土壤墑情數據上傳裝置及方法與流程

本發明涉及土壤墑情監測領域。更具體地說，本發明涉及一種土壤墑情數據上傳裝置及方法。

背景技術：

對于農業生產來說，土壤墑情是影響植物生長的重要指標。墑情指標在50％以下的土壤屬于重度干旱，會造成植物停止發育直至干枯；墑情指標在60％以下的土壤屬于輕度干旱，植物生長造成一定程度的不利影響；墑情指標處于60％-80％這一區間的土壤適宜植物生長；墑情指標大于80％則表示土壤含水量過盛，如果有必要應采取排水措施,否則有可能導致植物根部腐敗。可見，準確測量和分析土壤墑情，可以增強預測和應對旱災的能力，并且可以為農業生產中的水、肥供給提供科學依據，對實現節能節水的精細化農田作業具有重要意義。

傳感技術和互聯網技術的進步，使農業物聯網技術得到快速發展，為了準確測量和分析土壤墑情，目前在廣域范圍上進行土壤墑情檢測的主要方法是把大面積農田分成多個輪灌組，并在小地塊上安裝一個或多個土壤溫濕度傳感器，針對各個采樣點的土壤墑情執行周期性測量，從而取得時間和空間上均勻分布的大量采樣點數據，給每個土壤溫濕度傳感器采集儀安裝一個sim卡，基于gprs/gsm無線通信技術將采樣點數據上傳到監控系統，成本高且維護繁瑣。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種土壤墑情數據上傳裝置及方法，其針對采集儀基于gprs/gsm無線通信技術傳輸數據成本高且維護繁瑣的問題，設置土壤墑情網關，以提供一種成本低、功耗低、及通信距離遠的土壤墑情數據上傳方法和裝置。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種土壤墑情數據上傳裝置，包括：多個土壤溫濕度傳感器，用于檢測采樣點的土壤墑情信息；

多個采集儀，其分別與土壤溫濕度傳感器一一對應連接，用于接收對應土壤溫濕度傳感器檢測的土壤墑情信息；

土壤墑情網關，其包括與每個采集儀通信連接的lora無線模塊、與lora無線模塊連接的處理器模塊，其中，lora無線模塊用于通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊用于接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，得處理土壤墑情信息；

數據匯集模塊，其與所述處理器模塊連接，處理器模塊將處理土壤墑情信息傳輸至數據匯集模塊，數據匯集模塊用于匯集處理土壤墑情信息。

優選的是，所述的土壤墑情數據上傳裝置，還包括：監控系統，其與所述數據匯集模塊連接，數據匯集模塊將匯集的處理土壤墑情信息傳輸至監控系統，監控系統接收并展示處理土壤墑情信息。

優選的是，所述數據匯集模塊與所述監控系統之間通過gprs/gsm形式通信連接。

優選的是，所述處理器模塊為rs232電平轉換芯片。

優選的是，將待檢測地塊分為多個小地塊，每個小地塊均為水平地塊，每個小地塊上設置至少1個土壤溫濕度傳感器，其中，每個小地塊的面積為s1，以小地塊上每個土壤溫濕度傳感器為圓心畫半徑為1-2m的圓，每個小地塊上的多個圓彼此不相交，且每個下地塊上的多個圓與該小地塊重疊面積為s2，s2≥s1的二分之一。

一種土壤墑情數據上傳方法，包括以下步驟：

多個土壤溫濕度傳感器分別安裝于待檢測地塊的采樣點處，檢測采樣點的土壤墑情信息；

多個采集儀分別與土壤溫濕度傳感器一一對應連接，接收對應土壤溫濕度傳感器檢測的土壤墑情信息；

lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息；

處理器模塊接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，得處理土壤墑情信息；

數據匯集模塊匯集處理土壤墑情信息，并通過gprs/gsm形式傳輸至監控系統，監控系統接收并展示所述土壤墑情信息。

優選的是，所述處理器模塊為rs232電平轉換芯片。

優選的是，將待檢測地塊分為多個小地塊，每個小地塊均為水平地塊，每個小地塊上設置至少1個土壤溫濕度傳感器，其中，每個小地塊的面積為s1，以小地塊上每個土壤溫濕度傳感器為圓心畫半徑為1-2m的圓，每個小地塊上的多個圓彼此不相交，且每個下地塊上的多個圓與該小地塊重疊面積為s2，s2≥s1的二分之一。

本發明至少包括以下有益效果：設置土壤墑情網關，利用lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊用于接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，整個傳輸過程成本低、功耗低、通信距離遠，避免了針對采集儀基于gprs/gsm無線通信技術傳輸數據，需要在每一個采集儀上均安裝一個sim卡而造成的成本高且維護繁瑣的問題。

本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發明的土壤墑情數據上傳裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的土壤墑情數據上傳方法的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

一種土壤墑情數據上傳裝置，包括：

多個土壤溫濕度傳感器，用于檢測采樣點的土壤墑情信息；

多個采集儀，其分別與土壤溫濕度傳感器一一對應連接，用于接收對應土壤溫濕度傳感器檢測的土壤墑情信息；

土壤墑情網關，其包括與每個采集儀通信連接的lora無線模塊、與lora無線模塊連接的處理器模塊，其中，lora無線模塊用于通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊用于接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，得處理土壤墑情信息；

