農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
    土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源是通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊采集得到的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，經(jīng)過(guò)解析后在存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，為用戶(hù)界面和統(tǒng)計(jì)分析模塊提供數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心包括接受和解析模塊、用戶(hù)界面模塊、分析模塊、統(tǒng)計(jì)模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)和管理系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)接受和解析模塊用于監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的連接請(qǐng)求和接受其發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)給解析模塊將數(shù)據(jù)包拆解可利用的數(shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。圖形用戶(hù)界面模塊用于顯示土壤信息，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，顯示形式可以是表格形式或者是圖形形式；對(duì)各個(gè)采集點(diǎn)的信息進(jìn)行查看和管理，在連接狀態(tài)下可以通過(guò)界面發(fā)送命令。
    數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計(jì)模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比對(duì)。在接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步的分析，如果土壤參數(shù)出現(xiàn)異常，就會(huì)給用戶(hù)發(fā)出警報(bào)。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理
    利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，每隔一段時(shí)間采集一次它所攜帶的各類(lèi)傳感器的數(shù)值，不同的傳感器提供的數(shù)值不同，將這些數(shù)值打包后，在通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)提交給數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。并利用太陽(yáng)能進(jìn)行充電、實(shí)現(xiàn)墑情信息的遠(yuǎn)程連續(xù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)，利用再多個(gè)采集點(diǎn)設(shè)置帶有GPS裝置的固定監(jiān)測(cè)站，并通過(guò)上位機(jī)GIS軟件實(shí)現(xiàn)大面積區(qū)域的土壤墑情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。土壤墑情檢測(cè)設(shè)備主要是基于時(shí)域反射和頻域反射，這兩種均是通過(guò)測(cè)量土壤介電常數(shù)的變化，間接測(cè)定土壤含水量。介質(zhì)在外加點(diǎn)場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，終介質(zhì)中電場(chǎng)與原外加電場(chǎng)比值即為相對(duì)介電常數(shù)，又稱(chēng)相對(duì)電容率。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用
    土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有高度集成、高度自動(dòng)化及遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。其體積小、重量輕、測(cè)量結(jié)果之，安裝非常簡(jiǎn)單，采用太陽(yáng)能電板供電，運(yùn)行*免維護(hù)。
    1、農(nóng)作物施肥和灌溉管理
    2、天氣及農(nóng)田小氣候的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和研究
    3、地下水埋深連續(xù)監(jiān)測(cè)
    4、旱澇災(zāi)害、泥石流和森林火險(xiǎn)等監(jiān)測(cè)預(yù)警
    5、農(nóng)田短期和長(zhǎng)期土壤墑情連續(xù)監(jiān)測(cè)
    6、高爾夫球場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和公園草坪的精細(xì)管理