一种生态环境的数据采集分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种生态环境的数据采集分析系统，包括土壤测绘模块、取样分析模块、取样执行模块、含水测定模块、信息传递模块、数据分析模块、反馈执行模块；土壤测绘模块用于测量土壤的地形并绘制成电子图纸；取样分析模块用于将电子图纸通过分析划分取样区域并对取样区域进行编号；取样执行模块根据取样分析模块的取样区域通过取样装置进行取样；含水测定模块将所取的样品进行含水量的测定并与对应的编号捆绑转化成数字信号，数据分析模块根据收到信号构建含水分布图，并分析出是否需要浇水以及不同坡度所需的浇水量，反馈执行模块根据收到的信息，对土壤进行浇水处理，能够分析出不同坡度的蓄水能力，对后续的浇水分量分区域指导。

A Data Acquisition and Analysis System for Ecological Environment

【技术实现步骤摘要】
一种生态环境的数据采集分析系统
本专利技术涉及生态环境大数据分析领域，尤其涉及一种生态环境的数据采集分析系统。
技术介绍
土壤是一种及其重要的生态环境资源，尤其是农业用土壤，是一种宝贵的自然资源，农业土壤最重要的信息就是含水量，因此需要对土壤的含水量进行分析。随着科技的进步，采用了大数据分析的方式进行土壤的分析，必然要进行数据的采集，数据的采集一般都包含取样及取样后的水含量测定，现有的分析大多都是进行简单的取样，然后分析出样品中的水分含量，通过数据分析水分含量是否适合农作物生长，之后做出反馈，对土壤是否浇水、浇水量多少合适，但是现有的分析太过简单，没有考虑到地形对蓄水的影响，如坡地，必然会存在水分下流的情况，因此需要对坡地进行全面的分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生态环境的数据采集分析系统，通过划分取样区域及编号，然后对各个取样区域进行取样及含水量分析，之后将测试的数据及取样区域传递给大数据分析系统，能够分析出不同坡度的蓄水能力，对后续的浇水分量分区域指导。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种生态环境的数据采集分析系统，包括土壤测绘模块、取样分析模块、取样执行模块、含水测定模块、信息传递模块、数据分析模块、反馈执行模块；土壤测绘模块用于测量土壤的地形并绘制成电子图纸；取样分析模块用于将电子图纸通过分析划分取样区域并对取样区域进行编号；取样执行模块根据取样分析模块的取样区域通过取样装置进行取样并使所取样品与取样区域编号一致；含水测定模块通过含水测定装置用于将所取的样品进行含水量的测定并与对应的编号捆绑转化成数字信号，信息传递模块将数字信号转送到数据分析模块，数据分析模块根据收到信号构建含水分布图，并分析出是否需要浇水以及不同坡度所需的浇水量，以信号的模式传递给反馈执行模块，反馈执行模块根据收到的信息，对土壤进行浇水处理。优选的，取样执行模块在进行取样时，对同一位置取出不少于三段不同深度的土壤柱，并对不同深度的土壤柱样品二次编号，含水测定模块对每一个二次编号的样品进行含水测定，并与二次标号捆绑转化成数字信号。优选的，含水测定装置包括具有加热功能的测定箱，所述的测定箱的上方设置有开合盖，所述的测定箱内设置有与取样管配合的支撑块，所述的支撑块上设置有重力感应器，所述的重力感应器与测定箱内的配电部分电性连接，且重力感应器的感应数值传递给测定箱外侧的信号转换器，所述的测定箱外侧还设置有用于输入取样管编号的输入显示屏，所述的输入显示屏连接到信号转换器，并与重力感应器的感应数值捆绑生成发送到数据分析系统的信号。优选的，所述的取样管包含不少于三个叠放的样品套，且最上层的样品套有上盖，其他样品套均无盖，所有的样品套开设有连通的锁紧孔，所述的锁紧孔配合有锁紧螺杆，所述的锁紧螺杆穿过上样品套的部分配合有锁紧螺母、下端连接有锁紧框，最下层样品套的下部设置有与锁紧框嵌套配合的锁紧槽。