一種寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及寒地稻田水足跡與水質(zhì)監(jiān)控技術領域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)采集 人員不必親臨稻田，并能夠遠程傳輸數(shù)據(jù)的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著環(huán)境監(jiān)測技術的快速發(fā)展，對監(jiān)測點的環(huán)境因子的數(shù)量以及質(zhì)量的要求均在 不斷提高，信息技術、電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，為環(huán)境因子的自動化 監(jiān)測提供了有力的技術支持。但是，目前國內(nèi)用于水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控的系統(tǒng)仍不常見， 稻田水樣采集大多需要測試人員進入被測試環(huán)境中才能進行，由于稻田中常年存水，采集 人員進出極為不便，同時也會干擾稻田水質(zhì)，影響測定準確度。目前已有單獨功能的電導 率、pH值、溶解氧等設備或裝置，但該類裝置和儀器的綜合處理能力較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以使得數(shù)據(jù)采集人員不必 親臨稻田，由遠程即可獲知稻田中的水足跡與水質(zhì)狀況。
[0004] 為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其 包括:多個傳感器、外殼、外殼內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換模塊、ARM數(shù)據(jù)采集板、通訊模塊及供電模塊、外 殼表面的顯示模塊、數(shù)據(jù)庫服務器和終端設備，其中：
[0005] 多個所述傳感器用于采集稻田中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并以模擬信號形式輸出，包括設 置于稻田地面設定高度處的第一傳感器組、設置于稻田水體中部的第二傳感器組和固定于 稻田地面的第三傳感器組，其中，所述第一傳感器組包括蒸發(fā)量傳感器和降雨量傳感器，所 述第二傳感器組包括水溫傳感器、C0D傳感器、氨氮傳感器、pH值傳感器和溶解氧傳感器，所 述第三傳感器組包括土壤入滲量傳感器和水位傳感器；
[0006] 所述AD轉(zhuǎn)換模塊與多個所述傳感器連接，用于將多個所述傳感器輸出的模擬信號 形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0007] 所述ARM數(shù)據(jù)采集板用于將所述AD轉(zhuǎn)換模塊輸出的多個數(shù)字信號形式的環(huán)境參數(shù) 數(shù)據(jù)發(fā)送至所述顯示模塊和所述通訊模塊；
[0008] 所述顯示模塊用于實時顯示多個環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0009] 所述通訊模塊與所述數(shù)據(jù)庫服務器連接以將多個環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)上傳至所述數(shù)據(jù) 庫服務器，所述數(shù)據(jù)庫服務器與所述終端設備連接；
[0010] 所述供電模塊分別與所述AD轉(zhuǎn)換模塊、所述ARM數(shù)據(jù)采集板、所述顯示模塊和所述 通訊模塊連接。
[0011] 在本發(fā)明的一實施例中，所述蒸發(fā)量傳感器和/或所述降雨量傳感器設置在距離 地面70cm高度處。
[0012] 在本發(fā)明的一實施例中，所述終端設備為計算機或手機。
[0013] 在本發(fā)明的一實施例中，所述外殼為一次性注塑成型，所述外殼背面設有壁掛孔。
[0014] 在本發(fā)明的一實施例中，所述顯示模塊為IXD顯示設備。
[0015] 在本發(fā)明的一實施例中，所述ARM數(shù)據(jù)采集板采用嵌入式系統(tǒng)。
[0016] 在本發(fā)明的一實施例中，所述通訊模塊為3G通訊模塊、4G通訊模塊或無線路由器。
[0017] 在本發(fā)明的一實施例中，所述ARM數(shù)據(jù)采集板內(nèi)設有GPS時鐘模塊。
[0018] 在本發(fā)明的一實施例中，所述供電模塊為太陽能供電設備。
