土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)與方法。
【背景技術】
[0002]目前，土壤水分的監(jiān)測通常都是采用在地下埋設傳感器，然后通過線路與地上的數(shù)據(jù)讀取設備相連，然而，這種方式由于地上的設備與地下的傳感器用線路連接，使得暴露在地面上的設備不但影響耕作，而且地上設備容易受到地理、氣象等自然因素的影響而無法做到數(shù)據(jù)的實時獲取，并且地下的傳感器不易部署。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)與方法，旨在解決在現(xiàn)有的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)采集土壤水分信息時，埋藏在地下傳感器與地上收發(fā)設備的連接線比較繁瑣，影響地面耕作，且容易受到地理、氣象等自然因素的影響，無法做到數(shù)據(jù)實時獲取，并且節(jié)點不易部署的問題。
[0004]一種土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干地下節(jié)點和一個地上匯聚節(jié)點；
[0005]所述每個地下節(jié)點用于采集土壤水分信息，并將采集的信息數(shù)據(jù)包通過廣播方式發(fā)送給對應的地上匯聚節(jié)點；
[0006]地上匯聚節(jié)點用于解析所述信息數(shù)據(jù)包并將其顯示出來。
[0007]進一步地，如上所述的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，所述每個地下節(jié)點包括:地下傳感器、地下處理器模塊、地下射頻模塊、地下A/D轉(zhuǎn)換器、地下能量供應模塊，所述地下傳感器與地下A/D轉(zhuǎn)換器連接，地下A/D轉(zhuǎn)換器與地下處理器模塊連接，地下處理器模塊與地下射頻模塊連接，地下能量供應模塊分別與地下傳感器模塊、地下處理器模塊、地下射頻模塊、地下A/D轉(zhuǎn)換器連接；
[0008]所述地上匯聚節(jié)點包括:地上處理器模塊、地上射頻模塊、地上A/D轉(zhuǎn)換器、地上能量供應模塊、地上顯示模塊，地上射頻模塊與地上A/D轉(zhuǎn)換器連接，地上A/D轉(zhuǎn)換器與地上處理器模塊連接，地上處理器模塊與地上顯示模塊連接，地上能量供應模塊與地上處理器模塊、地上射頻模塊、地上A/D轉(zhuǎn)換器、地上顯示模塊連接。
[0009]進一步地，如上所述的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，所述地下節(jié)點部署在作物耕作層下土壤0.5m至Im深度處，地下節(jié)點間距離在Im至2m間。
[0010]進一步地，如上所述的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，所述地下射頻模塊與地上射頻模塊之間通過以433MHz射頻頻率的非標準協(xié)議進行通信。
[0011]進一步地，如上所述的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，所述地下能量供應模塊采用相互串聯(lián)的3節(jié)1.5V干電池為地下節(jié)點供電；地上能量供應模塊由相互串聯(lián)的3節(jié)1.5V干電池或者太陽能為地上匯聚節(jié)點供電。
[0012]一種土壤水分監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0013]利用地下節(jié)點采集土壤水分信息，并將采集的信息數(shù)據(jù)包通過廣播方式發(fā)送給地上匯聚節(jié)點；
[0014]利用地上匯聚節(jié)點將所述信息數(shù)據(jù)包進行解析并將其顯示出來。
[0015]本發(fā)明提供的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)與方法，通過地上匯聚節(jié)點發(fā)布采集指令給地下節(jié)點，地下節(jié)點接收指令后實時采集土壤含水率，并將采集的數(shù)據(jù)信息通過地下無線射頻模塊傳送至地上匯聚節(jié)點，地上匯聚節(jié)點通過顯示模塊實時顯示土壤含水率數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明針對農(nóng)業(yè)地域分散、地形多變、環(huán)境條件不同等特點，可以長期定位監(jiān)測、不影響農(nóng)田作業(yè)，具有較好的環(huán)境適應性和隱藏性，實現(xiàn)了多方位、網(wǎng)絡化、快速準確地監(jiān)測農(nóng)田土壤水分信息，該系統(tǒng)結構簡單，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]圖1為本發(fā)明土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)結構示意圖，如圖1所示，本發(fā)明提供的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干地下節(jié)點和一個地上匯聚節(jié)點；所述每個地下節(jié)點用于采集土壤水分信息，并將采集的信息數(shù)據(jù)包通過廣播方式發(fā)送給地上匯聚節(jié)點；地上匯聚節(jié)點用于解析所述信息數(shù)據(jù)包并將其顯示出來。所述每個地下節(jié)點包括:地下傳感器、地下處理器模塊、地下射頻模塊、地下A/D轉(zhuǎn)換器、地下能量供應模塊，所述地下傳感器與地下A/D轉(zhuǎn)換器連接，地下A/D轉(zhuǎn)換器與地下處理器模塊連接，地下處理器模塊與地下射頻模塊連接，地下能量供應模塊分別與地下傳感器模塊、地下處理器模塊、地下射頻模塊、地下A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述地下傳感器、地下處理器模塊、地下射頻模塊、地下A/D轉(zhuǎn)換器、地下能量供應模塊被匯集封裝在一個塑料殼內(nèi)，構成一個地下節(jié)點；所述地上匯聚節(jié)點包括:地上處理器模塊、地上射頻模塊、地上A/D轉(zhuǎn)換器、地上能量供應模塊、地上顯示模塊，地上射頻模塊與地上A/D轉(zhuǎn)換器連接，地上A/D轉(zhuǎn)換器與地上處理器模塊連接，地上處理器模塊與地上顯示模塊連接，地上能量供應模塊與地上處理器模塊、地上射頻模塊、地上A/D轉(zhuǎn)換器、地上顯示模塊連接。
[0019]本發(fā)明提供的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)，其利用地下節(jié)點采集土壤水分信息，并將采集的信息數(shù)據(jù)包通過廣播方式發(fā)送給地上匯聚節(jié)點；利用地上匯聚節(jié)點將所述信息數(shù)據(jù)包進行解析并將其顯示出來。
[0020]具體地，地上處理器模塊發(fā)出采集土壤含水率信息的指令，該指令通過地上A/D轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后通過地上射頻模塊發(fā)送給地下節(jié)點的地下射頻模塊，地下處理器模塊從地下射頻模塊獲取到該指令后，將其通過地下A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換模擬信號，然后喚醒地下節(jié)點的傳感器，地下節(jié)點的傳感器開始檢測地下土