[发明专利]车载式土壤采样信息控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器网络、精细农业技术领域，特别涉及一种车载式土壤采样信息控制系统及方法。

背景技术

测土配方施肥技术是精细农业的关键技术之一，其技术核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，同时有针对性地补充作物所需的营养元素，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要，达到提高肥料利用率和减少用量，提高作物产量，改善农产品品质，节省劳力，节支增收的目的。为了实现测土配方施肥，土壤分析是关键的步骤，而土壤采样又是土壤分析的基础。只有实现了土壤样本的快速采集并准确实时记录采样点的位置，才能保证测土配方施肥的效果。我国目前多以手工采样为主，费时费力，效率很低。我国一些研究机构开发了一些机械式土壤采样机器，国际上也有动力式土壤采样机器，但这些机器只是用机械驱动土钻减轻了采土作业的劳动强度，但并不能实现土壤的自动记录和采土位置的准确定位和自动成图。

目前常规采样环节采用人工记录采样信息，操作效率低，误操作率高，且纸质标签信息量小，易污损，无法重复利用。RFID标识标签具有体积小、寿命长，可重复使用等优点，可以较好的弥补纸质标签的不足。但目前实际应用的RFID系统要求将每个RFID读写器通过有线的形式连接到电脑上，从而处理读写器收集到的信息，这样就使得RFID技术读写器只能处理距离较近的标识。

因此，现有技术仍有待于改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种车载式土壤采样信息控制系统及方法，以实现土壤采样信息的自动获取、土壤采样及土样信息的自动标识以及对土样数据的远程控制和传输。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种车载式土壤采样信息控制系统，包括有：

土壤自动采样器，用于自动采集土样并获取土样采集信息，将采集的土样装入土样盒，并将获取的土样采集信息发送到ZigBee子节点模块；所述土样采集信息包括采样土层厚度、采样点位置和土样重量；

RFID模块，其包括RFID标签及RFID读卡器；所述RFID标签贴于土样盒上，用于对所述土样盒进行编号；所述RFID读卡器用于读取所述RFID标签的数据，并将其发送到ZigBee子节点模块；

ZigBee子节点模块，用于接收所述土样采集信息及RFID标签数据，并将其发送到ZigBee车载终端；

ZigBee车载终端，用于接收所述ZigBee子节点模块的信息并进行显示，生成采样结果分布图。

优选的，所述系统进一步包括：3G远程通讯模块，其与所述ZigBee车载终端连接，用于接收所述ZigBee车载终端的数据，并通过3G网络将其发送到远程服务器，生成采样结果分布图。

优选的，所述土壤自动采样器进一步包括：

GPS接收机，用于自动获取土样的采样点位置；

超声波探测仪，用于测量采样土层厚度；

由步进电机控制的称重装置，用于测量土样重量。

优选的，所述系统采用GIS技术生成采样结果分布图。

本发明还提供一种车载式土壤采样信息控制方法，包括有：

S1、利用土壤自动采样器自动采集土样并获取土样采集信息，将采集的土样装入土样盒，并将获取的土样采集信息发送到ZigBee子节点模块；所述土样采集信息包括采样土层厚度、采样点位置及土样重量；

S2、将RFID标签贴于所述土样盒上，以对土样盒进行编号；并将RFID读卡器读取的所述RFID标签数据发送到ZigBee子节点模块；

S3、将ZigBee子节点模块接收到的所述土样采集信息及RFID标签数据发送到ZigBee车载终端；

S4、ZigBee车载终端对所述ZigBee子节点模块的信息进行记录和显示，生成采样结果分布图。

优选的，所述方法进一步包括步骤：

S5、所述ZigBee车载终端将其接收的数据发送到3G远程通讯模块，所述3G远程通讯模块通过3G网络将接收的数据发送到远程服务器，并生成采样结果分布图。

优选的，所述土壤自动采样器进一步包括：

GPS接收机，用于自动获取土样的采样点位置；

超声波探测仪，用于测量采样土层厚度；

由步进电机控制的称重装置，用于测量土样重量。

优选的，所述方法采用GIS技术生成采样结果分布图。