专利名称：基于物联网模式的土壤墒情监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建立在互联网模式基础上的利用Zigbee、GPRS技术组成的局域网、无线网络实时监控土壤墒情的检测装置，具体地说是一种基于物联网模式的土壤墒情检测装置。
背景技术：
从降低运行成本到提高被使用网络的效率的角度看，物联网技术的应用在当今颇有拓展的前景。因为一旦约定的通讯协议确定后，“物物相联”的应用层面的尾端设备就可以通过互联网将各自末端的传感器收集的信息在网络上共享，而借助近距离无线组网的Zigbee结点智能化技术来分享互联网的信息愈来愈成为人们青睐的对象。中国专利公告/公开文献分别披露了 CN201947451U、CN201607286U、CN102141802A、CN201993891U 等多篇关于利用物联网实现末端设备通信的案例。例如，前篇是利用采集模块所带有的传感器采集作物培育的多种数据，实现系统高智能化的无人化管理；后篇是通过可以实现以Zigbee·无线�？槲诵牡奈率椅尴咄缁参锷砩觳庀低扯晕率一肪辰泄芾恚坏谌康髁死梦锪际醵钥掌衅宄煞趾团ǘ鹊脑冻碳觳饧笆适钡骺兀坏谒钠蚬艘恢挚朔邢咄绱衅鞑枷呗榉车幕谖锪脑冻碳觳獗ň低场Ｗ莨鬯僦魑南椎墓残跃康髁死梦锪迪指髯孕枨笾俅�。由于是在物联网、局域网、结点通信等现有技术基础上的专业发挥，因而其方案实施的可能性是存在的。然而，正是由于专业领域的不同、发明目的不同，实现其目的的手段不同，对现有技术的应用的效果也一定会有较大的差异。况且即便是针对农业技术，迄今为止尚无利用物联网技术对土壤墒情进行检测的装置。故此，在此领域申请人将结合具体命题给出详细的技术方案。
发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种基于物联网模式的土壤墒情检测装置。为此，本实用新型解决所述问题的技术方案是一种基于物联网模式的土壤墒情检测装置，具有数据服务器、GPRS收发�？�、电源，其中，在所述数据服务器、GPRS收发�？橹渖栌杏牖チ换チ拥募嗫仄教ǚ衿鳎谒鯣PRS收发�？榈囊欢送ü蒢igbee无线�？楣钩傻木钟蛲胫辽偃龌蛉鲆陨系耐寥郎是榧觳獾ピ嗔樱龈魍寥郎是榧觳獾ピ哪┒肆又辽僖桓龌蛞桓鲆陨系拇衅�。优选的，所述的土壤墒情检测单元，其单元包括一个嵌入式MUC/Zigbee�？�。优选的，所述的传感器分别设定为光照度传感器、降雨量传感器、含水量传感器、湿度传感器、温度传感器、风速传感器。优选的，所述的传感器，其末端连接一个或一个以上的实时物化采样端点收集装置。优选的，为所述的实时物化采样端点收集装置提供电力的电源，是市电电源或太阳能电源或风能发电电源。[0009]优选的，所述的实时物化采样端点收集装置分别是光照度、降雨量、含水量、湿度、温度、风速、氧氮含量、土壤酸碱含量、土壤微量元素含量的探测器。相比现有技术，本实用新型产生的积极效果是以物联网运行模式，由数据服务器、互联网、局域网、土壤墒情检测装置构成的实时监测管理系统监测一个或一个以上的zigbee局域网范围内的多点土壤墒情，通过各节点及各节点间的传感器实时监测土壤的含水量、温湿度等多种参数，所有的监测装置可通过GPRS无线网络将数据传输到Internet公网中指定的监控平台服务器上，由上行的用户终端处分其量化的数据并给出处置土壤墒情的方案。
图I是构成本实用新型涉及的土壤墒情检测装置组网模式的结构示意图；图2是关于图I中的土壤墒情检测单元结构示意图； 图3是关于图2中带有实时物化采样端点收集装置、电源的土壤墒情检测单元结构示意图；图4是本实用新型涉及的土壤墒情检测装置检测土壤墒情的检测方法流程示意图。图中1_数据服务器，2-GPRS收发�？椋�3-实时物化量传感器(其中31_光照度传感器、32-降雨量传感器、33-含水量传感器、34-湿度传感器、35-温度传感器、36-风速传感器、37-备选传感器)，4-电源，5-互联网，6-监控平台服务器，7-Zigbee局域网，8- 土壤墒情检测单元，9-嵌入式MUC/Zigbee�？椋�10-实时物化采样端点收集装置(其中101_光照度探测器、102-降雨量探测器、103-含水量探测器、104-湿度探测器、105-温度探测器、106-风速探测器、107-氧氮含量探测器、108- 土壤酸碱含量探测器、109- 土壤微量元素含量探测器)。
