[发明专利]基于物联网监控土壤环境与质量的自动化系统

说明书

基于物联网监控土壤环境与质量的自动化系统，包括户外土壤监测仪、云端服务器、中心管理方及管理终端；所述户外土壤监测仪包括物联网卡模块、定位模块、供电模块、土壤环境检测模块及数据采集主板；所述云端服务器分别连接户外土壤监测仪、管理终端及中心管理方，所述中心管理方包括人机交互模块、存储模块及预警模块，所述人机交互模块包括显示屏和输入设备。本发明提供基于物联网监控土壤环境与质量的自动化系统，其结构简单，通过户外土壤监测仪与互联网连接，对土壤质量进行实时监控；采用多种传感器，更全面地监测土壤环境；采用太阳能供电的户外土壤监测仪，节能环保。

技术领域

本发明涉及土壤污染监测技术领域，特别是基于物联网监控土壤环境与质量的自动化系统。

背景技术

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在两米左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。然而现代社会，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤的直接污染；土壤污染不仅妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还会通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康。农民对农田的过度施肥也是引起土壤污染的一种重要因素。

实施土壤监测对避免土壤污染、保护土壤质量有重大意义，然而土壤监测往往面积大，监控范围广，靠人工检测不仅耗时耗力，而且效率低，无法对各区域土壤进行实时监测，而现有的少数土壤监测系统则采用多个土壤监测装置并联一个数据汇总中转装置的结构，需要铺设通讯线路和供电电路，结构复杂，安装麻烦，且传感器种类单一，难以全面监测土壤情况。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种基于物联网监控土壤环境与质量的自动化系统，其结构简单，通过户外土壤监测仪与互联网直接连接，对土壤质量进行实时监控；采用多种传感器，更全面地监测土壤环境；采用太阳能供电的户外土壤监测仪，节能环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于物联网监控土壤环境与质量的自动化系统，包括：

户外土壤监测仪，用于实时监测定点位置的土壤数据，并按预设时间间隔将定点位置和采集到的土壤数据传输至云端服务器；

云端服务器，用于接收所述户外土壤监测仪采集到的土壤数据，根据每个户外土壤监测仪的定点位置，分区域进行数据汇总和数据分析，生成土壤分析报表提交给中心管理方，并将汇总后的数据和中心管理方输入的处理方案分别发送至相应区域的管理终端；

中心管理方，用于接收所述云端服务器发送的土壤分析报表并加以显示，输入相应的处理方案并反馈给云端服务器；

管理终端，用于接收所述云端服务器发送的汇总后的数据和中心管理方输入的处理方案，对土壤情况进行实时监测；

所述户外土壤监测仪包括物联网卡模块、定位模块、供电模块、土壤环境检测模块及数据采集主板，所述数据采集主板分别连接物联网卡模块、定位模块、供电模块及土壤环境检测模块；所述数据采集主板包括数据收集单元和故障报警单元；

所述云端服务器分别连接户外土壤监测仪、管理终端及中心管理方，所述中心管理方包括人机交互模块、存储模块及预警模块，所述人机交互模块包括显示屏和输入设备，所述预警模块包括土壤不良状态预警单元和监测仪故障预警单元。

设有至少一级管理终端，所述管理终端包括存储器、显示屏及无线通信模块，所述无线通信模块通过无线信号连接云端服务器。

所述云端服务器包括数据接收模块、数据处理模块、数据发送模块及无线通信模块，所述数据接收模块通过无线通信模块连接户外土壤监测仪，所述数据发送模块通过无线通信模块连接管理终端；所述数据处理模块分别连接数据接收模块和数据发送模块。