一种土壤水分和温度原位监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种土壤水分和温度原位监测系统。它包括4G无线发射器、土壤水分温度传感器、远程服务器、太阳能板供电装置、串口服务器和PVC防水箱，4G无线发射器和串口服务器均安装在PVC防水箱内，土壤水分温度传感器与串口服务器连接；串口服务器、4G无线发射器、远程服务器通讯依次连接；土壤水分和温度原位监测自动采集软件安装在远程服务器中；重启器分别与4G无线发射器、太阳能板供电装置、串口服务器连接；太阳能板供电装置分别与4G无线发射器、土壤水分温度传感器、重启器和串口服务器连接；多支土壤水分温度传感器分层埋设于野外监测点的土层中。本实用新型专利技术具有适用于实时监测野外原状土壤参数的优点。监测野外原状土壤参数的优点。监测野外原状土壤参数的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤水分和温度原位监测系统


[0001]本技术涉及土壤参数测量
，更具体地说它是一种土壤水分和温度原位监测系统。

技术介绍

[0002]土壤水分、温度监测技术广泛应用于农业、水利、气象、林业和生态等重要的监测项目中。土壤水分、温度测量技术是节水抗旱实施的重要的技术保障。而野外原位土壤水分、温度测量传感器和测量仪器则是实现节水灌溉和墒情(旱情)监测的重要技术手段。但是研究土壤水分、温度参数的需求不仅仅是表层土壤，对于土壤不同层次的要求也不完全一样。目前市面上大部分测量传感器仅能针对表层土壤进行检测，针对于不同层次的土壤水分、温度的测量却不容易实现，多次挖开检测会破坏测量环境又会导致测量不准确。针对这一需求，土壤原位分层测量土壤参数的设备应运而生，且市面上众多测量设备多局限于室内实验室使用，无法实时监测野外原状土壤参数变化情况。且现有的土壤水分、温度监测设备容易出现死机故障，影响数据采集的连续性。
[0003]因此，开发一种适用于实时监测野外原状土壤参数变化情况、且减少设备死机故障率的土壤水分和温度原位监测系统很有必要。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了提供一种土壤水分和温度原位监测系统，适用于实时监测野外原状土壤参数变化情况，且减少设备死机故障率，保障数据长期的正常采集。
[0005]为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种土壤水分和温度原位监测系统，其特征在于：包括4G无线发射器、土壤水分温度传感器、远程服务器、太阳能板供电装置、重启器、串口服务器和PVC防水箱，4G无线发射器、重启器和串口服务器均安装在PVC防水箱内；
[0006]土壤水分温度传感器通过通讯线缆与串口服务器连接；串口服务器通过网线与4G无线发射器连接；4G无线发射器通过因特网与远程服务器通讯；用于实现监测点原位土壤水分温度数据自动采集的土壤水分和温度原位监测自动采集软件安装在远程服务器中；
[0007]重启器分别与4G无线发射器、太阳能板供电装置、串口服务器连接；
[0008]太阳能板供电装置分别与4G无线发射器、土壤水分温度传感器、重启器和串口服务器连接；
[0009]土壤水分温度传感器有多支，多支土壤水分温度传感器分层埋设于野外监测点的土层中。
[0010]在上述技术方案中，串口服务器上设置多通道485协议通讯端口和网络端口。
[0011]在上述技术方案中，干燥包设置在PVC防水箱内，PVC防水箱的箱体上设置防水电缆头、堵孔泥。
[0012]在上述技术方案中，还包括蓄电池；蓄电池与太阳能板供电装置连接。
[0013]在上述技术方案中，太阳能板供电装置包括太阳能板、太阳能电源控制器、不锈钢支架、固定地笼；
[0014]太阳能电源控制器设置在PVC防水箱内；不锈钢支架上端设置太阳能板、下端设置固定地笼；
[0015]太阳能电源控制器分别与太阳能板、重启器、蓄电池连接。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0017](1)本技术通过在野外监测点不同深度土层埋设多支土壤水分温度传感器可实现对不同深度土壤温度、水分这两种土壤重要参数的的原位在线监测；
[0018](2)本技术中的传感器连接线缆套有防水热缩管，串口服务器安装于PVC防水箱内，防水箱内有堵孔泥和干燥包，能有效减少野外地面潮气对设备的损坏，延长系统使用寿命；
[0019](3)本技术安装重启器，重启器内置锂电池，重启器安装于总直流电源(即，太阳能板供电装置和蓄电池)前段，用于设定每24小时断电2分钟后再次通电，保证每天重启设备一次，防止监测采集设备因长期运行而出现死机情况，保障数据长期的正常采集，减少故障率；
[0020](4)本技术采用太阳能电源供电方式，适用于野外无电源环境测量，适用性广；
[0021](5)本技术中的远程服务器上原位监测自动采集软件，采用可视化显示屏数据图形显示，既可提供任意一台PC机联网下载数据库，也可手机APP实时查看数据，增加了操作人员的便利性。
[0022]因此，本技术结构及操作简便，测量精准、可靠，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0023]图1为本技术的结构示意图。