[0019] 本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
[0020] (1)外殼為一次注塑成型，具有防水及防雷的功能，外殼背面的壁掛孔可掛置于墻 上，便于安裝；
[0021] (2)本發(fā)明結構簡單、造價低廉、功耗較低且穩(wěn)定性好；
[0022] (3)本發(fā)明實現(xiàn)了對水足跡和水質(zhì)的監(jiān)測，通過網(wǎng)絡將采集的稻田中的環(huán)境參數(shù) 數(shù)據(jù)發(fā)送至遠程監(jiān)控設備或手持設備，從而能夠便于掌握寒地水稻生產(chǎn)過程中水分輸入和 輸出情況，并能夠獲知稻田水資源的綜合情況，為推動水稻清潔種植具有重要意義。
[0023] (4)本發(fā)明中的ARM數(shù)據(jù)采集板采用嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)資源豐富，帶有成熟 操作系統(tǒng)，具有網(wǎng)絡通信、觸摸屏的功能，可提高傳感器的可靠性和應用范圍。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明中的傳感器的設置示意圖。
[0027]附圖標記說明：1-傳感器；11-第一傳感器組；12-第二傳感器組；13-第三傳感器 組;2-外殼;3-AD轉(zhuǎn)換模塊;4-ARM數(shù)據(jù)采集板;5-通訊模塊;6-供電模塊;7-顯示模塊;8-數(shù) 據(jù)庫服務器;9-終端設備。
【具體實施方式】
[0028] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(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。
[0029] 圖1為本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖，如圖所 示，本發(fā)明提供的寒地稻田水足跡與水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)包括:多個傳感器1、外殼2、外殼1內(nèi) 部的AD轉(zhuǎn)換模塊3、ARM數(shù)據(jù)采集板4、通訊模塊5及供電模6塊、外殼1表面的顯示模塊7、數(shù)據(jù) 庫服務器8和終端設備9,其中：
[0030] 多個傳感器1用于采集稻田中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并以模擬信號形式輸出，包括設置 于稻田地面設定高度處的第一傳感器組11、設置于稻田水體中部的第二傳感器組12和固定 于稻田地面的第三傳感器組13,其中，第一傳感器組11包括蒸發(fā)量傳感器和降雨量傳感器， 第二傳感器組12包括水溫傳感器、C0D傳感器、氨氮傳感器、pH值傳感器和溶解氧傳感器，第 三傳感器組13包括土壤入滲量傳感器和水位傳感器。
[0031]下表為本發(fā)明可以采用的傳感器的型號，在具體實施時，第一傳感器組11、第二傳 感器組12和第三傳感器組13均可根據(jù)需要增加或減少傳感器的種類及數(shù)量，且傳感器種類 不限于以上所提出的幾種傳感器。
[0034] 圖2為本發(fā)明中的傳感器的設置示意圖，如圖所示，第一傳感器組11中的蒸發(fā)量傳 感器和降雨量傳感器可以設置在距離地面70cm高度處，也可以根據(jù)具體需要調(diào)節(jié)為其他高 度，第二傳感器組12中的水溫傳感器、C0D傳感器、氨氮傳感器、pH值傳感器和溶解氧傳感器 設置于稻田水體中部，高度根據(jù)水位進行調(diào)整，第三傳感器組13中的土壤入滲量傳感器安 置在地面上且不露出水面，水位傳感器則露出水面。上述傳感器的設置方式是本領域技術 人員的常用手段，在此不予贅述。
[0035] AD轉(zhuǎn)換模塊3與多個傳感器1連接，用于將多個傳感器1輸出的模擬信號形式的環(huán) 境參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0036] ARM數(shù)據(jù)采集板4用于將AD轉(zhuǎn)換模塊3輸出的多個數(shù)字信號形式的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā) 送至顯示模塊7和通訊模塊5，ARM數(shù)據(jù)采集板4可以采用嵌入式系統(tǒng)，包括單片機和系統(tǒng)運 行軟件。嵌入式單片機的型號為:KL-STM，該單片機的主控制芯片為STM32F103系列，屬于32 位基于ARM核心的帶128K