[实用新型]一种土壤墒情监测系统

说明书

【技术领域】

本实用新型本实用新型涉及一种监测系统，更具体的，涉及一种土壤墒情监测系统。

【背景技术】

土壤水是植物吸收水分的主要来源(水培植物除外)，另外植物也可以直接吸收少量落在叶片上的水分。土壤水的主要来源是降水和灌溉水，参与岩石圈-生物圈-大气圈-水圈的水分大循环。

土壤水存在于土壤孔隙中，尤其是中小孔隙中，大孔隙常被空气所占据。穿插于土壤孔隙中的植物根系从含水土壤孔隙中吸取水分，用于蒸腾。土壤中的水气界面存在湿度梯度，温度升高，梯度加大，因此水会变成水蒸汽蒸发逸出土表。蒸腾和蒸发的水加起来叫做蒸散，是土壤水进入大气的两条途径。

耕作层土壤含水量(又称墒)，反映作物在各个生长期土壤水分的供给状况，并直接关系到作物的生长与产量。因此，研究分析水分在作物根系层的分布、变化规律，开展墒情预报，对防旱、排水除涝、调节土壤湿度、合理利用水资源、保证农业高产稳产具有十分重要的意义。土壤含水量补给来源主要是降水量和灌溉水量，它消耗于陆面蒸发(包括土壤蒸发和植物散发)及深层渗透，墒情年内变化规律主要决定于气候、土壤、地质因素和人类活动。不同类型土壤含水量有很大差别。而不同作物在不同生长期对水分的需求又有很大的差异，因此墒情是否适合要视作物需水量、降水量和土壤含水量是否协调而定。

若需要人力经常深入一线去依靠主观的观测、判断水利墒情，不仅费工费时，而且不能做到准确、及时，无法在第一时间将数据、环境的变化通知给监测者，也不利于将长期的数据进行汇总和分析。本实用新型针对上述问题，利用实时、动态的农业物联网信息采集系统，实现快速的信息实时监测，突破信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。

【发明内容】

本实用新型提出一种土壤墒情监测系统，能够自动化的监测土壤墒情。

并且，本实用新型所提出的监测系统，具有更低的功耗，适宜于野外的监控环境，能够提高使用寿命。

一种土壤墒情监测系统，包括数据中心、数据采集节点，数据采集节点将采集到的与土壤含水状态相关的数据传输给远程的数据中心。优选的，该土壤墒情监测系统是分布式墒情监控系统，

优选的，还包括数据汇聚节点，数据汇聚节点接收至少一个数据采集节点的数据，并将所接收到的数据进一步传输到远程的数据中心。

优选的，所述数据采集节点的至少一部分设置在土壤中。优选的，数据采集节点中的传感器设置在土壤中；更优选的，所述传感器设置在土壤中20-40cm深度位置。优选的，传感器具有-40摄氏度低温环境下工作的能力。

优选的，所述数据采集节点中包括传感器，还包括数据处理和控制电路，数据处理和控制电路中包括电源控制模块、AD数据采集模块，AD数据采集模块用于采集传感器所发送的监测数据，电源控制模块用于控制对数据处理和控制电路、以及传感器的供电。

优选的，所述数据采集节点中电源模块包括第一路电源、第二路电源，第一路电源为采集与处理主板供电，第二路电源为可控电源，为传感器供电。

优选的，所述数据采集节点的数据处理和控制电路还包括控制模块。优选的，控制模块为单片机。优选的，所述单片机输出低电平打开第二路电源为传感器供电，采集工作完成后拉高电平，关闭第二路电源。

优选的，所述数据采集节点的数据处理和控制电路还包括无线数据传输模块。优选的，该无线数据传输模块采用Zigbee模块。

优选的，所述数据汇聚节点中具有无线传输模块。优选的，所述无线传输模块包括Zigbee模块和GPRS模块，其中Zigbee模块用于接收所述数据采集节点所传输的数据，所述GPRS模块用于将所接收到的数据传输给数据中心。

优选的，所述数据汇聚节点中具有数据处理电路、数据存储电路，数据处理电路将所接收到的数据进行处理后汇总存储到数据存储电路。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提出的土壤墒情监测系统的示意图。

图2是本实用新型中数据采集节点的架构示意图。

【具体实施方式】