專利名稱：開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農(nóng)田水利領域，是ー種土壌濕度的情況監(jiān)測與預報系統(tǒng)。
背景技術：
墑，指土壤適宜植物生長發(fā)育的濕度；墑情，指土壤濕度的情況。土壤濕度是土壤的干濕程度，即土壤的實際含水量，其可用土壌含水量占烘干土重的百分數(shù)表示，土壌含水量=水分重/烘干土重X100%;也可以土壤含水量相當于田間持水量的百分比，或相對于飽和水量的百分比等相對含水量表示。土壤水是植物吸收水分的主要來源(水培植物除外)，另外植物也可以直接吸收少量落在葉片上的水分。土壌水的主要來源是降水和灌溉水，參與巖石圏-生物圏-大氣圈-圏-水圈的水分大循環(huán)。墑情，再具體的說就是農(nóng)作物根層土壤中含水量多少的情況，在ー個小區(qū)域內(nèi)監(jiān)測墑情、監(jiān)測的結果主要用于指導本小區(qū)域灌溉，目前這種“封閉式”的墑情測報系統(tǒng)已在應用。但在ー個大范圍內(nèi)的應用，例如 一個縣轄域內(nèi)監(jiān)測墑情，并結合氣象預報和農(nóng)作物特性，作出墑情預報，井向全社會發(fā)布，指導農(nóng)戶及時灌溉、適量灌溉，從傳統(tǒng)灌溉轉向科學灌溉，這種“開放式”的墑情測報系統(tǒng)至今尚未報道。如中國專利申請?zhí)?00880006560. 0，名稱為“根據(jù)土壤濕度分布數(shù)據(jù)準備工作場地的系統(tǒng)和方法”，一種基于土壌濕度分布為土方工程項目運送土壌的方法，包括根據(jù)土壤濕度數(shù)據(jù)和指示所述土壤在采挖區(qū)域或填充區(qū)域的位置數(shù)據(jù)的輸出信號。該方法進ー步包括根據(jù)所述信號在采挖區(qū)域內(nèi)選擇填充土壤的位置或在填充區(qū)域內(nèi)選擇堆放土壌的位置。ー種為土方建設項目提供土壤的系統(tǒng)(10),包括至少ー個機器(50, 50a, 50b),該機器具有一個傳感器(64)用于感應土壌濕度，和一個接收器(25，26，56)用于對應于所述土壌的位置接收位置數(shù)據(jù)，以及ー個信號發(fā)射裝置(46，54)用于根據(jù)位置數(shù)據(jù)和土壌濕度數(shù)據(jù)輸出信號。系統(tǒng)(10)包括一個運送機器(14，14a，14b)用于根據(jù)所述信號在所述采挖區(qū)域和所述填充區(qū)域之間選擇性地運送填充土壌。再如中國專利申請?zhí)?01010034324. 9，名稱為“土壤濕度傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)及土壤濕度信息的獲取方法”，本發(fā)明具體涉及ー種土壤濕度傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)及土壌濕度信息的獲取方法，屬于無線傳感器網(wǎng)絡技術領域。為實現(xiàn)對田間土壌濕度信息的有效獲取，本發(fā)明提供一種基于區(qū)間調(diào)整的土壌濕度傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括土壌濕度傳感設備、數(shù)據(jù)匯集設備、數(shù)據(jù)遠程傳輸設備及系統(tǒng)管理設備；采用該系統(tǒng)及方法后，不但可以有效地擴展網(wǎng)絡規(guī)模，而且能根據(jù)應用需要和外接傳感器感測精度，有效地進行傳輸數(shù)據(jù)的壓縮，避免了不必要的資源浪費，實現(xiàn)了傳感器網(wǎng)絡基于應用的優(yōu)化。經(jīng)過實際應用驗證，本系統(tǒng)及方法可以很好地與灌溉系統(tǒng)配合，達到較好的自動灌溉效果。綜上所述的方法，不足之處在于已掌握的信息尚未全面及時的向社會披露。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將克服上述的不足，g在向本領域提供ー種開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)，使其能解決現(xiàn)有農(nóng)作物墑情預報發(fā)布欠及時的技術問題，本發(fā)明是采用如下的技術方案實現(xiàn)的。這種開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)包括監(jiān)測部分與預報部分，以及實施步驟，其要點在于所述監(jiān)測部分由水分感應器、數(shù)據(jù)采集器、無線發(fā)送器構成，水分感應器埋設在不同深度的土壤層，用于測出農(nóng)作物根區(qū)某個監(jiān)測點土壌剖面的含水量。所述數(shù)據(jù)采集器采集所述水分感應器測出的土壌水分數(shù)據(jù)，并通過無線發(fā)送器發(fā)送至數(shù)據(jù)接收器。