[实用新型]地表温湿数据采集设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地表温湿数据采集设备领域，特别是涉及一种用于苛刻环境土壤温度、湿度和大气温度数据采集与存储的地表温湿数据采集设备。

背景技术

如今数据采集系统在野外科考、物联网、生物医学、工业、农业等领域得到了十分广泛的应用。但是随着现代科学技术的发展，尤其是军事国防、天文观测、农业信息化等领域的发展和深入，对数据采集系统的稳定性和环境适应性提出了越来越高的要求，苛刻环境土壤温度采集设备的研究无论是对于国民经济增长以及科学研究的促进都具有十分重要的意义。

尤其是在高海拔地区进行地理信息研究，需要长时间对土壤和大气数据进行观察，人工实地观察不仅需要投入大量的人力物力，而且需要做很多后勤保障工作，给科研工作带来很大的压力。

现有的数据采集系统往往需要诸多设备，诸多设备的并未很好地整合在一起的话，会造成功耗大、体积大、不易携带的缺点。而且，现有数据采集系统中土壤温湿度采集和大气温度采集同时进行，其比较耗费电力，无法合理分配壤温湿度、大气温度的采集时间。

实用新型内容

为了解决现有的数据采集系统往往需要诸多设备，诸多设备的并未很好地整合在一起的话，会造成功耗大、体积大、不易携带的缺点，本实用新型提供了一种地表温湿数据采集设备，包括

嵌入式系统，其包括MCU以及与所述MCU连接的SRAM存储器、FLASH存储器、第一RS485通信接口、第一1-Wire串行通信接口；

土壤温度采集终端，其包括依次连接的土壤温度传感器、第一AD变换器、第一微处理器和第二RS485通信接口，且第二RS485通信接口与第一RS485通信接口通过RS485总线连接；

土壤湿度采集终端，其包括依次连接的土壤湿度传感器、第二AD变换器、第二微处理器和第三RS485通信接口，且第三RS485通信接口与第一RS485通信接口通过RS485总线连接；

大气温度采集终端，其包括依次连接的大气温度传感器、第三AD变换器、第三微处理器和第二1-Wire串行通信接口，且第一1-Wire串行通信接口与第二1-Wire串行通信接口通过1-Wire总线连接；

电源模块，其与嵌入式系统、土壤温度采集终端、土壤湿度采集终端、大气温度采集终端电性连接。

为了解决现有数据采集系统中土壤温湿度采集和大气温度采集同时进行，其比较耗费电力，无法合理分配壤温湿度、大气温度的采集时间的问题，优选的，所述嵌入式系统还包括比较控制器，与所述MCU连接，设置有预设值，当所述大气温度传感器检测的温度与所述土壤温度传感器检测的温度之差的绝对值小于所述预设值时，向所述MCU发送开启所述土壤湿度传感器的信号。

优选的，所述嵌入式系统还包括报警模块，设置有报警值，当所述土壤湿度传感器的检测值低于报警值时发出报警。

优选的，所述嵌入式系统还包括SPI接口，所述地表温湿数据采集设备还包括SD卡，且所述SPI接口与SD卡连接。

优选的，所述地表温湿数据采集设备还包括时钟模块。

优选的，所述土壤温度传感器为PT1000铂热电阻，所述PT1000铂热电阻的外表面包裹有环氧树脂层。

优选的，所述土壤湿度传感器为频域型土壤湿度传感器或时域型土壤湿度传感器，频域型土壤湿度传感器和时域型土壤湿度传感器的外表面均包裹有环氧树脂层。

本实用新型地表温湿数据采集设备具有以下有益效果：

(1)本实用新型地表温湿数据采集设备，可实现地表土壤温度、土壤湿度、大气湿度的数据采集。本设备能在环境相对湿度0-100％，环境温度为-45℃至+80℃条件下完成土壤温湿度及地表气温采集。通过低功耗设计，系统可以稳定工作一年以上，适合再青藏高原极端环境下及无人区野外科考环境数据采集。

(2)本实用新型地表温湿数据采集设备，嵌入式系统还包括比较控制器与所述MCU连接，设置有预设值，当所述大气温度传感器检测的温度与所述土壤温度传感器检测的温度之差的绝对值小于所述预设值时，向所述MCU发送开启所述土壤湿度传感器的信号，从而解决现有数据采集系统中土壤温湿度采集和大气温度采集同时进行，其比较耗费电力，无法合理分配壤温湿度、大气温度的采集时间的问题。

下面结合附图对本实用新型的地表温湿数据采集设备作进一步说明。

附图说明

图1是地表温湿数据采集设备的电路连接图。

图2是土壤温度采集终端的电路连接图。

图3是土壤湿度采集终端的电路连接图。