本實(shí)用新型涉及一種土壤檢測(cè)儀器，具體地說(shuō)，是涉及一種基于二維碼水果全程多源信息追溯的土壤墑情檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

土壤是陸生植物生長(zhǎng)的基質(zhì)，是水果生態(tài)系統(tǒng)中非常重要的生態(tài)因子，水果植物的根系與土壤有著極大的接觸面，在水果植物和土壤之間進(jìn)行著頻繁的物質(zhì)交換。因此通過(guò)調(diào)節(jié)土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素就可以影響植物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。其中，土壤墑情是諸多土壤元素中最重要的因素之一。

土壤墑情決定農(nóng)作物的水分供應(yīng)狀況。土壤濕度過(guò)低，造成土壤干旱，作用光合作用不能正常進(jìn)行，降低作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；嚴(yán)重缺水甚至?xí)?dǎo)致作物凋萎和死亡。土壤濕度過(guò)高，惡化土壤通氣性，又會(huì)影響土壤中微生物的活動(dòng)，使作物根系的呼吸、生長(zhǎng)等生命活動(dòng)受到阻礙，從而影響作物地上部分的正常生長(zhǎng)，造成徒長(zhǎng)、倒伏、病害滋生等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，對(duì)土壤墑情進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)出現(xiàn)了不利于水果生長(zhǎng)的土壤墑情進(jìn)行提前預(yù)警，成為水果種植過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)測(cè)量土壤墑情的方法主要是人工攜帶儀器到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，需要耗費(fèi)大量的人力，效率低，且數(shù)據(jù)獲取的頻率也較低，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)及時(shí)性。對(duì)于地理位置偏遠(yuǎn)且條件艱苦的野外實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，獲取數(shù)據(jù)的成本非常高，而且持續(xù)的檢測(cè)對(duì)能源損耗較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于二維碼水果全程多源信息追溯的土壤墑情檢測(cè)裝置，該土壤墑情檢測(cè)裝置具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能源環(huán)保、測(cè)量精度高、以及出現(xiàn)不利水果生長(zhǎng)環(huán)境時(shí)能提前預(yù)警的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

基于二維碼水果全程多源信息追溯的土壤墑情檢測(cè)裝置，包括用于無(wú)線數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)和顯示的PC機(jī)，與該P(yáng)C機(jī)連接的預(yù)警模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)連接、用于信號(hào)采集且將所采集信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)并發(fā)送出去的信號(hào)處理器，與該信號(hào)處理器連接、具備時(shí)間繼電功能的控制器，與該控制器連接的電動(dòng)機(jī)，與該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸固定連接的螺旋驅(qū)動(dòng)軸，用于支撐該螺旋驅(qū)動(dòng)軸和電動(dòng)機(jī)的支撐架，數(shù)量為兩個(gè)以上、長(zhǎng)度為三米、分別與所述螺旋驅(qū)動(dòng)軸連接、并可在所述螺旋驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下進(jìn)行升降的豎直輕桿，與該豎直輕桿下端連接的土壤墑情檢測(cè)儀，設(shè)置在土壤墑情檢測(cè)點(diǎn)地表下、數(shù)量與所述豎直輕桿的數(shù)量相對(duì)應(yīng)、長(zhǎng)度為三米的PVC管，以及分別與所述信號(hào)處理器、控制器、電動(dòng)機(jī)電連接的太陽(yáng)能供電設(shè)備；所述豎直輕桿和與豎直輕桿相連的土壤墑情檢測(cè)儀均置于相對(duì)應(yīng)的PVC管內(nèi)、并可在相對(duì)應(yīng)的PVC管內(nèi)做豎直升降運(yùn)動(dòng)；所述PVC管下端開(kāi)口、上端密閉，僅能使豎直輕桿滑動(dòng)升降，所述PVC管在地表下0.5米以下的管體上密布孔隙；所述太陽(yáng)能供電設(shè)備包括太陽(yáng)能電池板，與該太陽(yáng)能電池板連接的電源控制器，分別與該電源控制器連接的太陽(yáng)能蓄電池組、電源板以及備用電源，所述電源板分別與所述信號(hào)處理器、控制器和電動(dòng)機(jī)電連接；所述土壤墑情檢測(cè)儀包括由鋅制成的圓錐形探頭，一端與該圓錐形探頭絕緣連接的銅棒，以及分別與所述圓錐形探頭和銅棒電連接并固定在所述銅棒另一端的電流表；所述電流表與豎直輕桿底部固定連接，且與所述信號(hào)處理器電連接。

