[实用新型]一种农田土壤墒情远程监测终端

说明书

技术领域

本实用新型涉及物联网监控技术领域，特别涉及一种农田土壤墒情远程监测终端。

背景技术

土壤墒情是最重要和最常用的土壤信息之一，它是作物生长发育期内土壤水分盈亏判断、灌溉、施肥决策以及排水措施等的制定依据。同时掌握大区域的农田土壤墒情信息，有助于对该区域内国家水利资源进行很好的了解和掌握。因此准确、快速地对土壤墒情进行监测预报具有重要意义。传统的土壤墒情监测，是通过先后采用烘干称重、中子水份计、TDR时域反射仪和地面穿透雷达等仪器和方法，测试过程比较繁琐，并且只能对特定小区域的土壤信息人工采集。而对大区域农田土壤墒情信息的采集则牵涉大量人力物力，也不利于信息数据传输。采用卫星遥感方法进行土壤墒情监测，虽然可实现信息的远距离采集与传送，但成本较高，且测试精度易受气候和地形条件的影响，实时性较差。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种农田土壤墒情远程监测终端，能实现无人化自动实时采集土壤墒情信息，并可对信息进行远程监控，使用不受时间和空间的限制。

(二)技术方案

一种农田土壤墒情远程监测终端，包括数据采集单元、MCU微处理器、GPS模块、无线通信单元和供电单元；

所述数据采集单元包括土壤温湿度传感器和信号调理电路，所述土壤温湿度传感器埋入土壤中，采集地表下0～100cm各个深度处土壤水分信息，并转换为0～5V模拟电压信号；所述信号调理电路对所述模拟电压信号进行滤波和缓冲，并与所述MCU微处理器的ADC端口连接；

所述MCU微处理器通过所述ADC端口读取所述模拟电压信号并进行转换，同时经COM1口和COM2口分别与所述无线通信单元和所述GPS模块进行通信连接；

所述GPS模块通过所述COM1口与所述MCU微处理器连接，并接收GPS定位卫星传送的导航电文，用于确定具体地理位置；

所述无线通信单元包括GPRS模块和SIM卡，所述GPRS模块经所述COM2口与所述MCU微处理相连接，所述MCU微处理器通过所述GPRS模块将数据发送给移动终端；

所述供电单元为其它各模块提供工作电压。

进一步的，所述土壤温湿度传感器选用JWSL-5VB保护型温湿度变送器。

进一步的，所述信号调理电路包括第一运放、第二运放、变阻器、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻，其中所述第一和第二运放选用LM358P运算放大器。

进一步的，所述MCU微处理器选用低功耗8位微处理器ATmega128。

进一步的，所述GPS模块包括GPS传感器、三极管、二极管和第三～第八电阻，其中所述GPS传感器选用GPS-C3-470内置天线GPS芯片。

进一步的，所述GPRS模块包括GPRS无线通信模组、反相器、发光二极管和第九电阻，其中所述GPRS无线通信模组选用MC35嵌入式GPRS无线通信模组，所述反相器选用非门74LS04。

进一步的，所述供电单元包括太阳能电池板、整流降压电路和蓄电池。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种农田土壤墒情远程监测终端，结合传感器技术、单片机技术、GPS技术和无线通信技术，能实现无人化自动实时采集土壤墒情信息，也可实现无人化定时完成信息采集传输，不受空间地域环境影响，可在大区域内任意布置，体积小巧，可灵活移动，安装方便，GPS标定具体地理位置，多点采集数据通过GPRS无线方式发送给移动终端，实现了远程监控，避免了大区域通讯电缆的布置，节约了成本，其系统功耗低，测试精度高，性能稳定可靠，具有很好的实时性、灵活性和可扩展性。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的一种农田土壤墒情远程监测终端的系统结构框图。

图2为本实用新型所涉及的一种农田土壤墒情远程监测终端的数据采集单元电路原理图。

图3为本实用新型所涉及的一种农田土壤墒情远程监测终端的GPS模块电路原理图。

图4为本实用新型所涉及的一种农田土壤墒情远程监测终端的GPRS模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所涉及的实施例做进一步详细说明。