具体实施方式
作为实施例，图I是构成本实用新型涉及的土壤墒情检测装置的结构示意图。由该图可以看出本实用新型是一种既包括互联网5又包括Zigbee局域网7在内的“物物相联”的物联网模式的实时监测控制系统。所谓“物物相联”是指本系统同时包含了具体化的硬件装置，而根据本实用新型的目的、内容涉及的技术领域，该装置又由具体的“物件”GPRS收发�？�2、土壤墒情检测单元8等部件并结合以上的网络连接关系构成了完整的土壤墒情监测装置。具体地说，本装置是一种基于物联网模式的土壤墒情检测装置，具有数据服务器I、GPRS收发�？�2、电源4，在所述数据服务器I、GPRS收发模块2之间设有与互联网5交互连接的监控平台服务器6,在所述GPRS收发�？�2的一端通过由Zigbee无线�？楣钩傻木钟蛲�7与至少三个或三个以上的土壤墒情检测单元8相连接，所述各土壤墒情检测单元8的末端连接至少一个或一个以上的实时物化量传感器3。同样作为实施例，附图2、附图3进一步解释了土壤墒情检测单元8的结构特点。附图2、3中的嵌入式单片机MUC/Zigbee�？�9是将单片机MUC与Zigbee�？楣袒谝黄穑δ苌嫌懈魉酒渲�。当与MUC/Zigbee模块9相连的任何一个实时物化量传感器3通过实时物化采样端点收集装置10探测到实物采样数据后，在MUC/Zigbee�？�9的调度下均可经监控平台服务器6将数据传至上行端的数据服务器I。而本实施例中的实时物化量传感器3可以分别是光照度传感器31、降雨量传感器32、含水量传感器33、湿度传感器34、温度传感器35、风速传感器36、备选传感器37的集成的传感器也可以是其中的任一分立式的传感器。但所述的传感器不论是集成还是分立式的，根据检测任务的需要或监控平台服务器6的分配，其传感器的末端可以连接一个或一个以上的实时物化采样端点收集装置。另外，从系统装置的功能方面细分，所述的收集装置还可以是或分别是光照度、降雨量、含水量、湿度、温度、风速、氧氮含量、土壤酸碱含量、土壤微量元素含量的探测器。更近一步地说，本实用新型的土壤墒情检测单元8是一块带有MUC/Zigbee�？�9的主板，也可根据检测地域的需要及检测单元的数量多处设立分立主板；而电源4是本装置中的土壤墒情检测单元8的动力源，可随机设定。但无论是集成主板还是分立主板，电源4均可分别与土壤墒情检测单元8、MUC/Zigbee模块9、实时物化采样端点收集装置10的电路板相连接，其中，与MUC/Zigbee�？橄嗔拥牡缭吹缏坊狗直鹩牍庹斩却衅�31、降雨量传感器32、含水量传感器33、湿度传感器34、温度传感器35、风速传感器36、备选传感器37的接线端子相连接；同理，根据集成主板或分立主板的设定，采样端点收集装置10所 指的一个或多个探测器即光照度探测器101、降雨量探测器102、含水量探测器103、湿度探测器104、温度探测器105、风速106探测器、氧氮含量107探测器、土壤酸碱含量108探测器、土壤微量元素含量探测器109中的一个或任一个或全部探测器其电源与对应相连接的传感器共享。实践中本实用新型涉及的电源及电力供应设备分别采用了太阳能光伏板技术和风能发电技术，其效果极好又稳定。一般来讲，在作业面积较大的田野单独设置市电动力线比较铺张，维修成本也比较高。而本实用新型涉及的所有实时物化量传感器及其末端探测器其电器功耗为毫安级，在任何一个检测点的区域设置上述的节能设备足以担纲设备的用