优选的，所述的所述的样品套为方形套，且锁紧孔仅开设在样品套相对的两个面上，相邻的两个样品套再进行含水测定时可插入分隔网板，最下层样品套可以通过锁紧槽配合封堵盖。优选的，所述的支撑块的数量与样品套一致，所述的支撑块的大小与对应倒放的样品套匹配，且每一块支撑块上均设置有重力感应器，与相邻样品套配合的支撑块之间的间隙与分隔网板的厚度一致，所述的测定箱内设置有使分隔网板保持竖直的网板支撑结构。优选的，两侧的支撑块分别与倒放最上层样品套和最下层倒放并配合有封堵盖的样品套匹配，且测定箱的相对内侧均设置有水平走向的定位气缸，且两个定位气缸分别连接有与倒放的最上层取样套或封堵盖配合的定位压块，且定位压块的下部与支撑块的下表面平齐，超出支撑块的部位紧为倒放样品套高度的0.2-0.35倍。优选的，所述的分隔网板倒放后的下表面均匀的开设有支撑插口，所述的网板支撑结构包括设置在测定箱内的且竖直走向的网板支撑气缸，所述的网板支撑气缸连接有网板支撑升降座，所述的网板支撑升降座上方设置有与网板支撑插口配合的网板支撑插块。优选的，包括下部位锥形的取样筒，所述的取样筒内从上至下开设有放管槽和取样槽，所述的放管槽内安装有下部开口的取样管，且取样管的内口与取样槽大小一致中心相同，所述的放管槽的上方设置有与取样管配合的压紧结构，所述的取样筒的外侧设置有刻度尺，刻度尺的下端为起点且与放管槽的最低部高度一致。附图说明图1为一种生态环境的数据采集分析系统的流程图。图2为取样区域的示意图。图3为同一个取样区域不同深度的样品标记图。图4为取样装置的结构示意图。图5为取样管的结构示意图。图6为最下层样品套的仰视图。图7为含水测定装置的结构示意图。图8为含水测定装置中相邻的两个样品套测量结构的示意图。图9为图8中H-H的剖视图。图4-9中的文字标注为：1、取样筒；2、放管槽；3、取样槽；4、压紧结构；5、刻度尺；6、样品套；7、锁紧框；8、锁紧螺杆；9、锁紧螺母；10、锁紧槽；11、锁紧孔；13、分隔网板；14、封堵盖；15、取样管；16、测定箱；17、开合盖；18、支撑块；19、重力感应器；20、配电部分；21、输入显示屏；22、信号转换器；23、网板支撑气缸；24、网板支撑升降座；25、网板支撑插块；27、定位气缸；28、定位压块。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。如图1-2所示，一种生态环境的数据采集分析系统，其特征在于，包括土壤测绘模块、取样分析模块、取样执行模块、含水测定模块、信息传递模块、数据分析模块、反馈执行模块；土壤测绘模块用于测量土壤的地形并绘制成电子图纸；取样分析模块用于将电子图纸通过分析划分取样区域并对取样区域进行编号；取样执行模块根据取样分析模块的取样区域通过取样装置进行取样并使所取样品与取样区域编号一致；含水测定模块通过含水测定装置用于将所取的样品进行含水量的测定并与对应的编号捆绑转化成数字信号，信息传递模块将数字信号转送到数据分析模块，数据分析模块根据收到信号构建含水分布图，并分析出是否需要浇水以及不同坡度所需的浇水量，以信号的模式传递给反馈执行模块，反馈执行模块根据收到的信息，对土壤进行浇水处理。