數據匯集模塊，其與所述處理器模塊連接，處理器模塊將處理土壤墑情信息傳輸至數據匯集模塊，數據匯集模塊用于匯集處理土壤墑情信息。

在上述技術方案中，將多個土壤溫濕度傳感器安裝于待檢測地塊的檢測點處，采集儀采集并接收對應土壤溫濕度傳感器檢測的土壤墑情信息，并將檢測到的土壤墑情數據傳輸至土壤墑情網關，土壤墑情網關的lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊與lora無線模塊連接，并接收的lora無線模塊發出的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，得處理土壤墑情信息，處理器模塊將處理土壤墑情信息傳輸至數據匯集模塊，數據匯集模塊匯集處理土壤墑情信息，其中，數據匯集模塊可以為氣象采集系統。采用該技術方案，設置土壤墑情網關，利用lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊用于接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，整個傳輸過程成本低、功耗低、通信距離遠，避免了針對采集儀基于gprs/gsm無線通信技術傳輸數據，需要在每一個采集儀上均安裝一個sim卡而造成的成本高且維護繁瑣的問題。

在另一種技術方案中，所述的土壤墑情數據上傳裝置，還包括：監控系統，其與所述數據匯集模塊連接，數據匯集模塊將匯集的處理土壤墑情信息傳輸至監控系統，監控系統接收并展示處理土壤墑情信息。采用該技術方案，通過監控系統實時監控土壤墑情信息，由于采集儀可以針對各個采樣點的土壤墑情信息執行周期性測量，從而取得時間和空間上均勻分布的大量采樣點的土壤墑情數據，并通過監控系統實時展示。

在另一種技術方案中，所述數據匯集模塊與所述監控系統之間通過gprs/gsm形式通信連接。采用該技術方案，使用土壤墑情數據上傳裝置監控待檢測地塊，整個待檢測地塊只需要一個安裝有sim卡的gprs/gsm通信設備即可實現數據上傳的問題。

在另一種技術方案中，所述處理器模塊為rs232電平轉換芯片。采用該技術方案，rs232電平轉換芯片接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換成rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，與rs232電平轉換芯片連接的還有穩壓芯片。

在另一種技術方案中，將待檢測地塊分為多個小地塊，每個小地塊均為水平地塊，每個小地塊上設置至少1個土壤溫濕度傳感器，其中，每個小地塊的面積為s1，以小地塊上每個土壤溫濕度傳感器為圓心畫半徑為1-2m的圓，每個小地塊上的多個圓彼此不相交，且每個下地塊上的多個圓與該小地塊重疊面積為s2，s2≥s1的二分之一。采用該技術方案，提高整個數據的檢測精度，其在農田灌溉上的應用為：將農田分為多個灌溉塊，每個灌溉塊即為上述一個小地塊，在每個灌溉塊內安裝土壤溫濕度傳感器，以檢測該灌溉塊的土壤溫濕度，科學灌溉。

一種土壤墑情數據上傳的方法，包括以下步驟：

多個土壤溫濕度傳感器分別安裝于待檢測地塊的采樣點處，檢測采樣點的土壤墑情信息；

多個采集儀分別與土壤溫濕度傳感器一一對應連接，接收對應土壤溫濕度傳感器檢測的土壤墑情信息；

lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息；

處理器模塊接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，得處理土壤墑情信息；

數據匯集模塊匯集處理土壤墑情信息，并通過gprs/gsm形式傳輸至監控系統，監控系統接收并展示所述土壤墑情信息。

在上述技術方案中，將多個土壤溫濕度傳感器安裝于待檢測地塊的檢測點處，采集儀采集并接收對應土壤溫濕度傳感器檢測的土壤墑情信息，并將檢測到的土壤墑情數據傳輸至土壤墑情網關，土壤墑情網關的lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊與lora無線模塊連接，并接收的lora無線模塊發出的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，得處理土壤墑情信息，處理器模塊將處理土壤墑情信息傳輸至數據匯集模塊，數據匯集模塊匯集處理土壤墑情信息，其中，數據匯集模塊可以為氣象采集系統。采用該技術方案，設置土壤墑情網關，利用lora無線模塊通過lora無線技術接收采集儀發出的土壤墑情信息，處理器模塊用于接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換為以rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，整個傳輸過程成本低、功耗低、通信距離遠，避免了針對采集儀基于gprs/gsm無線通信技術傳輸數據，需要在每一個采集儀上均安裝一個sim卡而造成的成本高且維護繁瑣的問題，通過監控系統實時監控土壤墑情信息，由于采集儀可以針對各個采樣點的土壤墑情信息執行周期性測量，從而取得時間和空間上均勻分布的大量采樣點的土壤墑情數據，并通過監控系統實時展示，使用土壤墑情數據上傳裝置監控待檢測地塊，整個待檢測地塊只需要一個安裝有sim卡的gprs/gsm通信設備即可實現數據上傳的問題。

在另一種技術方案中，所述處理器模塊為rs232電平轉換芯片。采用該技術方案，rs232電平轉換芯片接收lora無線模塊傳輸的土壤墑情信息，并將其轉換成rs232串口的形式發送的土壤墑情信息，與rs232電平轉換芯片連接的還有穩壓芯片。

在另一種技術方案中，將待檢測地塊分為多個小地塊，每個小地塊均為水平地塊，每個小地塊上設置至少1個土壤溫濕度傳感器，其中，每個小地塊的面積為s1，以小地塊上每個土壤溫濕度傳感器為圓心畫半徑為1-2m的圓，每個小地塊上的多個圓彼此不相交，且每個下地塊上的多個圓與該小地塊重疊面積為s2，s2≥s1的二分之一。采用該技術方案，提高整個數據的檢測精度。

這里說明的設備數量和處理規模是用來簡化本發明的說明的。對本發明的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。

盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。