專利名稱：土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線數據傳輸和采集，具體設計一種對地質環境監測用的土壤二氧化碳監測儀進行配套使用的遠程無線數據傳輸采集裝置。
背景技術：
大氣中的CO2濃度升高引發的全球變暖是當前人類社會所面臨的最為嚴重的環境問題之一，其中全面系統的估算本國生態系統的碳庫儲量、監測其源匯的變化趨勢，成為各國研究的重要課題。土壤是陸地生態系統中最大的碳庫，而土壤呼吸是土壤與大氣交換CO2從而參與全球碳循環的主要途徑，建立土壤碳呼吸監測網絡已成為全球碳循環研究的一個重要發展趨勢。監測過程中所用的最多的設備就是土壤碳呼吸監測儀。該類儀器能夠對土 壤CO2流量進行長期測量和短期測量。能夠在同一位置，自動測量土壤CO2流量的日變化，能夠快速測量土壤CO2流量。目前市場上主流的監測儀器基本都是國外進口設備，可以監測各類參數如濕度、溫度、CO2濃度等，在監測現場通過數據線與電腦或者PDA連接，進行數據的采集和存儲等。此類監測儀精度較高，但價格昂貴，且離不開工作人員在各類地質環境下二十四小時不間斷的進行監測，需要野外工作人員時刻在儀器現場對儀器進行操作、數據的采集；野外工作受環境因素影響干擾，工作人員工作量很大，日夜堅守費時費力。野外工作十分不便。另外監測儀器電源采用的是電池組供電，工作一定時間后還需要更換電池，額外增加了工作人員的勞動量。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置，其可以解決現有技術的不足，提高監測水平和工作效率。為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案一種土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置，其包括一 GPRS數傳模塊，通過串口通信電路與土壤碳呼吸監測儀相連以進行數據的交互；—對穩壓電源模塊，交流電分別通過該對的第一穩壓電源模塊為GPRS數傳模塊提供工作電壓，通過該對的第二穩壓電源模塊為土壤碳呼吸監測儀提供工作電壓；所述的GPRS數傳模塊連接一射頻天線，通過GPRS無線網絡將信號傳輸至中心站。所述土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置的GPRS數傳模塊由微處理器單元、GSM無線模塊、RS232收發器、時鐘模塊、存儲模塊、看門狗單元、指示狀態單元和SIM卡接口單元組成；其中，微處理器分別與GSM無線模塊、RS232收發器、時鐘模塊、存儲模塊和看門狗雙向連接；所述的GSM無線模塊又與SIM卡接口和天線接口雙向連接；所述的RS232收發器又與用戶接口模塊雙向連接。所述的土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置中，與GSM無線模塊、第一穩壓電源模塊和微處理器連接一狀態指示燈模塊。本實用新型土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置針對土壤碳呼吸監測工作“點多，面廣、量大”，并且“全方面、全天候、全時制”的特點，總結市場上的監測儀器的不足之處，本實用新型對土壤碳呼吸監測儀進行了改進，增加了無線數據傳輸的功能。解決人員不足的問題，節約了成本，減輕工作人員工作量，提高監測水平和工作效率。對現有的土壤碳呼吸監測儀進行改造，使其具有的遠程無線傳輸的功能，較好地解決了監測儀現場采集數據的無線傳輸問題。本實用新型的優點是I.該裝置具有使用便攜、抗干擾能力強、價格低廉、結構簡單等特點。2.很好的解決了工作人員野外現場費時費力的情況；亦解決人員不足的問題，還可減輕工作人員工作量，提高監測水平和工作效率。
圖I為實用新型土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置的構成框架圖。圖2為GPRS數傳模塊電路原理示意圖。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的說明。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置包括有一GPRS數傳模塊4、一對穩壓電源模塊2、3及一組射頻天線。所述的GPRS數傳模塊4通過串口通信電路6與土壤碳呼吸監測儀8相連以進行數據的交互；交流電I分別通過該對第一、第二穩壓電源模塊2、3為GPRS數傳模塊4和土壤碳呼吸監測儀8提供工作電壓，所述的GPRS數傳模塊4連接射頻天線5，通過GPRS無線網絡7將信號傳輸至中心站9。