基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統技術方案

本實用新型專利技術公開一種基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統，包括用于檢測土壤墑情信息的土壤墑情傳感器、用于將模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器、用于對墑情信息進行處理的微處理器和用于連接通用計算機平臺的GPRS模塊，所述土壤墑情傳感器、模數轉換器、微處理器和GPRS模塊順序連接。本實用新型專利技術通過傳感器的電壓的變化與土壤濕度的對應關系，可以直觀地獲知土壤的墑情信息，并利用GPRS傳輸通道傳遞到后臺系統，實現在通用的計算機平臺上可以對土壤墑情進行迅速和較準確的統計、分析和預測。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及土壤墑情監測領域，尤其涉及一種基于GPRS傳輸通道的土壤墑 情監測系統。
技術介紹
“保證我國糧食安全必須三管齊下，一是確保耕地底線，二是培育高產良種，三是 恢復和培育高產土壤。前兩者黨中央已經給予高度重視，絕不能讓后者成為短板”。因此加 強對土壤環境監測預報以及保護方面開展深入性的研究與合作，全面調查土地現有狀況， 制定科學而又嚴謹的調查數據體系和論證體系，可以有效分析土壤墑情，土壤鹽分及酸度 等信息，保護良沃耕地資源，促進糧食有效生產。在全球變暖的大背景下，高溫干旱等自然災害頻繁發生，土壤墑情勢必越來越差。 加之在土壤墑情不佳時，過度使用化肥往往會造成土壤板結，致使土壤墑情嚴重缺失。久而 久之，“有良種而無好土地”的狀況極易出現，致使土壤墑情缺失嚴重，這將嚴重威脅我國的 糧食安全。而人們獲取農田信息的方式很有限，主要是通過人工測量，獲取過程需要消耗大 量的人力，而通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗和對農田環境的影響，獲取 精確的作物環境和作物信息。
技術實現思路
本技術主要解決的技術問題是提供一種基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測 系統，該系統能夠自動將土壤墑情信息通過GPRS傳遞到后臺系統，實現在通用的計算機平 臺上對土壤墑情進行迅速和較準確的統計、分析和預測。為解決上述技術問題，本技術采用的一個技術方案是提供一種基于GPRS傳 輸通道的土壤墑情監測系統，包括用于檢測土壤墑情信息的土壤墑情傳感器、用于將模擬 信號轉換成數字信號的模數轉換器、用于對墑情信息進行處理的微處理器和用于連接通用 計算機平臺的GPRS模塊，所述土壤墑情傳感器、模數轉換器、微處理器和GPRS模塊順序連接。其中，所述土壤墑情傳感器包括至少一個接地探針、發射駐波反射探針、振蕩器、 功率驅動器、檢波濾波電路和差分放大電路，所述接地探針插入到土壤中用于反射發射駐 波反射探針的信號，所述振蕩器與功率驅動器連接，所述發射駐波反射探針與功率驅動器 并連到檢波濾波電路，檢波濾波電路與差分放大電路連接，差分放大電路與所述模數轉換 器連接。其中，所述發射駐波反射探針的針端部呈尖銳狀。其中，所述接地探針為兩個以上，且所述接地探針位于以發射駐波反射探針為圓 心的圓上。其中，所述振蕩器為60M 200MHz振蕩器。本技術的有益效果是區別于現有技術的對土壤墑情信息獲取不利的缺陷，本技術通過傳感器的電壓的變化與土壤濕度的對應關系，可以直觀地獲知土壤的墑情 信息，并利用GPRS傳輸通道傳遞到后臺系統，實現在通用的計算機平臺上可以對土壤墑情 進行迅速和較準確的統計、分析和預測。附圖說明圖1是本技術基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統實施例的結構方框 圖；圖2是本技術基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統實施例的土壤墑情傳 感器結構方框圖。具體實施方式為詳細說明本技術的
技術實現思路
、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施 方式并配合附圖詳予說明。土壤墑情，是指土壤的濕度，即作物耕層土壤中含水量多寡的情況。GPRS，是指通用分組無線服務技術的簡稱，其英文為Generall^acket Radio Service,它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務，是一種無線通信技術。