[实用新型]一种基于物联网的土壤监测系统

说明书

技术领域

 本实用新型属于土壤检测技术领域，具体地说，是涉及一种用于检测土壤性质特别是土壤含盐量的自动监测系统。

背景技术

盐渍土作为困扰人类的五大土壤问题之一，在全球有着广泛的分布，其按照所处地理位置的不同，被划分成内陆盐渍土和滨海盐渍土。滨海盐渍土由于其所处地理位置的特点，地下水埋深度较浅，蒸发量大且时常有海潮倒灌，造成其水分、盐分变化较为剧烈，因此，创建盐渍土的自动监测系统对于合理管理土地资源具有重要的作用。

目前，盐渍土的监测研究工作已经开展了很长时间，主要包括直接测量土壤性质法、遥感影像法、电学测量法（包括电导率测量法、电磁测量法以及TDR(Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements，时域反射测量)法）等。这些方法各具优缺点，例如：直接测量法虽然简单准确，但却耗时耗力；遥感影像法虽然自动化程度高，但却需要丰富的基础数据；电学测量法由于其监测无损性、连续性以及数据的易取得性而被广泛应用在盐渍土的监测领域，但是由于土壤的电学性质易受到温度、含水率等因素的影响，因此采用电学方法进行土壤监测时，需要综合考虑各个因素对电学性质的影响。尽管各种监测方法技术相对成熟，但是目前多为定期取样或者监测，缺少一种能够远程、原位监测土壤各项参数的监测平台。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的土壤监测系统，以实现对待检测区域土壤性质的原位检测及远程监控。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种基于物联网的土壤监测系统，设置有监控中心和至少一个测量终端；在所述测量终端中设置有传感器、控制模块和无线通信模块，所述传感器对土壤性质进行检测，生成检测信号输出至控制模块，所述控制模块发送测量数据至无线通信模块，经由无线通信模块转换成射频信号传送至监控中心。

进一步的，在所述传感器中设置有用于检测土壤含水量的含水率感应探头、用于检测土壤温度的温度感应探头以及用于检测土壤溶液导电能力的电导率感应探头。

优选的，所述含水率感应探头、温度感应探头和电导率感应探头集成设置，形成一体式结构，以缩减传感器体积，方便安装。

作为所述无线通信模块的一种优选设计方案，在所述无线通信模块中设置有GPRS模块、SIM卡和射频天线，所述GPRS模块接收控制模块输出的测量数据，经由射频天线转换成射频信号，发送至监控中心。

进一步的，在所述测量终端中还设置有存储器，连接所述的控制模块，存储测量数据，便于后期查阅。

又进一步的，在所述测量终端中还设置有电池和电源管理模块，所述电池通过电源管理模块输出工作电源至测量终端中的各用电负载，所述电源管理模块在检测到电池电量下降到临界值时，生成报警信号输出至无线通信模块，经由无线通信模块发送至监控中心进行告警，以提醒工作人员及时更换电池。

为了提高测量终端在野外环境下工作的安全性和稳定性，优选将所述控制模块、无线通信模块、存储器、电池和电源管理模块内置于一终端密封盒中；在所述终端密封盒上设置有航空防水接头，所述传感器通过导线经由航空防水接头与内置于密封盒中的控制模块相连接，以防止水汽腐蚀终端密封盒中的各个模块。

作为所述监控中心的一种优选设计方案，在所述监控中心设置有无线模块、中心控制模块和上位机，所述无线模块通过天线接收测量终端发送的射频信号，并转换成数据信号后，通过中心控制模块上传至上位机，通过上位机对各监测点的测量数据进行展示。

进一步的，所述无线模块和中心控制模块优选内置于一中心密封盒中，以提高无线模块及中心控制模块工作的安全性和稳定性。

为了将测量结果或者根据测量结果生成的预警信号及时地通知到工作人员，在所述土壤监测系统中还设置有至少一部手持移动终端，所述监控中心通过短信和邮件双重通信模式与所述的手持移动终端进行通讯，将测量结果和预警信号发送至工作人员的手持移动终端上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型基于物联网技术设计土壤监测系统，通过在各个监测点布设测量终端，利用测量终端进行土壤性质的原位检测，然后通过无线网络发送至远程的监控中心，进行测量数据的存储、处理并发布。使用该系统可以为监测区域内土壤性质的现状评价以及变化趋势的分析预警提供硬件方面的技术支持，这对于滨海后备土地资源的有效利用和管理具有重要的意义。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明