所述預報部分由數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)中心處理器和發(fā)送樞紐構成，數(shù)據(jù)接收器接收來自各個監(jiān)測點水分感應器所測出的土壌水分數(shù)據(jù)，并發(fā)送至數(shù)據(jù)中心處理器，由數(shù)據(jù)中心處理器對輸入的土壌水分數(shù)據(jù)、氣象預報數(shù)據(jù)、人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)進行處理，得出墑情預報數(shù)據(jù)，由發(fā)送樞紐將所述墑情預報數(shù)據(jù)通過信息發(fā)布平臺及時發(fā)布，告知井指導廣大農(nóng)戶、農(nóng)技人員和農(nóng)村基層干部及時適量灌溉農(nóng)作物。結合上述結構，該開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)的實施步驟為
一、確定所監(jiān)測的農(nóng)作物區(qū)域內(nèi)監(jiān)測點的位置和數(shù)量，由不同位置的監(jiān)測點形成監(jiān)測網(wǎng)點群。·ニ、所述每個監(jiān)測點農(nóng)作物主根區(qū)土壌不同深度處埋設水分感應器，每個所述監(jiān)測點縱向布置的農(nóng)作物根系范圍內(nèi)的水分感應器個數(shù)大于兩個。三、所述每個監(jiān)測點設置數(shù)據(jù)采集器、無線發(fā)送器、以及太陽能電池，且與水分感應器連接構成回路。四、所述數(shù)據(jù)中心處理器對數(shù)據(jù)接收器提供的土壌水分數(shù)據(jù)、接收的氣象預報數(shù)據(jù)、人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)進行處理，得出墑情預報數(shù)據(jù)。五、由所述發(fā)送樞紐將所述墑情預報數(shù)據(jù)通過信息發(fā)布平臺發(fā)布，指導農(nóng)作物的適量灌溉。所述信息發(fā)布平臺包括電視臺、電臺、氣象屏、手機短信、傳真機。本發(fā)明系統(tǒng)設置較為合理，安裝較為方便，主要為廣大農(nóng)戶及時發(fā)布農(nóng)作物墑情預報，從而指導廣大農(nóng)戶及時適量灌溉、科學灌溉。


圖I是本發(fā)明的實施例系統(tǒng)流程方框示意圖。
具體實施例方式附圖中的名稱及序號水分感應器I、數(shù)據(jù)采集器2、太陽能電池3、無線發(fā)送器4、數(shù)據(jù)接收器5、數(shù)據(jù)中心處理器7、土壌水分數(shù)據(jù)6、氣象預報數(shù)據(jù)8、作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)9、發(fā)送樞紐10、電視臺11、電臺12、氣象屏13、手機短信14、傳真機15。如圖I所示，實施方式以本發(fā)明的實施步驟為例
一、確定所監(jiān)測的農(nóng)作物區(qū)域內(nèi)監(jiān)測點的位置和數(shù)量，由不同位置的監(jiān)測點形成監(jiān)測網(wǎng)點群。
ニ、每個監(jiān)測點農(nóng)作物主根區(qū)土壌不同深度處埋設水分感應器1，每個監(jiān)測點縱向布置的農(nóng)作物根系范圍內(nèi)的水分感應器為四個；
三、每個監(jiān)測點設置數(shù)據(jù)采集器2、無線發(fā)送器4、以及太陽能電池3，且與水分感應器連接構成回路；
四、數(shù)據(jù)中心處理器7對數(shù)據(jù)接收器5提供的土壌水分數(shù)據(jù)6、接收的氣象預報數(shù)據(jù)8、人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)9進行處理，得出墑情預報數(shù)據(jù)；
五、由發(fā)送樞紐10將墑情預報數(shù)據(jù)通過電視臺11、電臺12、氣象屏13、手機短信14、傳真機15，向全社會發(fā)布墑情信息，指導廣大農(nóng)戶及時適量灌溉農(nóng)作物。其工作原理為先由監(jiān)測點內(nèi)的水分感應器測出農(nóng)作物根系所在土壌剖面的含水量；再由數(shù)據(jù)采集器對水分感應器所測出的土壌水分數(shù)據(jù)進行采集，并通過無線發(fā)送器將土壌水分數(shù)據(jù)發(fā)送至預報系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收器；接著由數(shù)據(jù)接收器將信息傳送至數(shù)據(jù)中心處理器，數(shù)據(jù)中心處理器結合接收的氣象預報數(shù)據(jù)、以及由人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)ー并處理，得到墑情預報數(shù)據(jù)；最后由發(fā)送樞紐將墑情預報數(shù)據(jù)通過信息發(fā) 布平臺及時發(fā)布，告知井指導廣大農(nóng)戶及時適量灌溉農(nóng)作物。