rf~t ^t^TFFT结合图4，作为另一实施例的描述，给出了基于本实用新型的装置而提供的一种检测土壤墒情的检测方法。实践中可将该方法作为利用物联网模式的土壤墒情检测装置检测土壤墒情的标准。例如，该方法包括了采集墒情、传递信息的步骤。具体地说，采集墒情步骤包括设定光照度传感器、降雨量传感器、含水量传感器、湿度传感器、温度传感器、风速传感器、备选传感器的各自采集位置，由所设定的电源向所述的实时物化量传感器和端点收集装置提供电力，在监控平台服务器的监控下由GPRS收发�？橄騔igbee无线�？楣钩傻木钟蛲⒊鲋噶睿度胧組UC/Zigbee�？榻邮崭弥噶畈⑾蛩龅氖凳蔽锘看衅鞣⒊鍪凳┎杉拿睿龅氖凳蔽锘看衅鹘说闶占爸檬占纳�/物化信息反馈给实时物化量传感器并逐一传递至嵌入式MUC/Zigbee�？�,再通过Zigbee无线模块构成的局域网将回馈的信息发送至GPRS收发�？椋嗫仄教ǚ衿骷觳镚PRS收发�？槭占牟杉畔⑼üチ洗潦莘衿鳎墒莘衿鞯闹斩擞没т馈Ｗ凵纤觯臼涤眯滦蜕婕暗募觳馔寥郎是榈募觳夥椒ㄊ窃诶枚嘀指呔鹊闹悄芑衅骱土煜鹊那度胧降テ际豕钩傻募嗖獾ピ幕∩希缘ピ芄欢懒⒆远夭杉髦旨嗖馐莶⒔性ご砦际趼肪叮⒀卮寺肪锻ü钟蛲�、物联网将结果数据发送到指定的数据服务器上，以供专家分析使用。而由以上诸检测单元构成的检测装置能实时采集一种或多种土壤参数，具有较强的扩展性和可靠性。尤其是在同一区域内的多个监测单元可通过zigbee方式组成一个局域网络，使用同一个GPRS通道与服务器建立通信连接关系，从而节省了 GPR S无线网络的软硬件设施及相应的通讯费用，达到降低成本的目的。
权利要求1.一种基于物联网模式的土壤墒情检测装置，具有数据服务器、GPRS收发�？�、电源，其特征在于，在所述数据服务器、GPRS收发�？橹渖栌杏牖チ换チ拥募嗫仄教ǚ衿鳎谒鯣PRS收发模块的一端通过由Zigbee无线�？楣钩傻木钟蛲胫辽偃龌蛉鲆陨系耐寥郎是榧觳獾ピ嗔樱龈魍寥郎是榧觳獾ピ哪┒肆又辽僖桓龌蛞桓鲆陨系拇衅�。
2.根据权利要求I所述的基于物联网模式的土壤墒情检测装置，其特征在于，所述的土壤墒情检测单元，其单元包括一个嵌入式MUC/Zigbee�？椤�
3.根据权利要求I或2所述的基于物联网模式的土壤墒情检测装置，其特征在于，所述的传感器分别设定为光照度传感器、降雨量传感器、含水量传感器、湿度传感器、温度传感器、风速传感器。
4.根据权利要求I或2所述的基于物联网模式的土壤墒情检测装置，其特征在于，所述的传感器，其末端连接一个或一个以上的实时物化采样端点收集装置。
5.根据权利要求I或2所述的基于物联网模式的土壤墒情检测装置，其特征在于，为所述的实时物化采样端点收集装置提供电力的电源，是市电电源或太阳能电源或风能发电电源。
6.根据权利要求4所述的基于物联网模式的土壤墒情检测装置，其特征在于，所述的实时物化采样端点收集装置分别是光照度、降雨量、含水量、湿度、温度、风速、氧氮含量、土壤酸碱含量、土壤微量元素含量的探测器。
专利摘要本实用新型涉及一种基于物联网模式的土壤墒情检测装置，所述装置具有数据服务器、GPRS收发�？�、电源，在所述数据服务器、GPRS收发模块之间设有与互联网交互连接的监控平台服务器，在所述GPRS收发�？榈囊欢送ü蒢igbee无线�？楣钩傻木钟蛲胫辽偃龌蛉鲆陨系耐寥郎是榧觳獾ピ嗔樱龈魍寥郎是榧觳獾ピ哪┒肆又辽僖桓龌蛞桓鲆陨系氖凳蔽锘看衅鳌１咀爸每山鹘诘慵案鹘诘慵涞拇衅魇凳奔嗖馔寥赖暮�、温湿度等多种参数通过GPRS无线网络将数据传输到Internet公网中指定的监控平台服务器上。
文档编号G01D21/02GK202562513SQ20122001049
公开日2012年11月28日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者李文才, 杨永红, 陈松, 任立 申请人:李文才, 杨永红, 陈松, 任立
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