[0024]图中1
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4G无线发射器，2
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土壤水分温度传感器，3
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土壤水分和温度原位监测自动采集软件，4
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远程服务器，5
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太阳能板供电装置，5.1
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太阳能板，5.2
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不锈钢支架，5.3
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固定地笼，6
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重启器，7
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串口服务器，8
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太阳能电源控制器，9
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蓄电池，10
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PVC防水箱。
具体实施方式
[0025]下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本技术的优点更加清楚和容易理解。
[0026]参阅附图可知：一种土壤水分和温度原位监测系统，包括4G无线发射器1、土壤水分温度传感器2、远程服务器4、太阳能板供电装置5、重启器6、串口服务器7和PVC防水箱10，4G无线发射器1、重启器6和串口服务器7均安装在PVC防水箱内，隔绝4G无线发射器1、重启器6和串口服务器7与外界环境，保证4G无线发射器1、重启器6和串口服务器7的正常运行；
[0027]土壤水分温度传感器2通过通讯线缆与串口服务器7连接；串口服务器7通过网线与4G无线发射器1连接；4G无线发射器1通过因特网与远程服务器4通讯；用于实现监测点原位土壤水分温度数据自动采集的土壤水分和温度原位监测自动采集软件3安装在远程服务器4中；土壤水分和温度原位监测自动采集软件3通过4G无线发射器1、串口服务器7与土壤
水分温度传感器2连接，实时自动采集多支土壤水分温度传感器2的监测数据；
[0028]重启器6分别与4G无线发射器1、太阳能板供电装置5、串口服务器7连接；重启器6内置充电锂电池，且安装在蓄电池总电源前段，通过定时程序设置每隔24小时断电2分钟再重启，防止设备长期运行死机；
[0029]太阳能板供电装置5分别与4G无线发射器1、土壤水分温度传感器2、重启器6和串口服务器7连接，太阳能板供电装置5分别给4G无线发射器1、土壤水分温度传感器2、重启器6和串口服务器7设备供电；
[0030]土壤水分温度传感器2有多支，多支土壤水分温度传感器2埋设于野外监测点的地下不同土层，自动监测野外监测点地下不同土层的水分、温度，并传送给土壤水分和温度原位监测自动采集软件3；
[0031]土壤水分温度传感器2包括316不锈钢三叉探针和水分同轴通讯线缆，热缩管设置在水分同轴通讯线缆外周，起防水防晒作用。
[0032]进一步地，串本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤水分和温度原位监测系统，其特征在于：包括4G无线发射器(1)、土壤水分温度传感器(2)、远程服务器(4)、太阳能板供电装置(5)、重启器(6)、串口服务器(7)和PVC防水箱(10)，4G无线发射器(1)、重启器(6)、串口服务器(7)均安装在PVC防水箱(10)内；土壤水分温度传感器(2)通过通讯线缆与串口服务器(7)连接；串口服务器(7)通过网线与4G无线发射器(1)连接；4G无线发射器(1)通过因特网与远程服务器(4)通讯；用于实现监测点原位土壤水分温度数据自动采集的土壤水分和温度原位监测自动采集软件(3)安装在远程服务器(4)中；重启器(6)分别与4G无线发射器(1)、太阳能板供电装置(5)、串口服务器(7)连接；太阳能板供电装置(5)分别与4G无线发射器(1)、土壤水分温度传感器(2)、重启器(6)和串口服务器(7)连接；土壤水分温度传感器(2)有多支，多支土壤水分温度传感器(2)分层埋...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家乐，杨帆，刘洪鹄，钱峰，任洪玉，张长伟，陈兰，杨晶，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：