請參閱圖1，本技術基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統，包括用于檢測 土壤墑情信息的土壤墑情傳感器10、用于將模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器11、用 于對墑情信息進行處理的微處理器12和用于連接通用計算機平臺的GPRS模塊13，所述土 壤墑情傳感器10、模數轉換器11、微處理器12和GPRS模塊13順序連接。區別于現有技術的對土壤墑情信息獲取不利的缺陷，本技術基于GPRS傳輸 通道的土壤墑情監測系統，通過傳感器的電壓的變化與土壤濕度的對應關系，可以直觀地 獲知土壤的墑情信息，并利用GPRS傳輸通道傳遞到后臺系統，實現在通用的計算機平臺上 可以對土壤墑情進行迅速和較準確的統計、分析和預測。在一實施例中，所述土壤墑情傳感器10包括至少一個接地探針101、發射駐波反 射探針102、振蕩器103、功率驅動器104、檢波濾波電路105和差分放大電路106，所述接地 探針101插入到土壤中用于反射發射駐波反射探針102的信號，所述振蕩器103與功率驅 動器104連接，所述發射駐波反射探針102與功率驅動器104并連到檢波濾波電路105，檢 波濾波電路105與差分放大電路106連接，差分放大電路106與所述模數轉換器11連接。在一實施例中，所述發射駐波反射探針102的針端部呈尖銳狀。在一實施例中，所述接地探針101為兩個以上，且所述接地探針101位于以發射駐 波反射探針102為圓心的圓上。在一實施例中，所述振蕩器103為60M 200MHz振蕩器。土壤墑情傳感器，采用時域反射技術，利用土壤中的水和其他介質介電常數之間 的差異及時域反射測試技術研制的，具有快速、便捷和能連續觀測土壤含水量的優點。該傳 感器配制靈活、測量精度高、性能穩定。時域反射原理(TDR)國際上最流行的現場測試土壤 水分原理，即傳感器發射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達底部后返回，檢測探 頭輸出的電壓，由于土壤介電常數的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的 關系則可計算出土壤的含水量。水分是決定土壤介電常數的主要因素。測量土壤的介電常數，能直接穩定地反應各種土壤的真實水分含量。TDR土壤水分傳感器可測量土壤水分的體 積百分比，與土壤本身的機理無關，此原理是目前國際上最流行的土壤水分傳感器測量方 法。本技術可以根據土壤墑情監測規范要求進行設計，用于監測土壤墑情、土壤 水勢、鹽分及酸度四種特性，同時配套的軟件可根據用戶需要靈活設定墑情參數的采樣周 期和存儲周期、巡測和召測數據及分析數據等功能。同時系統供電為市電/太陽能電池供 電可選，并備用后備電源，保證系統在陰雨天氣或市電故障下仍可正常工作。本系統可以有效的監測各地土壤墑情環境，自動將土壤墑情信息通過GPRS傳遞 到后臺系統，實現在通用的計算機平臺上(硬件、軟件等)設計能提供全面土壤環境信息統 計、分析、查詢功能，同時可以自動、連續運行的信息服務系統。建立人機交互客戶端和互聯 網瀏覽器用戶界面，能快速、靈活的以多種方式監視轄區土壤環境變化，能迅速和較準確的 統計、分析和預測。以上所述僅為本技術的實施例，并非因此限制本技術的專利范圍，凡是 利用本技術說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在 其他相關的
，均同理包括在本技術的專利保護范圍內。權利要求1.一種基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統，其特征在于包括用于檢測土壤墑情 信息的土壤墑情傳感器、用于將模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器、用于對墑情信息 進行處理的微處理器和用于連接通用計算機平臺的GPRS模塊，所述土壤墑情傳感器、模數 轉換器、微處理器和GPRS模塊順序連接。2.根據權利要求1所述的基于GPRS傳輸通道的土壤墑情監測系統，其特征在于所述 土壤墑情傳感器包括至少一個接地探針、發射駐波反射探針、振蕩器、功率驅動器、檢波濾 波電路和差分放大電路，所述接地探針插入到土壤中用于反射發射駐波本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種基于ＧＰＲＳ傳輸通道的土壤墑情監測系統，其特征在于：包括用于檢測土壤墑情信息的土壤墑情傳感器、用于將模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器、用于對墑情信息進行處理的微處理器和用于連接通用計算機平臺的ＧＰＲＳ模塊，所述土壤墑情傳感器、模數轉換器、微處理器和ＧＰＲＳ模塊順序連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張濤，
申請(專利權)人：福建植桐電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：35