(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010420026.7
(22)申请日 2020.05.18
(71)申请人 深圳市安泰宇盛科技有限公司
地址 518000 广东省深圳市龙岗区吉华街
道布龙路171号全伟达工业园4栋401
(72)发明人 景兴发
(74)专利代理机构 深圳市欣亚知识产权代理事
务所(普通合伙) 44621
代理人 葛勤 程光慧
(51)Int.Cl.
G01N 33/24(2006.01)
G01D 21/02(2006.01)
(54)发明名称一种土壤环境墒情监测装置(57)摘要本发明公开了一种土壤环境墒情监测装置，其包括：杆体，土壤墒情监测机构，与所述杆体连接，所述土壤墒情监测机构上间隔设置有7个监测位；传感器，与所述杆体连接；主控模块，连接于所述杆体，与所述土壤墒情监测机构和传感器信号连接，用于 将土壤墒情监测机构和传感器获取的土壤环境信息传输至一控制终端。所述监测装置可实时监测作物种植土壤的温湿度、电导率值以及环境空气中的温湿度、照度、和气压数据，并可根据监测到的数据控制阀门进行浇水、施肥的操作，从而避免了浪费水源和肥料，防止了破坏土壤。同时用户可通过控制终端查看和调控作物种植环境的各参数，实现了远程诊断、控制的
功能。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 111487394 A 2020.08.04
C N 111487394
A
1.一种土壤环境墒情监测装置，其特征在于，包括：
杆体，
土壤墒情监测机构，与所述杆体连接，所述土壤墒情监测机构上间隔设置有7个监测位；
传感器，与所述杆体连接；
主控模块，连接于所述杆体，与所述土壤墒情监测机构和传感器信号连接，用于将土壤墒情监测机构和传感器获取的土壤环境信息传输至一控制终端。
2.根据权利要求1所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述杆体还连接有电源。
3.根据权利要求2所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述主控模块还通过线路连接有阀门。
4.根据权利要求3所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述7个监测位等间距设置，用于监测不同深度土壤的温度、湿度和电导率值。
5.根据权利要求4所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，相邻监测位间的间距为10cm。
6.根据权利要求5所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述主控模块为一物联网终端，其与所述土壤墒情监测机构和传感器通过RS -485串口通讯连接。
7.根据权利要求6所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述电源包括蓄电池和太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述传感器为集成环境传感器，用于监测环境温度、湿度、光照和大气压参数。
9.根据权利要求8所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述阀门为电动球阀、电动蝶阀、电磁阀中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的土壤环境墒情监测装置，其特征在于，所述传感器通过一传感器安装支架连接于所述杆体，所述太阳能电池通过一电池安装支架连接于所述杆体。
权 利 要 求 书1/1页CN 111487394 A
一种土壤环境墒情监测装置
技术领域
[0001]本发明属于土壤监测技术领域，具体地说涉及一种土壤环境墒情监测装置。
背景技术
[0002]我国是农业大国，正处于从传统农业向现代化农业转型的关键时期，在此阶段，利用计算机相关技术对农业生产进行预测与指导是十分必要的。干旱会严重制约农业的发展，为保证农作物正常生长，获取高产、稳产，必须提供给作物充足的水分，自然条件下，往往存在降水量不足、不均匀的问题，不能满足作物对水分的要求，因此灌溉技术尤为重要。[0003]目前，农业种植基本依靠传统经验来种植和灌溉，无法反映土壤中的真实情况，这种灌溉方式存在大量浪费水资源的问题。另外，不同的地域存在着特殊的环境因子，传统种植方法无法确定环境因子与作物生长状况之间的关系，没有有效的数据对作物种植过程进行验证，不能针对不同地块和农作物实行不同的灌溉方案，无法使农作物处于最适宜的生
长环境中。而且，传统的作物种植过程，往往存在过度灌溉和施肥的情况，过度灌溉容易造成水土流失、引发自然灾害，过多施肥则会造成土壤板结、影响作物收益。
发明内容
[0004]为此，本发明正是要解决上述技术问题，从而提出一种可实时监测土壤情况从而根据监测数据控制精确灌溉和施肥的土壤环境墒情监测装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0006]本发明提供一种土壤环境墒情监测装置，其包括：
[0007]杆体，
[0008]土壤墒情监测机构，与所述杆体连接，所述土壤墒情监测机构上间隔设置有7个监测位；
[0009]传感器，与所述杆体连接；
[0010]主控模块，连接于所述杆体，与所述土壤墒情监测机构和传感器信号连接，用于将土壤墒情监测机构和传感器获取的土壤环境信息传输至一控制终端。
[0011]作为优选，所述杆体还连接有电源。
[0012]作为优选，所述主控模块还通过线路连接有阀门。
[0013]作为优选，所述7个监测位等间距设置，用于监测不同深度土壤的温度、湿度和电导率值。
[0014]作为优选，相邻监测位间的间距为10cm。
