一种便携式参考作物蒸发蒸腾量测量发布系统技术方案

本发明专利技术公开了一种便携式参考作物蒸发蒸腾量测量发布系统，包括以下装置：传感器组，用于采集参考作物蒸发蒸腾量测量参数；采集主机，与所述传感器组连接，用于对所述参考作物蒸发蒸腾量测量参数进行数据处理。本发明专利技术采用较少的传感器实现参考作物蒸发蒸腾量的准确测量，降低了设备成本。通过以太网、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ的应用使系统具备远程访问与发布功能，无地域限制，统一管理，为制定地区作物灌溉制度及地区灌溉用水量、水资源利用规划、灌排工程规划设计及管理等工作提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业测量领域，特别是涉及 一种便携式参考作物蒸发 蒸腾量测量发布系统。
技术介绍
目前对参考作物蒸发蒸腾量(ETQ)及作物需水量的测定，大多 采用作物参考腾发量的计算方法，利用空气动力学法、水量平衡法、 蒸渗仪法、涡度相关法及遥感法测定获取作物参考蒸发蒸腾量，常用 的如ET。。 土壤蒸腾蒸散管/蒸腾蒸散模拟器根据土壤水平衡原理，能 够模拟自然状态的土壤和植物的蒸腾蒸散量，监测农作物、草皮、植 物及土壤通过蒸发所散失的水分，并可精确预测作物的合理灌溉时间 和所需灌溉量，具有很高的精度，可以获得短时段的ETo;很大部分 釆用计算方法获取ET。值，美国Spectrum的卯OET便携式自动气象 站、澳大利亚MonitorEnviroStation生态网络气象站、美国Hunter的 ETo系统，通过配置专用的气象传感器和采集器对气象参数釆集，附 带计算釆用国际流行的Penman-Montieth 、 Penman-van Bavel或 Priestly Taylor等几个公式进行计算；典型的如美国雨鸟公司的 ETManager,配合功能强大的PC软件，通过网络、历史数据、当天 气象信息获取ET。值，并能够控制电磁阀科学管理灌溉策略，为灌溉 提供一站式服务。上述蒸渗仪或模拟方法的装置存在成本高，安装装土困难，移动 不便、需定期维护等缺点，同时由于相关仪器的精密性和灵敏性，在 其周围无意扰动及人为踩踏会造成测量的误差；计算方法是目前普遍 采用的方式，-使用过程中需要选择专用传感器，部分公式测量参数 过多(高于5 + )等，导致成本过高、部分产品是针对气象信息釆集，4对于ETo值是附带计算出来的，不考虑其准确性及当地应用的特殊 性，不能真正提供与灌溉密切相关的作物需水量，专用性准确度不够、 不具备远程发布功能，不能通知用户及时调整灌溉策略，另外电池工 作时间短，或需要外部电源供电、装拆不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种依靠较少信息的釆集而计算获得月/曰 参考作物蒸发蒸腾量，进而获得作物需水量和灌溉量，通过以太网或 通信网方式发布相关信息指导灌溉的便携式测量发布系统，以最低成 本为节水灌溉提供新依据。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供一种便携式参考作物蒸发蒸腾量测量系统，包括以下装置传感器组，用于釆集参考作物蒸 发蒸腾量测量参数；釆集主机，与所述传感器组连接，用于对所述参考作物蒸发蒸腾量测量参数进行数据处理。其中，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风速风向传感器、降雨量传感器中的一种或几种。 其中，所述系统还设置有便于所述系统移动的支架。 其中，所述系统还设置有防护箱，用于所述系统的防水和防尘。其中，所述釆集主机包括微处理器，用于数据处理；存储模块, 与所述微处理器连接，用于存储釆集及计算作物的蒸发蒸腾量值的数 据及历史数据；传感器接口模块，与所述微处理器连接；电源供电及 管理模块，与所述微处理器连接；用于对所述系统进行供电及进行电 源管理。其中，所述釆集主机还包括液晶显示屏和触摸按键，分别与所述 微处理器连接。其中，所述釆集主机还包括时钟模块，与所述微处理器连接，用 于为所述系统提供时间基准。其中，所述釆集主机还包括通用串行总线usb模块，与所述微5处理器连接，用于对所述系统与上位机通讯实现数据传输与功能设 置。