優(yōu)選地，為了保護(hù)檢測(cè)儀器，所述土壤墑情檢測(cè)儀還包括外殼，所述外殼將所述銅棒和電流表整體包裹，且包裹銅棒部分設(shè)置有通孔以使銅棒裸露在外。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型構(gòu)思精妙、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、使用簡(jiǎn)單。

(2)本實(shí)用新型利用太陽(yáng)能發(fā)電以提供工作電源，有效地節(jié)約了能源，實(shí)現(xiàn)能源綠色環(huán)保目的，并且還設(shè)置有備用電源以防止連續(xù)陰雨天氣致使太陽(yáng)能電源不足出現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)中斷的情況。

(3)本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置預(yù)警模塊，當(dāng)土壤墑情出現(xiàn)不利水果植物生長(zhǎng)的情況時(shí)，能提前進(jìn)行預(yù)警，從而可以通過(guò)人工干預(yù)的方式改變現(xiàn)有的不利環(huán)境，以提高水果植物的生長(zhǎng)和水果品質(zhì)。

(4)本實(shí)用新型通過(guò)采用主要材料為鋅銅的高靈敏土壤墑情檢測(cè)儀，使本實(shí)用新型的檢測(cè)精度得到保障。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中土壤墑情檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)為：

1-PC機(jī)、2-信號(hào)處理器、3-控制器、4-電動(dòng)機(jī)、5-螺旋驅(qū)動(dòng)軸、6-預(yù)警模塊、7-豎直輕桿、8-土壤墑情檢測(cè)儀、9-PVC管、10-孔隙、11-支撐架、12-太陽(yáng)能電池板、13-電源控制器、14-太陽(yáng)能蓄電池組、15-電源板、16-備用電源、17-圓錐形探頭、18-銅棒、19-電流表、20-外殼。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例

如圖1和2所示，基于二維碼水果全程多源信息追溯的土壤墑情檢測(cè)裝置，包括用于無(wú)線數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)和顯示的PC機(jī)1，與PC機(jī)1連接的預(yù)警模塊6，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)連接、用于信號(hào)采集、且將所采集信號(hào)轉(zhuǎn)化稱(chēng)數(shù)據(jù)并發(fā)射的信號(hào)處理器2，與信號(hào)處理器2連接、具備時(shí)間繼電功能的控制器3，與控制器3連接的電動(dòng)機(jī)4，與電動(dòng)機(jī)4驅(qū)動(dòng)軸固定連接的螺旋驅(qū)動(dòng)軸5，用于支撐螺旋驅(qū)動(dòng)軸5和電動(dòng)機(jī)4的支撐架11，數(shù)量為兩個(gè)以上、長(zhǎng)度為三米、分別與螺旋驅(qū)動(dòng)軸5連接、并可同時(shí)在螺旋驅(qū)動(dòng)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)下在豎直方向上上升或下降的豎直輕桿7，與豎直輕桿7下端連接的土壤墑情檢測(cè)儀8，設(shè)置在土壤墑情檢測(cè)點(diǎn)地表下、數(shù)量與豎直輕桿7的數(shù)量相對(duì)應(yīng)、長(zhǎng)度為三米的PVC管9，設(shè)置分別與信號(hào)處理器2、控制器3、電動(dòng)機(jī)4電連接的太陽(yáng)能供電設(shè)備；所述豎直輕桿7和與豎直輕桿7相連的土壤墑情檢測(cè)儀8均置于相對(duì)應(yīng)的PVC管9內(nèi)、并可在相對(duì)應(yīng)的PVC管9內(nèi)做自由豎直升降運(yùn)動(dòng)，所述PVC管9下端開(kāi)口、上端密閉，僅能使豎直輕桿7滑動(dòng)升降，所述PVC管9在地表下0.5米以下的管體上密布細(xì)小的孔隙10，該孔隙10既能很好地阻隔土壤進(jìn)入PVC管9以阻礙豎直輕桿7和土壤墑情檢測(cè)儀8做豎直上下運(yùn)動(dòng)，又能使土壤墑情檢測(cè)儀8更多地與土壤接觸，從而使檢測(cè)數(shù)據(jù)更精確；所述太陽(yáng)能供電設(shè)備包括太陽(yáng)能電池板12，與太陽(yáng)能電池板12連接的電源控制器13，分別與電源控制器13連接的太陽(yáng)能蓄電池組14、電源板15、以及備用電源16，所述電源板15分別同時(shí)與信號(hào)處理器2、控制器3、電動(dòng)機(jī)4電連接；所述土壤墑情檢測(cè)儀8包括由鋅制成的圓錐形探頭17，一端與圓錐形探頭17絕緣連接的銅棒18，分別與圓錐形探頭17和銅棒18電連接并固定在該銅棒18另一端的電流表19，以及外殼20。所述電流表19與豎直輕桿7底部固定連接，且與信號(hào)處理器2電連接，所述外殼20將銅棒18和電流表19整體包裹，且包裹銅棒18部分設(shè)置有通孔以使銅棒18裸露在外。

