本實(shí)用新型涉及水肥灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種作物根系多層土壤墑情無(wú)線傳感器。

背景技術(shù)：

我國(guó)的水肥藥天一體化灌溉具有面積大的特點(diǎn)，目前的水肥灌溉系統(tǒng)還處在管網(wǎng)輸送、人工控制模式下，這種模式不僅效能低下，還對(duì)水資源造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。對(duì)于水肥的配送僅僅依靠工作人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，這種非科學(xué)的水費(fèi)配送就極易造成水資源浪費(fèi)和土壤污染。近年來(lái)，由于土地流轉(zhuǎn)和大型農(nóng)企的出現(xiàn)，對(duì)智能水肥藥一體化系統(tǒng)的精細(xì)化和精準(zhǔn)化要求越來(lái)越高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崟r(shí)采集作物根系周圍多層土壤墑情信息，并為農(nóng)事操作相關(guān)建議和指令提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)的作物根系多層土壤墑情無(wú)線傳感器。技術(shù)方案如下：

一種作物根系多層土壤墑情無(wú)線傳感器，包括微控器，以及連接到的微控器的數(shù)據(jù)采集模塊和將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至云數(shù)據(jù)管理中心的NBIOT通信模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括置于作物根系處不同深度土層中的多個(gè)土壤濕度、水分含量傳感器。

進(jìn)一步的，所述微控器采用低功耗STM32F103，STM32F103的37、38腳連接到所述NBIOT通信模塊，將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口1由NBIOT通信模塊傳向云數(shù)據(jù)管理中心。

更進(jìn)一步的，還包括連接到微控器的空氣溫度采集模塊和日照時(shí)間采集模塊。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型能夠讓農(nóng)戶可更加方便快捷地進(jìn)行慧墑的檢測(cè)，有助于降低能源消耗，在節(jié)約水資源的同時(shí)滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)需要；采用NBIOT無(wú)線通信功能，通信費(fèi)用低廉；并具有低功耗、低成本、易于安裝等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型作物根系多層土壤墑情無(wú)線傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，一種作物根系多層土壤墑情無(wú)線傳感器，包括微控器，以及連接到的微控器的數(shù)據(jù)采集模塊和將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至云數(shù)據(jù)管理中心的NBIOT通信模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括置于作物根系處不同深度土層中的多個(gè)土壤濕度、水分含量傳感器。

本實(shí)施例的傳感器主要由電源管理模塊、信息采集模塊、NBIOT通信模塊、MCU核心控制模塊組成。電源管理模塊給裝置提供電源；信息采集模塊由完成對(duì)農(nóng)作物根系周圍多層土壤墑情信息采集；NBIOT通信模塊將采集的所有信息向云數(shù)據(jù)管理中心發(fā)送；MCU核心模塊是整個(gè)裝置的控制中心，信息的采集與傳輸均由它控制完成。

微控器將濕度、水分含量傳感器的結(jié)果送入內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換數(shù)字值，進(jìn)行分析。STM32F103的37、38腳與NBIOT模塊進(jìn)行連接，將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口1由NBIOT模塊傳向云數(shù)據(jù)管理中心。

NBIOT通信模塊可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。具有功耗低、通信可靠、成本低，體積小特點(diǎn)。將其與傳感器進(jìn)行一番處理后，形成功耗低、便攜、費(fèi)用低的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化傳感器?？扇我獠逶谕寥乐斜憧勺孕羞M(jìn)行土壤水分含量信息的采集并與后端云平臺(tái)組網(wǎng)，形成通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸

本實(shí)施例還包括連接到還包括連接到微控器的空氣溫度采集模塊和日照時(shí)間采集模塊。傳感器可實(shí)時(shí)的獲取與作物生長(zhǎng)相關(guān)的空氣溫度、光照時(shí)間等相關(guān)的天氣信息；同時(shí)通過(guò)NBIOT通信模塊獲取的前后2天相關(guān)天氣信息數(shù)據(jù)，用于根據(jù)不同土層的失水率信息、作物生長(zhǎng)階段需水信息、天氣信息進(jìn)行綜合分析計(jì)算，形成作物吸水信息、作物補(bǔ)水信息。便于用戶通過(guò)PC機(jī)或手機(jī)獲取作物操作信息，在設(shè)定作物施肥、澆水報(bào)警條件下，云服務(wù)中心向用戶提供預(yù)警信息。同時(shí)，管理人員也可主動(dòng)查閱所有作物的需水情況，為用戶提供精準(zhǔn)的水肥一體化操作服務(wù)。

傳感器采用有效的電源管理技術(shù)，設(shè)計(jì)出低功耗的NBIOT物聯(lián)網(wǎng)串感器，采用7.5V鋰電池供電，進(jìn)行信息采集與遠(yuǎn)程通信。為節(jié)省電源可以設(shè)置15到30分鐘向云數(shù)據(jù)管理中心進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸。如作物土壤水份在短時(shí)間內(nèi)失水率過(guò)快，傳感器也會(huì)及時(shí)向云中心傳輸預(yù)警信息，以便及時(shí)告之用戶。