[发明专利]基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统

权利要求书

1.一种基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，包括土壤监测站群和远程监控服务平台，所述土壤监测站群包括一个主土壤监测站和多个从土壤监测站，所述主土壤监测站和每个所述从土壤监测站均包括外壳、供电系统、控制电路板和插入土壤中的传感器组，所述控制电路板设置在所述外壳内，所述控制电路板包括供电管理模块、传感器控制模块、设备控制模块、预警模块和LoRa无线通信模块，所述传感器组监测土壤墒情并将监测数据传送到所述传感器控制模块，所述供电管理模块分别与传感器控制模块和LoRa无线通信模块连接、用于实现按需分区智能供电和自动休眠功能，所述供电系统与所述供电管理模块连接、用于为所述控制电路板提供电力，所述预警模块、设备控制模块和LoRa无线通信模块均与所述传感器控制模块连接，所述设备控制模块还分别与所述预警模块和LoRa无线通信模块连接；

每个所述从土壤监测站监测其所在位置的土壤墒情，并将监测信息通过其各自的所述LoRa无线通信模块传送给所述主土壤监测站，所述主土壤监测站监测当地土壤墒情信息，并集中收集所有所述从土壤监测站的监测信息，将所述主土壤监测站和所有所述从土壤监测站的监测数据、设备控制数据、预警数据和供电管理数据通过所述主土壤监测站的LoRa无线通信模块发送给所述远程监控服务平台，所述远程监控服务平台收到数据后，通过所述主土壤监测站的LoRa无线通信模块向各个所述从土壤监测站下发控制指令进行远程实时监控。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述传感器组包括土壤温度传感器、土壤水分传感器和土壤pH传感器，所述土壤温度传感器与所述传感器控制模块连接、用于监测土壤的温度，所述土壤水分传感器与所述传感器控制模块连接、用于监测所述土壤的含水量，所述土壤pH传感器与所述传感器控制模块连接、用于监测所述土壤的酸碱度。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述传感器组还包括土壤EC传感器、土壤深度传感器和土壤紧实度传感器，所述土壤EC传感器与所述传感器控制模块连接、用于监测所述土壤的盐分，所述土壤深度传感器与所述传感器控制模块连接、用于监测所述土壤的深度，所述土壤紧实度传感器与所述传感器控制模块连接、用于监测所述土壤的紧实度。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述控制电路板还包括微型温度传感器，所述微型温度传感器实时监测所述控制电路板及其周围的温度情况，当出现温度异常时，向所述预警模块发出警告信号，所述预警模块即刻启动声光报警、短信报警和平台报警，并给所述设备控制模块发出关闭所述供电系统的指令。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，当土壤墒情出现异常或所述控制电路板上的各模块出现故障时，所述设备控制模块向所述预警模块发送警告信号，所述预警模块即刻启动声光报警、短信报警和平台报警，并给所述设备控制模块发出关闭所述供电系统的指令。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述LoRa无线通信模块至少设有天线接口、异步串行接口和SIM卡接口。

7.根据权利要求6所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述供电系统包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板通过所述蓄电池与所述供电管理模块连接。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述供电管理模块中设有用于限制过高电压的过压保护器件和用于抗干扰的滤波电容。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的基于LoRa物联网的低功耗土壤监控系统，其特征在于，所述土壤监测站群安装在农业生产园区。