其中，所述釆集主机还包括通讯模块，与所述微处理器连接，用 于所述系统获取的数据进行远程发布。其中，所述通讯模块为全球移动通讯系统GSM或/通用分组无线 业务GPRS。上述技术方案具有如下优点1、 釆用较少的传感器实现参考作物蒸发蒸腾量的准确测量，其 结果相关系数达0.945,并降低了设备成本。2、 通过以太网、GSM/GPRS的应用使系统具备远程访问与发布 的功能，无地域限制，统一管理，为制定地区作物灌溉制度的制定及 地区灌溉用水量，水资源利用规划、灌排工程规划设计及管理等工作 提供数据支撑。3、 具有灵活传感器连接接口、提供多种计算公式，可配置修正 参数、地理信息、土壤信息、作物信息、历史信息等，使测量结果具 备科学性、权威性和准确性，能够提高本地适用性。4、 釆用锂电池供电，低功耗设计贯穿其中，给系统安装维护提 供便利。附图说明图l是本专利技术实施例的一种便携式参考作物蒸发蒸腾量测量系统 的结构示意图2是本专利技术实施例的一种便携式参考作物蒸发蒸腾量测量系统 的主机的内部功能结构图。其中，1:釆集主机；2:防护箱；3:温湿度传感器；4:光照传 感器；5:风速风向传感器；6:雨量传感器；7:釆集主机显示及按 键装置；8:支架；9:天线。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术属现代农业灌溉、气象及科研测量仪器领域，可用于环境 信息、温度、湿度、光照强度、风速风向、降雨量、土壤湿度等环境 参数测量，根据测量结果计算出作物参考蒸发蒸腾量，进而获得作物 需水量，通过以太网或通讯网进行远程发布，为制定地区作物灌溉制 度及地区灌溉用水量，水资源利用规划、灌排工程规划设计及管理等 工作提供低成本便携式装置和数据依据。本专利技术构建的系统如图l所示，由釆集主机l、防护箱2、温湿度传感器3、光照传感器4、风速风向传感器5(预留)、雨量传感器6(预 留)、采集主机显示及按键7、支架8、天线9组成，釆集主机l负责釆 集温湿度传感器3、光照传感器4、预留风速风向传感器5及雨量传感 器6，釆集的数据通过釆集主机显示及按键装置7进行设置和显示，通 过无线及以太网装置发布，防护箱2具备IP67防水防尘效果，釆用支 架8安装便于移动。系统放置于户外，具体需求选择相应公式，配置安装对应传感器， 例如选用修正公式ET『-1.879+0.231 x T-0.018 x RH+0.181 x Nl ( T: 平均温度、RH:平均湿度、Nl:光照时间)；如选择彭曼-蒙太斯法 公式，则需要温度、湿度、光照、风速、风向、降雨量等传感器。<formula>formula see original document page 7</formula>同时可选择测试地点的经纬度、海拔、气候类型、土壤类型、作 物类型、作物系数，进一步提高测量计算精度和可靠性。系统釆集相 关数据根据具体公式进行计算获得参考作物蒸发蒸腾量，或者通过网 络获取定制的气象信息进行计算，再乘以作物系数、灌溉面积获取作 物需水量、灌.溉量，同时将所得数据通过GSM/GPRS，以太网远程发 布。系统的采集主机1的功能结构如图2所示，由微处理器MSP430F149、 LCD及触摸按键构成人机界面、时钟模块、存储模块、 USB( Universal Serial BUS ，通用串行总线)模块、以太网、GSM( Global System for Mobile Communications ，全球移动通讯系统)/GPRS (General Packet Radio Service,通用分组无线业务)通讯模块、电源供 电及管理模块、传感器接口模块组成。超低功耗单片机MSP430F149 处理相关数据和发布，程序、计算公式、历史数据等都存在单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式参考作物蒸发蒸腾量测量发布系统，其特征在于，包括以下装置：　传感器组，用于采集参考作物蒸发蒸腾量测量参数；　采集主机，与所述传感器组连接，用于对所述参考作物蒸发蒸腾量测量参数进行数据处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯瑞锋，乔晓军，田宏武，王成，张馨，赵春江，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]