基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器。用户可以以较低的投资和使用成本实现对土壤墒情数据进行全方位实时监测。本实用新型专利技术的组成包括：采集装置（1），所述的采集装置连接主控电路板（2），所述的主控电路板连接A/D转换器（3），所述的A/D转换器连接信号处理电路（4），所述的信号处理电路连接土壤温湿度传感器（5），所述的采集装置、所述的主控电路板、所述的A/D转换器、所述的信号处理电路、所述的土壤温湿度传感器分别连接蓄电池（11），其中，所述的主控电路板上带有存储器EEPROM（6），所述的主控电路板的微处理器采用单片机ATMEGA128作为主控制芯片。本实用新型专利技术用于大面积自动化农田灌溉系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，主要采用移动数据技术中的GPRS与GPS技术作为数据传输信道。
技术介绍
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，GPRS是在现有的GSM网络基础上叠加了一个新的网络，同时在网络上增加一些硬件设备和软件升级，形成了一个新的网络实体，提供端到端的、广域的无线IP连接。目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP服务。GPRS理论带宽可达171. 2K，实际应用带宽大概在·4(Tl00Kbps，分组交换接入时间缩短为少于I秒，能提供快速即时的高速TCP/IP连接，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效利用。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，可以用于数据传输，远程监控等应用，也适用于偶尔的大数据量传输。GPS (Global Positioning System)即全球定位系统,是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。通过上述两种技术与土壤墒情数据采集部分相结合，是对现有农业自动化技术在精准农业方向上的功能扩展和提升，将引发传统农业测控模式的变革，引领农业自动化系统向着低成本、高可靠、高灵活的方向发展。通过基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器使用，用户可以以较低的投资和使用成本实现对土壤墒情数据进行全方位实时监测，从而对下一步灌溉提供有效依据，并以此为基础实施优化控制，来达到农作物按需灌溉的目的，最大限度的实现了节水及节能降耗的目标。
技术实现思路
本技术是针对大面积农田灌溉、土壤墒情采集点不固定、低功耗、低数据速率、高灵敏度的双向无线监测提出的，从而实现农田大面积灌溉的系统化和自动化。上述的目的通过以下的技术方案实现一种基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，其组成包括采集装置，所述的采集装置连接主控电路板，所述的主控电路板连接A/D转换器，所述的A/D转换器连接信号处理电路，所述的信号处理电路连接土壤温湿度传感器，所述的采集装置、所述的主控电路板、所述的A/D转换器、所述的信号处理电路、所述的土壤温湿度传感器分别连接蓄电池，其中，所述的主控电路板上带有存储器EEPR0M，所述的主控电路板的微处理器采用单片机ATMEGA128作为主控制芯片。所述的基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，所述的蓄电池连接太阳能控制电路，所述的太阳能控制电路连接太阳能电池板。所述的基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，在所述的采集装置内，GPRS采集装置连接GPRS发送装置，GPS采集装置连接GPS天线，所述的GPRS采集装置采用华为GTM-900C。本技术的有益效果I.本技术具有两种工作模式，一为应答式工作模式，二为自报式工作模式，在第一种工作模式时由上位机发出采集命令，基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器接收到上位机命令以后进行土壤温湿度数据采集，并将采集后的数据通过GPRS发送装置发送到上位机，在第二种工作模式时为基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器将根据土壤 温湿度的变化情况进行自动采集，并将采集后的数据通过GPRS发送装置发送至上位机。在第二种工作模式下可有效的减少GPRS数据流量从而降低运营成本。2.根据土壤墒情数据采集特点，本技术带有GPS定位休眠及移动唤醒功能，安装完毕以后，地理位置也就随之固定，在发送土壤温湿度数据时不是每帧数据都带有地理位置信息数据，这样将有效的减少GPRS数据流量，从而降低运行成本，主控电路板将采集到的地理位置信息于固定时间发送到上位机，如果人为移动本装置，在发送下一帧数据时采集器将把更改后的地理位置信息一并发送到上位机。3.主控电路板与上位机的接口协议为ModeBus协议，这样，现在流行的组态然见都可以很方便的与之进行连接，从而最大限度的提高了采集器的兼容性。4.当农田灌溉面积比较大时，本装置所提及的基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器可以不受地理位置的限制进行灵活布设，同时根据农作物生长特点为春耕秋收，本装置只是在农作物生长期使用，到冬季的时候将回收，第二年春耕时重新布设，按照现有方法为每个采集点今年安装在某块地的某个位置，明年还需要将本装置安装在这个地块的这个位置，这样使用起来非常麻烦，本技术带有GPS定位系统，在发送土壤温湿度数据的同时带有地理位置信息，上位机接收到数据以后通过解析将自动定位这个土壤温湿度数据的采集点，从而最大限度的降低用户工作量。附图说明附图I是本产品的内部结构框图。附图2是本产品的定位休眠及移动唤醒功能程序流程图。具体实施方式实施例I :一种基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，其特征是所述的采集装置I连接主控电路板2，所述的主控电路板连接A/D转换器3，所述的A/D转换器连接信号处理电路4，所述的信号处理电路连接土壤温湿度传感器5，所述的采集装置、所述的主控电路板、所述的A/D转换器、所述的信号处理电路、所述的土壤温湿度传感器分别连接蓄电池供电器11，其中，所述的主控电路板上带有存储器EEPROM 6，所述的主控电路板的微处理器采用单片机ATMEGA128作为主控制芯片。实施例2 所述的基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，其特征是所述的蓄电池连接太阳能控制电路12，所述的太阳能控制电路连接太阳能电池板13。实施例3 所述的基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，其特征是在所述的采集装置内，GPRS采集装置7连接GPRS发送装置9，GPS采集装置8连接GPS天线10，所述的GPRS采集装置采用华为GTM-900C。实施例4:结合图I说明本技术的具体实施方式，所述的主控电路板电初始化，在初始化时采集器检查相应功能电路状态以及设置初始化参数，第二步进行GPS地理位置定位，之后通过所述的土壤温湿度传感器采集土壤温湿度数据，采集到的模拟量通过所述的信号处理电路进行滤波处理，之后再通过所述的A/D转换器将处理后的模拟信号进行数字化转 换，然后送进所述的主控电路板，所述的主控电路板再根据已经转换完毕的土壤温湿度数据进行打包通过所述的GPRS发送装置发送到上位机，同时将土壤温湿度数据存储到所述的EEPROM存储器中。其中所述的采集装置、所述的主控电路板、所述的A/D转换器、所述的信号处理电路、所述的土壤温湿度传感器都通过所述的蓄电池进行供电。实施例5 结合图I、图2说明本实施方式，经过所述的A/D转换器转换后的土壤湿度数据在存储到所述的EEPROM中带有地理位置戳和时间戳，这样在查询时可直观的了解每一时刻，每一地点的土壤温湿度情况，其中，地理位置戳数据和时间戳数据是通过所述的GPS采集装置获得。实施例6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动数据技术的土壤墒情信息采集器，其组成包括：采集装置，其特征是：所述的采集装置连接主控电路板，所述的主控电路板连接A/D转换器，所述的A/D转换器连接信号处理电路，所述的信号处理电路连接土壤温湿度传感器，所述的采集装置、所述的主控电路板、所述的A/D转换器、所述的信号处理电路、所述的土壤温湿度传感器分别连接蓄电池，其中，所述的主控电路板上带有存储器EEPROM，所述的主控电路板的微处理器采用单片机ATMEGA128作为主控制芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵寒涛，张小平，刘彤军，周晓宇，朱明清，张宇，李昕迪，段大伟，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：