本實用新型是對現有的土壤碳呼吸監測儀進行進一步的功能完善，把電池供電改為交流電直接長期供電，交流電通過穩壓模塊為儀器提供穩定的工作電壓，保證儀器長時間不間斷的工作；同時交流電通過另一路穩壓電源模塊為無線模塊提供穩定的工作電壓，保持其長期在線。參見圖2，本實用新型土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置的GPRS數傳模塊4由微處理器單元40、GSM無線模塊41、RS232收發器42、時鐘模塊43、存儲模塊44、看門狗單元45、指示狀態單元46和SM卡接口單元47組成；其中，微處理器分別與GSM無線模塊、RS232收發器、時鐘模塊、存儲模塊和看門狗雙向連接；所述的GSM無線模塊41又與SIM卡接口 47和天線接口 48雙線連接；所述的RS232收發器43又與用戶接口模塊49雙向連接。與GSM無線模塊41、第一穩壓電源模塊2和MCU微處理器40連接一狀態指示燈模塊，以滿足監測工作的需求。本實用新型的工作原理是采用了移動運營商網絡通信平臺，GPRS數傳模塊與土壤碳呼吸監測儀通過串口通信電路連接進行通信；微處理器對各部分單元進行控制，可通過串口電路部分與土壤碳呼吸監測儀進行數據的通訊連接及數據的交互。GPRS數傳模塊在把得到的數據通過射頻天線發送至無線GPRS網絡，通過互聯網傳入中心站。通過以上的設計，本實用新型土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置把需要人員現場進行操作的設備改造轉換為GPRS無線網絡通信的雙向傳輸轉換設備。可用于長時間遠距離的數據通信。它以移動運營商的GPRS為通訊平臺，具有了不受地理限制、穩定、可靠、維護成本地、減少人員工作量、節約資金等特點。工作人員只需坐在中心站的電腦旁就可操作遠在千里之外的監測設備，進行數據的采集和查詢，極大地提高了工作效率，具有非常廣泛的應用價值。 上述各實施例可在不脫離本實用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含應視為例示性，而非用以限制本實用新型申請專利的保護范圍。
權利要求1.一種土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置，其特征在于包括 一 GPRS數傳模塊，通過串口通信電路與土壤碳呼吸監測儀相連以進行數據的交互； 一對穩壓電源模塊，交流電分別通過該對的第一穩壓電源模塊為GPRS數傳模塊提供工作電壓，通過該對的第二穩壓電源模塊為土壤碳呼吸監測儀提供工作電壓； 所述的GPRS數傳模塊連接一射頻天線，通過GPRS無線網絡將信號傳輸至中心站。
2.根據權利要求I所述的土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置，其特征在于所述的GPRS數傳模塊由微處理器單元、GSM無線模塊、RS232收發器、時鐘模塊、存儲模塊、看門狗單元、指示狀態單元和SM卡接口單元組成；其中，微處理器分別與GSM無線模塊、RS232收發器、時鐘模塊、存儲模塊和看門狗雙向連接；所述的GSM無線模塊又與SIM卡接口和天 線接口雙向連接；所述的RS232收發器又與用戶接口模塊雙向連接。
3.根據權利要求2所述的土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置，其特征在于 與GSM無線模塊、第一穩壓電源模塊和微處理器連接一狀態指示燈模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種土壤碳呼吸監測儀遠程數據傳輸裝置，包括一GPRS數傳模塊，通過串口通信電路與土壤碳呼吸監測儀相連以進行數據的交互；一對穩壓電源模塊，交流電分別通過該對的第一穩壓電源模塊為GPRS數傳模塊提供工作電壓，通過該對的第二穩壓電源模塊為土壤碳呼吸監測儀提供工作電壓；所述的GPRS數傳模塊連接一射頻天線，通過GPRS無線網絡將信號傳輸至中心站。與GSM無線模塊、第一穩壓電源模塊和微處理器連接一狀態指示燈模塊。其是基于對土壤碳呼吸監測儀的改進，增加了無線數據傳輸的功能，從而可以解決人員不足的問題，并減輕工作人員工作量，提高監測水平和工作效率。
文檔編號H04L29/08GK202444512SQ20122006187
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月24日 優先權日2012年2月24日
發明者馮建華, 史云, 張磊 申請人:中國地質調查局水文地質環境地質調查中心