本實(shí)用新型的豎直輕桿7、土壤墑情檢測(cè)儀8和PVC管9為成套配置，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置有六套，所有裝置依次間隔0.5米設(shè)置，PVC管9豎直埋入地下，并高出地表10厘米。當(dāng)需要進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，PC機(jī)1可以通過(guò)信號(hào)處理器2對(duì)控制器3下達(dá)工作指令，控制器3接收到PC機(jī)1預(yù)設(shè)的工作指令后，控制電源板15與電動(dòng)機(jī)4接通并為電動(dòng)機(jī)4供電，同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)4開(kāi)啟，此時(shí)螺旋驅(qū)動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所有豎直輕桿7以恒定的速度豎直上升，當(dāng)連在豎直輕桿7下端的土壤墑情檢測(cè)儀8上升到距離地表5厘米時(shí)，控制器3控制電動(dòng)機(jī)4反向驅(qū)動(dòng)，此時(shí)螺旋驅(qū)動(dòng)軸5也反向旋轉(zhuǎn)，豎直輕桿7隨即開(kāi)始以恒定的速度豎直下降，如此反復(fù)豎直上下5個(gè)來(lái)回；此過(guò)程中土壤墑情檢測(cè)儀8將檢測(cè)到的信號(hào)適時(shí)地傳輸至信號(hào)處理器2，信號(hào)處理器2及時(shí)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給PC機(jī)1，PC機(jī)1接收到數(shù)據(jù)后，首先將該數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后再對(duì)在存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析篩選，當(dāng)PC機(jī)1篩選到異常數(shù)據(jù)后及時(shí)啟動(dòng)預(yù)警模塊6進(jìn)行預(yù)警，當(dāng)工作人員接到預(yù)警信息后可以調(diào)取產(chǎn)生預(yù)警的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后通過(guò)人工干預(yù)的方式消除不利水果生長(zhǎng)的因素，從而使土壤環(huán)境恢復(fù)利于水果生長(zhǎng)的環(huán)境。PC機(jī)1可以設(shè)定每隔一小時(shí)對(duì)土壤墑情進(jìn)行一次檢測(cè)，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)以二維碼讀取方式進(jìn)行存儲(chǔ)，以方便需要了解該數(shù)據(jù)的所有人通過(guò)手機(jī)等設(shè)備掃描二維碼讀取。

在檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)天氣晴時(shí)，信號(hào)處理器2、控制器3和電動(dòng)機(jī)4的工作電源均由太陽(yáng)能蓄電池組14提供，當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)陰雨天氣時(shí)，隨著太陽(yáng)能蓄電池組14電能的消耗，當(dāng)電源控制器13檢測(cè)到太陽(yáng)能蓄電池組14的電壓下降設(shè)定值時(shí)，電源控制器13控制切斷太陽(yáng)能蓄電池組14與電源板15的連接，并及時(shí)控制備用電源16與電源板15接通，改由備用電源16為信號(hào)處理器2、控制器3和電動(dòng)機(jī)4提供工作電源，從而保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性，進(jìn)而防止檢測(cè)數(shù)據(jù)缺乏代表性；當(dāng)雨過(guò)天晴后，太陽(yáng)能電池板12立即采集太陽(yáng)光進(jìn)行發(fā)電，并將電能及時(shí)補(bǔ)充入太陽(yáng)能蓄電池組14中，當(dāng)電源控制器13檢測(cè)到太陽(yáng)能蓄電池組14的電壓上升到設(shè)定值時(shí)，又及時(shí)控制改由太陽(yáng)能蓄電池組14對(duì)信號(hào)處理器2、控制器3和電動(dòng)機(jī)4進(jìn)行供電，從而節(jié)約能源。

本實(shí)用新型構(gòu)思精妙，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，使用簡(jiǎn)單，檢測(cè)評(píng)率恒定，檢測(cè)數(shù)據(jù)精確，代表性強(qiáng)，具備實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步。

上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所解決的技術(shù)問(wèn)題仍然與本實(shí)用新型一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。