[发明专利]一种基于无线传感网络的大区域农田土壤远程监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及农田监测技术领域，具体为一种基于无线传感网络的大区域农田土壤远程监测系统。

背景技术

近年来，我国粮食进口量持续增长，导致这一现象主要有两方面原因：一方面是由于我国耕地少、人口多的客观条件所致，另一方面是我国农业生产方式和管理手段落后，国外大都采用大面积农场种植，粮食的品质比较一致，种植成本较低，我国大都是农民小面积承包，每户种植的同一品种农作物品质不尽相同，从而导致整体品质下降，而且种植成本比国外要高，使得某些农作物的价格反而比国外进口的要高，随着我国经济社会的不断发展，对粮食的需求量还会进一步增加，以往低效、传统的生产方式己经不能满足现代农业的要求，土壤是农作物赖以生存和生长的物质基础，土壤相关参数是影响农作物生长的关键因素，土壤温度决定作物生长环境，土壤水分是作物水分的主要来源，土壤PH值反映土壤酸碱程度，土壤电导率反映了土壤压实度、黏土层深度、水分保持能力等。

不同种类的农作物在生长的过程中对土壤环境参数要求不同，在大力发展现代农业的同时，研究新型大区域农田土壤远程监测系统，获取长期、稳定的土壤数据，为大区域农业生产决策提供可靠的数据来源具有重要意义。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于无线传感网络的大区域农田土壤远程监测系统，解决了土壤监测性能差和智能化程度低的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无线传感网络的大区域农田土壤远程监测系统，包括太阳能电池板和电源模块，所述电源模块包括干电池和蓄电池，所述太阳能电池板的输出端和太阳能控制器的输入端电性连接，所述太阳能控制器的输出端和蓄电池的输入端电性连接，所述电源模块的输出端和中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器和传输单元双向电连接。

所述传输单元包括ZigBee网络和GPRS，所述ZigBee网络和无线收发模块双向电连接，所述无线收发模块和监测中心双向电连接，所述GPRS的输出端和短信网关服务器的输入端电性连接，所述短信网关服务器的输出端和移动终端的输入端电性连接。

所述电源模块的输出端和数据采集模块的输入端电性连接，所述数据采集模块的输出端和无线传输模块的输入端电性连接，所述无线传输模块的输出端和数据处理模块的输入端电性连接，所述数据处理模块和中央处理器双向电连接，所述中央处理器和数据对比模块双向电连接。

优选的，所述监测中心包括IP和端口选择、LED显示屏、数据采集显示、报警器和WEB发布。

优选的，所述数据采集显示和数据设定模块双向电连接，所述数据设定模块包括空气温度值设定模块、空气湿度值设定模块、土壤温度值设定模块、土壤湿度值设定模块、土壤PH值设定模块和土壤电导率设定模块。

优选的，所述数据采集模块包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和土壤导电率传感器。

优选的，所述数据对比模块包括空气温度值对比模块、空气湿度值对比模块、土壤温度值对比模块、土壤湿度值对比模块、土壤PH值对比模块和土壤导电率对比模块。

优选的，所述土壤PH值传感器的型号为TRSJ型，所述土壤导电率传感器的型号为PHYF型，土壤温度传感器和土壤湿度传感器的型号均为SMS-II-100型，所述空气温度传感器和空气湿度传感器的型号均为DHT11型。

（三）有益效果

本发明提供了一种基于无线传感网络的大区域农田土壤远程监测系统，具备以下有益效果：

（1）该基于无线传感网络的大区域农田土壤远程监测系统，通过设置有数据采集模块，能够对空气的温湿度值、土壤的温湿度值、土壤PH值和土壤电导率进行精确的监测，能够通过实时信息采集，对农业生产过程进行及时管控，建立优质、高产和高效的农业生产管理模式，以确保农产品在数量上的供给和品质上的保证，通过设置有传输单元和监测中心，能够对大区域农田土壤进行远程实时监测和多终端可视化显示，智能化程度高。