引脚，其引脚说明如表2所示。表2引脚说明引脚号标识描述1DO传感器数据输出(0和1)2GND电源地3VCC电源正(3.3～5.0V)4AO电压模拟量输出DO引脚可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度，湿度低于设定值时，DO输出高电平，高于设定值时，DO输出低电平。模拟量输出引脚AO(0～1023)可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得土壤湿度更精确的数值。土壤湿度传感器1悬空时AO引脚输出为1023，当将湿度传感器1插入到土囊中后，AO引脚输出值快速下降到某一稳定值。蓝牙模块5采用HC-05蓝牙模块5，一端与智能手机相连，另一端与微处理器4相连，完成蓝牙通信系统之间的全双工通信。每次进入蓝牙配置模式时：必须设置波特率为38400bps(波特率＝蓝牙设备设置的发送接收波特率)，如果采用“指定蓝牙地址连接模式0”的连接模式，可以绑定蓝牙地址；如果采用“任意蓝牙地址连接模式1”的连接模式，可以自动搜索蓝牙地址。当主-从配对成功后，主机无法再和从机(配对中的)再配对。信号的发送/接收均以蓝牙设备设置的发送波动率发送，实现将湿度信息发送给手机。补水水泵3通过L9110驱动电机进行驱动，L9110驱动电机与微处理器4相连，当将湿度传感器1插入到土囊中后，AO引脚输出值快速下降到某一稳定值。当AO引脚的输出值高于该阈值时，控制补水水泵3启动进行浇水，当AO引脚输出值低于阈值时，停止补水水泵3。可以设置两个阈值，高阈值A和低阈值B，当湿度传感器1AO引脚输出高于A时，启动补水水泵3，当湿度传感器1AO引脚输出低于B时，停止补水水泵3，这样可以防止频繁的浇水。上述土壤湿度监控装置可自动监测土壤湿度，又可以通过按键设置湿度的上下阀值，既能保证农作物的生长所需，又能避免过度浇灌造成的水资源浪费，全程自动灌溉，最大程度节省人力，充分发挥节水农业在解决缺水少水问题中的作用，提高水资源的利用率。一种土壤湿度分布式监控系统，该系统包括上述土壤湿度监控装置，土壤湿度监控装置设置多个并分布于不同的监控位置，手持监控终端6通过无线网络连接监控上位机7。该监控系统还包括用于存储各土壤湿度监控装置历史监控数据的服务器8，服务器8连接监控上位机7。土壤湿度分布式监控系统设置分布式形式的土壤湿度监控装置，适用于大型农场，可根据不同地块的土壤情况分地块监控，有利于进行科学管理，对操作者本身的要求相对较低，从而能够大大促进了农产品产量的提高，土壤湿度分布式监控系统对历史监控数据进行存储，方便后续提取数据进行分析，实现科学灌溉。上述实施方式仅为例举，不表示对本技术范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本技术技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤湿度监控装置，其特征在于，该装置包括用于实时检测土壤湿度的湿度传感器(1)、用于定位湿度传感器(1)位置的位置传感器(2)以及用于给土壤补水的补水水泵(3)，所述的湿度传感器(1)、位置传感器(2)和补水水泵(3)均连接至微处理器(4)，所述的微处理器(4)通过蓝牙模块(5)连接手持监控终端(6)。

【技术特征摘要】
1.一种土壤湿度监控装置，其特征在于，该装置包括用于实时检测土壤湿度的湿度传感器(1)、用于定位湿度传感器(1)位置的位置传感器(2)以及用于给土壤补水的补水水泵(3)，所述的湿度传感器(1)、位置传感器(2)和补水水泵(3)均连接至微处理器(4)，所述的微处理器(4)通过蓝牙模块(5)连接手持监控终端(6)。2.根据权利要求1所述的一种土壤湿度监控装置，其特征在于，所述的湿度传感器(1)为插片式传感器，所述的湿度传感器(1)包括2片传感插片(11)，所述的传感插片(11)表面镀有防锈镍层。3.根据权利要求1所述的一种土壤湿度监控装置，其特征在于，所述的位置传感器(2)包括G...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔丽红，王益涵，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31