土壤测绘模块通过人工测量或者无人机扫描等方式测得土壤的实际尺寸及坡度，并根据上述数据进行电子图纸绘制；取样分析模块根据土壤的大小及坡度进行取样计算，进而在电子图纸中绘制成不同的取样区域，大体如图2所示，且对每一个区域都进行标号，如图中的A11，并且打印成纸质图纸；取样执行模块为人工或者机械手操控取样装置在图纸中标识对应的土壤区域内进行取样，并将样品标号和图纸中对应的标记保持一致，含水测定模块通过含水测定装置测定出每个样品中的含水量，并与对应的编号进行捆绑生成一个包含编号和含水量的数字信号，信息传递模块将此数字信号传递给数据分析模块，同时也进行解码，数据分析模块接收到信号后会生成一个立体的柱状图，分析横向信息，也就如A11-A18、A21-A28等，由于此区域的斜度基本一致，可以分析出土壤的含水量是否有局部差异，分析斜向信息，也就是A11-A81、A12-A82等，可以分析出斜度对含水量的影响，同时也能根据含水量和对应农作物需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生态环境的数据采集分析系统，其特征在于，包括土壤测绘模块、取样分析模块、取样执行模块、含水测定模块、信息传递模块、数据分析模块、反馈执行模块；土壤测绘模块用于测量土壤的地形并绘制成电子图纸；取样分析模块用于将电子图纸通过分析划分取样区域并对取样区域进行编号；取样执行模块根据取样分析模块的取样区域通过取样装置进行取样并使所取样品与取样区域编号一致；含水测定模块通过含水测定装置用于将所取的样品进行含水量的测定并与对应的编号捆绑转化成数字信号，信息传递模块将数字信号转送到数据分析模块，数据分析模块根据收到信号构建含水分布图，并分析出是否需要浇水以及不同坡度所需的浇水量，以信号的模式传递给反馈执行模块，反馈执行模块根据收到的信息，对土壤进行浇水处理。

【技术特征摘要】
1.一种生态环境的数据采集分析系统，其特征在于，包括土壤测绘模块、取样分析模块、取样执行模块、含水测定模块、信息传递模块、数据分析模块、反馈执行模块；土壤测绘模块用于测量土壤的地形并绘制成电子图纸；取样分析模块用于将电子图纸通过分析划分取样区域并对取样区域进行编号；取样执行模块根据取样分析模块的取样区域通过取样装置进行取样并使所取样品与取样区域编号一致；含水测定模块通过含水测定装置用于将所取的样品进行含水量的测定并与对应的编号捆绑转化成数字信号，信息传递模块将数字信号转送到数据分析模块，数据分析模块根据收到信号构建含水分布图，并分析出是否需要浇水以及不同坡度所需的浇水量，以信号的模式传递给反馈执行模块，反馈执行模块根据收到的信息，对土壤进行浇水处理。2.根据权利要求1所述的一种生态环境的数据采集分析系统，其特征在于，取样执行模块在进行取样时，对同一位置取出不少于三段不同深度的土壤柱，并对不同深度的土壤柱样品二次编号，含水测定模块对每一个二次编号的样品进行含水测定，并与二次标号捆绑转化成数字信号。3.根据权利要求1所述的一种生态环境的数据采集分析系统，其特征在于，含水测定装置包括具有加热功能的测定箱（16），所述的测定箱（16）的上方设置有开合盖（17），所述的测定箱（16）内设置有与取样管（15）配合的支撑块（18），所述的支撑块（18）上设置有重力感应器（19），所述的重力感应器（19）与测定箱（16）内的配电部分（20）电性连接，且重力感应器（19）的感应数值传递给测定箱（16）外侧的信号转换器（22），所述的测定箱（16）外侧还设置有用于输入取样管编号的输入显示屏（21），所述的输入显示屏（21）连接到信号转换器（22），并与重力感应器（19）的感应数值捆绑生成发送到数据分析系统的信号。4.根据权利要求3所述的一种生态环境的数据采集分析系统，其特征在于，所述的取样管（15）包含不少于三个叠放的样品套（6），且最上层的样品套（6）有上盖，其他样品套（6）均无盖，所有的样品套（6）开设有连通的锁紧孔（11），所述的锁紧孔（11）配合有锁紧螺杆（8），所述的锁紧螺杆（8）穿过上样品套（6）的部分配合有锁紧螺母（9）、下端连接有锁紧框（7），最下层样品套（6）的下部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟伟，周猛，黄丹，
申请(专利权)人：重庆工商大学融智学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50