[实用新型]一种作物根系多层土壤墒情无线传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水肥灌溉技术领域，具体为一种作物根系多层土壤墒情无线传感器。

背景技术

我国的水肥药天一体化灌溉具有面积大的特点，目前的水肥灌溉系统还处在管网输送、人工控制模式下，这种模式不仅效能低下，还对水资源造成了严重的浪费。对于水肥的配送仅仅依靠工作人员的个人经验，这种非科学的水费配送就极易造成水资源浪费和土壤污染。近年来，由于土地流转和大型农企的出现，对智能水肥药一体化系统的精细化和精准化要求越来越高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够实时采集作物根系周围多层土壤墒情信息，并为农事操作相关建议和指令提供数据分析依据的作物根系多层土壤墒情无线传感器。技术方案如下：

一种作物根系多层土壤墒情无线传感器，包括微控器，以及连接到的微控器的数据采集模块和将采集到的数据发送至云数据管理中心的NBIOT通信模块；所述数据采集模块包括置于作物根系处不同深度土层中的多个土壤湿度、水分含量传感器。

进一步的，所述微控器采用低功耗STM32F103，STM32F103的37、38脚连接到所述NBIOT通信模块，将采集到的数据通过串口1由NBIOT通信模块传向云数据管理中心。

更进一步的，还包括连接到微控器的空气温度采集模块和日照时间采集模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够让农户可更加方便快捷地进行慧墒的检测，有助于降低能源消耗，在节约水资源的同时满足农作物生长需要；采用NBIOT无线通信功能，通信费用低廉；并具有低功耗、低成本、易于安装等特点。

附图说明

图1为本实用新型作物根系多层土壤墒情无线传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，一种作物根系多层土壤墒情无线传感器，包括微控器，以及连接到的微控器的数据采集模块和将采集到的数据发送至云数据管理中心的NBIOT通信模块；所述数据采集模块包括置于作物根系处不同深度土层中的多个土壤湿度、水分含量传感器。

本实施例的传感器主要由电源管理模块、信息采集模块、NBIOT通信模块、MCU核心控制模块组成。电源管理模块给装置提供电源；信息采集模块由完成对农作物根系周围多层土壤墒情信息采集；NBIOT通信模块将采集的所有信息向云数据管理中心发送；MCU核心模块是整个装置的控制中心，信息的采集与传输均由它控制完成。

微控器将湿度、水分含量传感器的结果送入内部AD转换数字值，进行分析。STM32F103的37、38脚与NBIOT模块进行连接，将采集到的数据通过串口1由NBIOT模块传向云数据管理中心。

NBIOT通信模块可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络内。具有功耗低、通信可靠、成本低，体积小特点。将其与传感器进行一番处理后，形成功耗低、便携、费用低的物联网数字化传感器。可任意插在土壤中便可自行进行土壤水分含量信息的采集并与后端云平台组网，形成通信网络，实现数据的传输

本实施例还包括连接到还包括连接到微控器的空气温度采集模块和日照时间采集模块。传感器可实时的获取与作物生长相关的空气温度、光照时间等相关的天气信息；同时通过NBIOT通信模块获取的前后2天相关天气信息数据，用于根据不同土层的失水率信息、作物生长阶段需水信息、天气信息进行综合分析计算，形成作物吸水信息、作物补水信息。便于用户通过PC机或手机获取作物操作信息，在设定作物施肥、浇水报警条件下，云服务中心向用户提供预警信息。同时，管理人员也可主动查阅所有作物的需水情况，为用户提供精准的水肥一体化操作服务。

传感器采用有效的电源管理技术，设计出低功耗的NBIOT物联网串感器，采用7.5V锂电池供电，进行信息采集与远程通信。为节省电源可以设置15到30分钟向云数据管理中心进行一次数据传输。如作物土壤水份在短时间内失水率过快，传感器也会及时向云中心传输预警信息，以便及时告之用户。