[实用新型]基于GPS/GPRS/GSM技术的土壤水分数据便携采集与无线发送设备

说明书

技术领域：

    本实用新型涉及土壤墒情监测技术领域，具体涉及土壤容积含水量的远程、自动、便携监测及监测位置、时间等数据信息的获取。

背景技术：

中国粮食生产基地旱涝灾害频发，严重制约了粮食安全。土壤的水分含量、耕作特性等对农作物的产量影响很大，因此在每年的春播、秋种时节要及时、准确地获得土壤墒情，以便合理安排灌溉。传统的方法是人工测量土壤墒情，由于耕作范围大，不仅要耗费大量的人力、物力，而且时效性较差，往往耽误农时。

土壤含水量是土壤墒情的重要指标。土壤含水量的实时、在线监测是现代农业面临的课题，既要求对土壤湿度的准确性、均匀性、波动性进行客观的计量监测，同时又有快速、方便、规范化等要求。对土壤湿度的测量经历了一个漫长的发展过程，早期采用机械式湿度记录仪，其体积庞大，精度低，响应时间长，检测误差为5%，数据由人工记录，不仅费时费力，而且容易出现故障；之后出现的巡检仪、无纸记录仪也因体积大、成本高、需外接电源，未能大量使用；后期采用高分子湿敏电容或湿敏电阻作为湿度传感器，虽然提高了测量的精度，但是测量电路很复杂，给应用带来了诸多不便。

目前，国内外都致力于研究精度更高、体积更小、功耗更低、功能更齐全的智能型土壤湿度检测仪。例如，北京盟创伟业的SU-LA手持土壤水分测试仪、锦州阳光的土壤水分检测仪、浙江托普的土壤水分测量仪等等，可以实现基本的测量功能，但是在适用场所、测量精度、智能化等方面还不能完全满足要求；美国、澳大利亚、巴西等国家研制出一些先进的仪器，像梅特勤-托利多（METZER TOLEDO）公司的水分测试仪、麦斯特 (MoistTech)土壤水分检测仪等，但是价格昂贵，对于科研院所和精确测量实验室等还可以接受，不能广泛推广到农业生产中。

总的来说，目前使用的便携式土壤含水量测量仪器主要有下列缺点：

(1)现有的土壤水分测量仪器的便携式与无线发送不能兼备，要是便携式的就不带无线发送功能，有无线发送数据功能就不是便携式仪器；

(2)测量数据先保存在存储器或SD卡中，测量结束后将数据导入计算机进行后续处理，不仅易发生数据丢失，而且测量数据不能及时应用；

(3)缺乏测量位置、实时时间等辅助信息的自动获取，测量时由人工记录测量位置，根据人工或测量仪器时钟获得测量时间，容易引起数据错乱和误差。

实用新型内容

鉴于土壤墒情监测的需求和现有便携式土壤含水量测量仪器存在的主要问题，本实用新型研制一种基于GPS/GPRS/GSM技术的土壤水分数据便携采集与无线发送设备，实现土壤容积含水量的远程、自动监测及监测位置、时间的准确获取、无线发送，具有精度高、实时高效、多功能、便携的特点。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提供能够实时、准确、自动化、智能化提供墒情的基于GPS/GPRS/GSM技术的土壤水分数据便携采集与无线发送设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

基于GPS/GPRS/GSM技术的土壤水分数据便携采集与无线发送设备，包括数据采集模块、数据处理控制模块、显示模块、电源模块，所述数据采集模块包括GPS模块和土壤水分传感器；所述数据处理控制模块是单片机，所述单片机中包括A/D转换器、串行口1、串行口2；所述GPS模块、土壤水分传感器、显示模块均与单片机相连接，其特征在于：所述土壤水分数据便携采集与无线发送设备还包括有远程传输模块，所述远程传输模块包括有GPRS/GSM模块、按键选择模块，所述GPRS/GSM模块与单片机连接，所述电源模块能输出多路直流电压，各电压输出端分别与GPS模块、土壤水分传感器、单片机、显示模块、GPRS/GSM模块连接；所述GPS模块监测到的信息通过串行口2传输到显示模块，所述土壤水分传感器监测到的信息通过A/D转换器转换后通过串行口2传输到显示模块、通过串行口1传输到GPRS/GSM模块，通过按键选择模块的选择，GPRS/GSM模块把得到的信息发送至中心站或手机。

所述的一种基于GPS/GPRS/GSM技术的土壤水分数据便携采集与无线发送设备，其特征在于：所述显示模块是LCD显示器。

所述的一种基于GPS/GPRS/GSM技术的土壤水分数据便携采集与无线发送设备，其特征在于：所述电源模块可采用干电池或可充电电池供电，所述电源模块的输入电压范围为4.5V-8V；

输出电压端与单片机之间连接有升压模块、稳压模块；