一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，主要由一路以上的前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備組成，前端測量節(jié)點為檢測前端土壤水分和溫度信息并傳送至終端顯示設(shè)備的信息采樣單元，在前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備上則設(shè)有供其連接的無線模塊。本實用新型設(shè)計合理，采用了無線模塊的設(shè)計，在滿足系統(tǒng)正常運行的前提下，不僅可實現(xiàn)前端測量節(jié)點的靈活布局，具有低功耗、低成本等特點，還十分適合用于需要自動連續(xù)采集數(shù)據(jù)、局域分布測量、大范圍聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的測量場合，結(jié)構(gòu)十分簡單。
【專利說明】一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及土壤水分測量領(lǐng)域，具體的說，是一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]長久以來，土壤的溫度、水分一直是農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的重點研究對象。作為土壤的兩大基本屬性，土壤溫度、水分的細微變化都會對農(nóng)作物的生長產(chǎn)生極大的影響。很多研究表明，在土地水土保持、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、土壤的肥力調(diào)配、大范圍的局地性氣候變化和生態(tài)環(huán)境保護諸多研究領(lǐng)域中，土壤溫度、水分的時空性變化也是極為重要的兩個參考性因素。因此，在農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)、氣象等多個研究領(lǐng)域中，都把土壤溫度、水分作為研究觀測的基本對象。由于我國的地理環(huán)境情況復(fù)雜，各地區(qū)數(shù)據(jù)觀測水平參差不齊，導(dǎo)致土壤溫度、水分的數(shù)據(jù)來源比較匱乏，數(shù)據(jù)匯總難度較大。傳統(tǒng)的測量方式獲取的土壤溫度和水分數(shù)據(jù)，通常采用線纜連接，在測量精度、數(shù)據(jù)采集量、可靠性方面遠遠不能滿足現(xiàn)今高精度、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的測量需求。因此，本實用新型提出了一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于無線網(wǎng)絡(luò)連接而設(shè)計，十分適合用于需要自動連續(xù)采集數(shù)據(jù)、局域分布測量、大范圍聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的測量場合。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，本測量系統(tǒng)采用無線模塊的設(shè)計，在滿足系統(tǒng)正常運行的前提下，還可實現(xiàn)前端測量節(jié)點的靈活布局，具有低功耗、低成本等特點，十分適合用于需要自動連續(xù)采集數(shù)據(jù)、局域分布測量、大范圍聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的測量場合。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，主要由一路以上的前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備組成，前端測量節(jié)點為檢測前端土壤水分和溫度信息并傳送至終端顯示設(shè)備的信息采樣單元，在前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備上則設(shè)有供其連接的無線模塊，本實用新型采用無線模塊的設(shè)計，可以方便地實現(xiàn)多個前端測量節(jié)點的分散布局，從而可以方便地實現(xiàn)土壤測量參數(shù)的收集處理，具有布局靈活、低功耗、低成本等諸多優(yōu)勢。
[0005]在本實用新型中，所述的無線模塊為支持無線網(wǎng)絡(luò)連接的射頻芯片，包括設(shè)于前端測量節(jié)點上的射頻發(fā)射芯片以及設(shè)于終端顯示設(shè)備上的射頻接收芯片。
[0006]為更好的實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，本實用新型所述的前端測量節(jié)點由主控制器以及分別與主控制器相連接的傳感器組件和電源模塊組成，射頻發(fā)射芯片則連接在主控制器上，在上述結(jié)構(gòu)中，電源模塊的設(shè)置可為野外無人值守情況下的長時間使用提供保障，極具實用價值。
[0007]本實用新型所述的傳感器組件可選用了廉價可靠、性能出色的傳感器，在本實用新型中，所述的傳感器組件包括分別與主控制器相連接的溫度傳感器以及水分傳感器，溫度傳感器為設(shè)有PTioo鉬熱電阻的測溫電路；水分傳感器則為FDR型水分傳感器。
[0008]為更好的實現(xiàn)本實用新型，在所述的前端測量節(jié)點上還設(shè)有實時顯示檢測信息的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置連接在主控制器上。
[0009]在本實用新型中，所述的主控制器為MSP430F149 ;所述的射頻發(fā)射芯片、射頻接收芯片均為CC2480。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0011](I)本實用新型采用無線模塊的設(shè)計，可方便地實現(xiàn)多個土壤溫度、水分傳感器的分散布局，從而方便地實現(xiàn)土壤測量參數(shù)的收集處理，具有布局靈活、低功耗、低成本等諸多優(yōu)勢，十分適合用于需要自動連續(xù)采集數(shù)據(jù)、局域分布測量、大范圍聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的測量場合。