權利要求
1.一種開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括監(jiān)測部分與預報部分，以及實施步驟，其特征在于 所述監(jiān)測部分由水分感應器(I)、數(shù)據(jù)采集器(2)、無線發(fā)送器(4)構成，水分感應器(I)埋設在不同深度的土壤層；所述數(shù)據(jù)采集器(2)采集所述水分感應器(I)測出的土壌水分數(shù)據(jù)，并通過無線發(fā)送器(4)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收器(5); 所述預報部分由數(shù)據(jù)接收器(5)、數(shù)據(jù)中心處理器(7)和發(fā)送樞紐(10)構成，數(shù)據(jù)接收器(5 )接收來自各個監(jiān)測點水分感應器(I)所測出的土壌水分數(shù)據(jù)(6 )，并發(fā)送至數(shù)據(jù)中心處理器(7)，由數(shù)據(jù)中心處理器對輸入的土壌水分數(shù)據(jù)(6)、氣象預報數(shù)據(jù)(8)、人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)(9)進行處理，得出墑情預報數(shù)據(jù)，由發(fā)送樞紐(10)將所述墑情預報數(shù)據(jù)通過信息發(fā)布平臺及時發(fā)布，指導及時適量灌溉農(nóng)作物。
2.如權利要求I所述的開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)，其特征在于所述實施步驟為 一、確定所監(jiān)測的農(nóng)作物區(qū)域內(nèi)監(jiān)測點的位置和數(shù)量，由不同位置的監(jiān)測點形成監(jiān)測網(wǎng)點群； ニ、所述每個監(jiān)測點農(nóng)作物主根區(qū)土壌不同深度處埋設水分感應器(I )，每個所述監(jiān)測點縱向布置的農(nóng)作物根系范圍內(nèi)的水分感應器個數(shù)大于兩個； 三、所述每個監(jiān)測點設置數(shù)據(jù)采集器(2)、無線發(fā)送器(4)、以及太陽能電池(3)，且與水分感應器連接構成回路； 四、所述數(shù)據(jù)中心處理器(7)對數(shù)據(jù)接收器(5)提供的土壌水分數(shù)據(jù)(6)、接收的氣象預報數(shù)據(jù)(8)、人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)(9)進行處理，得出墑情預報數(shù)據(jù)； 五、由所述發(fā)送樞紐(10)將所述墑情預報數(shù)據(jù)通過信息發(fā)布平臺發(fā)布，指導農(nóng)作物的適量灌溉。
3.根據(jù)權利要求I或2所述開放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)，其特征在于所述信息發(fā)布平臺包括電視臺(11)、電臺(12)、氣象屏(13)、手機短信(14)、傳真機(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及放式墑情監(jiān)測與預報系統(tǒng)，其主要包括監(jiān)測部分與預報部分，前者由水分感應器、數(shù)據(jù)采集器、無線發(fā)送器構成，水分感應器埋設在不同深度的土壤層，測出農(nóng)作物根區(qū)某個測點土壤剖面的含水量；數(shù)據(jù)采集器、水分感應器采集的水分數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送器，發(fā)送到數(shù)據(jù)接收器；后者由數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)中心處理器和發(fā)送樞紐構成，數(shù)據(jù)接收器接收監(jiān)測點水分感應器的土壤水分數(shù)據(jù)，發(fā)送至數(shù)據(jù)中心處理器，對輸入的土壤水分數(shù)據(jù)、氣象預報數(shù)據(jù)、人工采集的作物水分生理指標和作物需水數(shù)據(jù)進行處理，得出墑情預報數(shù)據(jù)至發(fā)送樞紐，將墑情預報數(shù)據(jù)分別通過電視臺、電臺、氣象屏、手機短信、傳真機，使墑情預報數(shù)據(jù)及時發(fā)布信息，指導及時適量灌溉農(nóng)作物。
文檔編號G01N33/24GK102680660SQ20121008251
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權日2012年3月26日
發(fā)明者奕永慶, 沈海標, 黃姚松 申請人:奕永慶