[发明专利]一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统及其工作方法

权利要求书

1.一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，包括喷灌装置、n个土壤水分数据采集系统、无线传输系统、第二控制器、串口服务器及监测与分析系统，所述无线传输系统包括短距离无线传输系统和长距离无线传输系统，所述短距离无线传输系统与长距离无线传输系统之间通过第二控制器、串口服务器进行数据交换；

所述喷灌系统包括喷头、电控比例阀、继电器、第一控制器及水泵，其中喷头、水泵通过管路依次连接，第一控制器与继电器、电控比例阀一端通过导线依次连接，电控比例阀另一端连接在管路上；

所述土壤水分数据采集系统包括土壤水分传感器及控制器，其中控制器通过P1口与土壤水分传感器的0-5V信号线连接进行AD转换；

所述短距离无线传输系统包括第一无线电台、n个无线电台及第二无线电台，第一无线电台、无线电台均与第二无线电台进行无线传输；

所述长距离无线传输系统包括CPE无线网桥、通信基站、交换机、WEB服务器、网络交换机及INTERNET，CPE无线网桥与通信基站通过无线通信，通信基站与交换机、WEB服务器、网络交换机及INTERNET依次连接。

2.如权利要求1所述的一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述喷灌系统还包括过滤器，所述过滤器位于水泵和喷头之间的管路上。

3.如权利要求1所述的一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述监测与分析系统包括客户端或用户端，客户端与交换机进行有线连接，用户端通过INTERNET进行数据的获取和控制。

4.如权利要求3所述的一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述客户端为电脑应用程序，采用Visual Studio2012用C#语言进行编程，客户端包含数据显示功能，同时将每次采集的数据保存到本地数据库和中心数据库中，使用者可以通过智能手机到中心数据库共享数据，同时客户端带有图表绘制功能，可以将获取的数据按时间绘制成曲线并分析出水分值随时间的变化。

5.如权利要求3所述的一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述用户端为智能手机。

6.如权利要求1所述的一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述控制器均采用STC12C5A60S2单片机。

7.如权利要求1所述的一种丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述无线电台的频段范围为425-450M。

8.如权利要求1所述的丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统，其特征在于，所述第二控制器的串口一与第二无线电台进行通讯，第二控制器的串口二与串口服务器进行通讯，串口服务器与CPE无线网桥通过网线连接。

9.如权利要求1-8任意一项权利要求所述的丘陵地区土壤水分分布及运移规律远程监测与分析系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，监测与分析系统定时发送控制指令传输给第二控制器，实时通过第二无线电台转发控制指令给第一控制器开启电控比例阀进行喷灌，控制指令包括喷灌开启指令以及喷灌的强度。

步骤2，控制器1-n每间隔一分钟对土壤水分传感器1-n进行AD转换读取土壤水分值，其中第二无线电台与无线电台1-n采用主从轮询通讯，同时将土壤入渗水分值发送给第二控制器，第二控制器收到后实时转发给监测与分析系统显示并将数据保存到数据库中存储。

步骤3，喷灌一段时间后监测与分析系统发送关闭指令远程关闭电控比例阀关闭喷灌。