[0015]作为优选，所述主控模块为一物联网终端，其与所述土壤墒情监测机构和传感器通过RS-485串口通讯连接。
[0016]作为优选，所述电源包括蓄电池和太阳能电池。
[0017]作为优选，所述传感器为集成环境传感器，用于监测环境温度、湿度、光照和大气压参数。
[0018]作为优选，所述阀门为电动球阀、电动蝶阀、电磁阀中的至少一种。
[0019]作为优选，所述传感器通过一传感器安装支架连接于所述杆体，所述太阳能电池通过一电池安装支架连接于所述杆体
[0020]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0021]本发明所述的土壤环境墒情监测装置，其包括：杆体，土壤墒情监测机构，与所述杆体连接，所述土壤墒情监测机构上间隔设置有7个监测位；传感器，与所述杆体连接；主控模块，连接于所述杆体，与所述土壤墒情监测机构和传感器信号连接，用于将土壤墒情监测机构和传感器获取的土壤环境信息传输至一控制终端。所述监测装置可实时监测作物种植土壤的温湿度、电导率值以及环境空气中的温湿度、照度、和气压数据，并可根据监测到的数据控制阀门进行浇水、施肥的操作，从而避免了浪费水源和肥料，防止了破坏土壤。同时用户可通过控制终端查看和调控作物种植环境的各参数，实现了远程诊断、控制的功能。
附图说明
[0022]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0023]图1是本发明实施例所述的土壤环境墒情监测装置的结构示意图；
[0024]图2是本发明实施例所述的土壤环境墒情监测装置中杆体部分的结构示意图。[0025]图中附图标记表示为：1-杆体；2-土壤墒情监测机构；201-监测位；202-导向部；3-传感器；4-主控模块；5-太阳能电池；6-传感器安装支架；7-电池安装支架。
具体实施方式
[0026]实施例
[0027]本实施例提供一种土壤环境墒情监测装置，请参阅图1-2，所述监测装置包括一杆体1，所述杆体1安装于作物种植环境中，用于固定和安装其它机构，如图所示，所述杆体1呈柱状，其材质为GE 357U型号的塑料，具有抗老化、防腐蚀、防虫咬的优点，可置于室外十年变率不高于8％，且适用范围广，工作环境温度可在-25-85℃之间。
[0028]还包括土壤墒情监测机构2，其与所述杆体1连接，其呈柱状，所述土壤墒情监测机构2上具有7个监测位201，可用于监测不同土壤深度的数据，本实施例中，所述土壤墒情监测机构2为多功能土壤墒情监测仪，每个监测位处具有一独立的土壤监测传感机构，可同时监测土壤的温度、湿度和电导率(EC)值，所述土壤墒情监测机构2为全封闭结构，防水、防尘，且外壳为抗老化材料，适宜于长时间放置于田间、土地中进行不间断测量，为了便于将土壤墒情监测机构2置入土壤深处，所述土壤墒情监测机构2低端还设置有导向部202，所述导向部202为向内的倒角结构，如图所示，其截面图形为三角形。具体地，7个监测位等间距设置，相邻两个监测位201的间距优选为10cm，三角形的导向部202与土壤间的相互作用小，使用寿命可提高至5-8年。所述土壤墒情监测机构2的湿度测量范围为0-100％，湿度精度为±1％；温度测量范围为-40-125℃，温度测量精度为±0.2℃；EC值测量范围为0-9.9ms/cm，EC值精度为±0.1ms/cm，土壤墒情监测机构2外壳的材质为PC，工作环境在-20-85℃之间。[0029]所述杆体1上还连接有一传感器3，所述传感器3位多功能集成式环境传感器，所述传感器3可同时监测环境温度、环境
湿度、光照度和大气压四种环境参数。所述传感器3的工
作温度范围为-40-85℃，温度分辨率为0.01℃；湿度测量范围为0-100％RH，分辨率为0.04％RH；光照度测量范围为0-220000lux，光照分辨率为1lux；大气压测量范围为10-200000Pa，大气压分辨率为1Pa；其工作电压为3.3-5.5V。
[0030]进一步地，所述杆体1上还设置有主控模块4，所述主控模块4为一物联网终端，本实施例中，所述主控模块4与所述土壤墒情监测机构2和传感器3通过RS-485串口通讯连接，用于获取土壤墒情监测机构2和传感器3的监测数据，并传输至云端，控制终端从云端获取上述监控数据，并根据监控数据发送控制指令。
[0031]所述主控模块4还通过线路连接有阀门，所述阀门用于开启或关闭灌溉以及施肥管路，向作物提供灌溉水、肥料或者停止灌溉、施肥。所述阀门可以采用DN50电动球阀、DN80电动蝶阀、DN50电磁阀以及DN80电磁阀中的至少一种。
[0032]为了为所述监测装置提供电能，还包括电源，所述电源包括连接于所述杆体的蓄电池和太阳能电池5，通过蓄电池与太阳能电池5双电源充分保证了监测装置的电源供给，蓄电池电量用尽后还可通过太阳能电池5持续供电。
[0033]为保持装置的稳固性，所述传感器3通过一传感器安装支架6连接于所述杆体1，所述传感器安装支架6一侧通过螺钉连接于所述杆体，所述传感器通过螺钉连接于安装支架6的顶面。所述太阳能电池5通过一电池安装支架7连接于所述杆体1，同样地，所述电池安装支架7通过螺钉连接于所述杆体1，所述太阳能电池5通过螺钉连接于所述电池安装支架7。[0034]本实施例所述的土壤环境墒情监测装置的主控模块4通过4G/5G/NB-IOT/LORA与云端服务器通讯连接，控制终端与云端服务器也通讯连接，控制终端中具有控制界面或控制APP，实时分析土壤中的温湿度、EC和空气中的温湿度、照度、气压的关系，可根据得出的关系实时调控灌溉、施肥的过程，节省了灌溉用水与肥料，可广泛用于果树种植、花卉种植、中草药种植等技术领域，适用于大田、果园、农林、盐碱地、科研基地等场景。
[0035]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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