一种多层次土壤含水率监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多层次土壤含水率监测系统。该系统包括：传感器节点、簇首节点、基站节点、计算机；所述传感器节点包括多个传感器、信号调理、WSN主电路板、太阳能供电等模块；所述传感器模块用于检测土壤含水率；所述WSN主电路板模块用于存储和发送数据；所述太阳能供电模块包括可充电电池、太阳能电池板、调压器；所述基站节点用于连接所述簇首节点与所述计算机。本实用新型专利技术采用多个传感器节点对不同深度土壤含水率进行检测，WSN主电路板存储和发送传感器数据，簇首节点接收和发送各节点数据，基站节点将接收到的数据传送给计算机进行存储、显示。系统具有监测成本低、绿色节能、覆盖范围大的特点，可用于多层次土壤含水率监测。率监测。率监测。

【技术实现步骤摘要】
一种多层次土壤含水率监测系统


[0001]本技术涉及土壤含水量监测领域，特别是涉及一种多层次土壤含水率监测系统。

技术介绍

[0002]土壤含水率是农田灌溉作业中计算需水信息一个重要指标。目前常用的土壤含水率监测手段主要为时域反射计法、土壤穿透雷达法、烘干法等。这些方法无法对土壤含水率进
[0003]行多层次、大范围实时监测，且监测人工成本高。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种多层次土壤含水率监测系统，实现对农田土壤作物水分立体、远程、实时、大范围监测，提高监测系统的灵活性、稳定性，降低监测成本。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案。
[0006]一种多层次土壤含水率监测系统，所述系统包括：传感器节点、簇首节点、基站节点、计算机；所述传感器节点包括多个传感器、信号调理、WSN主电路板、太阳能供电等模块；所述传感器模块用于检测土壤含水率；所述WSN主电路板模块用于存储和发送数据；所述太阳能供电模块包括可充电电池、太阳能电池板、调压器；所述基站节点用于连接所述簇首节点与所述计算机。
[0007]优选地，所述传感器节点呈星型布置在监测区域，所述多个传感器模块布置在土壤不同深度处；所述簇首节点布置在监测区域边缘。
[0008]优选地，所述传感器节点包括多个传感器、信号调理、WSN主电路板、太阳能供电等模块；所述多个传感器模块采用EC
‑
5传感器；所述信号调理模块采用LMC6484芯片；所述WSN主电路板采用T
‑<br/>moteSky无线传感器节点模块；所述太阳能供电模块包括可充电电池、太阳能电池板、调压器。
[0009]优选地，所述T
‑
moteSky无线传感器节点模块包括MSP430微处理器、CC2420无线通信芯片。
[0010]优选地，所述簇首节点包括WSN主电路板、太阳能供电模块等模块；所述基站节点包括所述WSN主电路板模块；所述簇首节点与所述基站节点通过无线通信方式连接；所述基站节点与所述计算机通过USB口连接。
[0011]采用以上技术方案的有益效果是：本技术采用多个传感器节点对不同深度土壤含水率进行检测，WSN主电路板存储和发送传感器数据，簇首节点接收和发送各节点数据，基站节点将接收到的数据传送给计算机进行存储、显示。系统具有监测成本低、绿色节能、覆盖范围大的特点，可用于多层次土壤含水率监测。
附图说明
[0012]图1为本技术一种多层次土壤含水率监测系统的结构框图。
具体实施方式
[0013]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0014]本技术的目的是提供一种多层次土壤含水率监测系统，实现对农田土壤作物水分立体、远程、实时、大范围监测，提高监测系统的灵活性、稳定性，降低监测成本。
[0015]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0016]如图1所示，一种多层次土壤含水率监测系统包括：传感器节点、簇首节点、基站节点、计算机；所述传感器节点包括多个传感器、信号调理、WSN主电路板、太阳能供电等模块；所述多个传感器模块采用EC
‑
5传感器用于检测土壤含水率；所述信号调理模块采用LMC6484芯片用于提供工作电压和工作电流；所述WSN主电路板采用T
‑
moteSky无线传感器节点模块用于存储和发送传感器数据。
[0017]所述T
‑
moteSky无线传感器节点模块包括MSP430微处理器、CC2420无线通信芯片；所述太阳能供电模块包括可充电电池、太阳能电池板、调压器用于提供电能；所述簇首节点包括WSN主电路板、太阳能供电等模块用于接收和发送所述传感器节点数据；所述基站节点包括所述WSN主电路板模块用于接收和发送所述簇首节点数据；所述簇首节点与所述基站节点通过无线通信方式连接；所述计算机通过USB口与所述基站节点连接用于存储、显示数据。
[0018]本技术具有监测范围大、绿色节能、成本低的优点，能够实现对土壤含水率多层次监测。
[0019]具体实施过程：
[0020]将传感器节点上的多个EC
‑
5传感器分别埋入土壤不同深度处，传感器节点除传感器外呈星型布置在土壤表面，太阳能供电模块为传感器节点和簇首节点提供电能，EC
‑
5传感器将检测到的土壤含水率数据发送给WSN主电路板模块进行存储分析，WSN主电路板模块完成对所有EC
‑
5传感器接收后将数据打包发送给簇首节点，簇首节点接收各传感器节点数据并将数据通过无线通信方式发送给基站节点，基站节点通过USB口将数据发送给计算机。
[0021]基于上述，本技术与现有技术相比有益效果为：通过多个传感器节点对不同深度土壤含水率进行检测，WSN主电路板存储和发送传感器数据，簇首节点接收和发送各节点数据，基站节点将接收到的数据传送给计算机进行存储、显示。系统具有监测成本低、绿色节能、覆盖范围大的特点，可用于多层次土壤含水率监测。
[0022]以上所述仅是本技术的优选实施方式。需要理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层次土壤含水率监测系统，其特征在于，所述系统包括：传感器节点、簇首节点、基站节点、计算机；所述传感器节点包括多个传感器模块、信号调理模块、WSN主电路板模块、太阳能供电模块；所述多个传感器模块用于检测土壤含水率；所述WSN主电路板模块用于存储和发送数据；所述太阳能供电模块包括可充电电池、太阳能电池板、调压器；所述基站节点用于连接所述簇首节点与所述计算机。2.根据权利要求1所述的一种多层次土壤含水率监测系统，其特征在于，所述传感器节点呈星型布置在监测区域，所述多个传感器模块布置在土壤不同深度处；所述簇首节点布置在监测区域边缘。3.根据权利要求1所述的一种多层次土壤含水率监测系统，其特征在于，所述多个传感器模块采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张增林，韩萌，郑佳运，韩文霆，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：