[0012](2)本實用新型可實現(xiàn)前端土壤溫度和水分信息采集，選用廉價可靠、性能出色的傳感器，如:測量土壤溫度的測溫電路以及測量土壤水分的FDR型水分傳感器。
[0013](3)本實用新型設(shè)計合理，提出了電源模塊的設(shè)置，該模塊可有效為野外無人值守情況下的長時間使用提供保障，具有極好的實用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0016]實施例:
[0017]如圖1所示，本實用新型提出了一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由一路以上的前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備組成，其中，前端測量節(jié)點作為系統(tǒng)的信息采樣單元，可實現(xiàn)土壤水分和溫度信息的檢測，并傳送至終端顯示設(shè)備上，在實際使用時，本實用新型主要采用了無線模塊的設(shè)計，在前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備上則均設(shè)有供其連接的無線模塊，該結(jié)構(gòu)不僅可方便地實現(xiàn)了多個土壤溫度、水分傳感器的分散布局，還能方便地實現(xiàn)土壤測量參數(shù)的收集處理，具有布局靈活、低功耗、低成本等諸多優(yōu)勢，因此，也極具推廣價值。
[0018]本實用新型所述的無線模塊可采用射頻芯片，該射頻芯片不僅能支持無線網(wǎng)絡(luò)連接，由其組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還具有連接方便、數(shù)據(jù)發(fā)送可靠等優(yōu)勢。由圖1可知，射頻芯片的結(jié)構(gòu)包括設(shè)于前端測量節(jié)點上的射頻發(fā)射芯片以及設(shè)于終端顯示設(shè)備上的射頻接收芯片，其中，設(shè)于每一個前端測量節(jié)點上的射頻發(fā)射芯片可自動的建立一個網(wǎng)絡(luò)，并由設(shè)于終端顯示設(shè)備上的射頻接收芯片完成各射頻發(fā)射芯片的數(shù)據(jù)集結(jié)，在自建網(wǎng)絡(luò)完成后，各射頻發(fā)射芯片與射頻接收芯片建立綁定關(guān)系，并周期性的向射頻結(jié)構(gòu)芯片發(fā)送數(shù)據(jù)，最終由終端顯示設(shè)備將數(shù)據(jù)進行內(nèi)部存儲，并對所得數(shù)據(jù)進行相關(guān)的校正處理，提升其測量精度，從而得出理想可靠的實時數(shù)據(jù)，在實際使用時，射頻發(fā)射芯片、射頻接收芯片均可采用CC2480。
[0019]當然，為更好的實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，本實用新型所述的各組前端測量節(jié)點均可采用主控制器、傳感器組件、液晶顯示裝置以及電源模塊三部分組成，其中，傳感器組件、電源模塊組成以及射頻發(fā)射芯片均連接在主控制器上，而在其結(jié)構(gòu)中，主控制器可采用MSP430F149 ；電源模塊的設(shè)置可為野外無人值守情況下的長時間使用提供保障，極具實用價值；傳感器組件包括分別與主控制器相連接的溫度傳感器以及水分傳感器，在實際使用時，可選用廉價可靠、性能出色的傳感器，如:溫度傳感器可選取設(shè)有PTlOO鉬熱電阻的測溫電路；水分傳感器則可選取FDR型水分傳感器等；液晶顯示裝置可用于測量現(xiàn)場的各測量數(shù)據(jù)的實時顯不O
[0020]本實用新型設(shè)計合理，采用了無線模塊的設(shè)計，在滿足系統(tǒng)正常運行的前提下，不僅可實現(xiàn)前端測量節(jié)點的靈活布局，具有低功耗、低成本等特點，還十分適合用于需要自動連續(xù)采集數(shù)據(jù)、局域分布測量、大范圍聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的測量場合，結(jié)構(gòu)十分簡單。
[0021]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:主要由一路以上的前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備組成，前端測量節(jié)點為檢測前端土壤水分和溫度信息并傳送至終端顯示設(shè)備的信息采樣單元，在前端測量節(jié)點以及終端顯示設(shè)備上則設(shè)有供其連接的無線模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線模塊為支持無線網(wǎng)絡(luò)連接的射頻芯片，包括設(shè)于前端測量節(jié)點上的射頻發(fā)射芯片以及設(shè)于終端顯示設(shè)備上的射頻接收芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的前端測量節(jié)點由主控制器以及分別與主控制器相連接的傳感器組件和電源模塊組成，射頻發(fā)射芯片則連接在主控制器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器組件包括分別與主控制器相連接的溫度傳感器以及水分傳感器，溫度傳感器為設(shè)有PTlOO鉬熱電阻的測溫電路；水分傳感器則為FDR型水分傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:在所述的前端測量節(jié)點上還設(shè)有實時顯示檢測信息的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置連接在主控制器上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2?5任一項所述的一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制器為MSP430F149。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于無線連接的土壤水分測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的射頻發(fā)射芯片、射頻接收芯片均為CC2480。
【文檔編號】G01N33/24GK203672872SQ201320790225
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】張洪遠 申請人:成都飛逸計算機服務(wù)有限公司