[实用新型]一种土壤环境监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤环境监测系统。

背景技术

山地是一种特殊地貌，具有海拔起伏大、坡度陡峻、沟谷幽深、土壤环境复杂的特点，许多区域为多石灰岩山地，土层薄，岩石裸露度高，石砾含量多，土壤干旱贫瘠，春夏干旱严重，因此造林难度较大，如何提高造林成活率和林木生长量是造林工程的工作重点。

对于山地造林，水资源是十分宝贵的资源。特别是一些远离主要道路的造林山地，仅仅依靠每次的下雨，满足植物生长的需求是远远不够的，而靠山下输送水成本又极高，收集利用好山坡径流，使之成为干旱季节植物浇灌的主要水源。常见山地雨水收集池在收集雨水中存在需要人工挖掘收集池，不可移动，收集面较小、雨水存放不当导致雨水蒸发巨大，极易被污染的问题。如果能解决雨水收集量不足和移动性的问题，就可以满足偏远山区造林周期需水的需求。

而由于山体坡度较大，将水落于坡表后，极易由于重力的作用，沿坡面往下流失，造成坡体土壤缺水干旱，养分含量一般很低，同时，经过一定时期的沉降作用后，容重增加，孔隙度降低，不利于土壤中水分和空气的有效运移以及肥料的协调转移，会直接影响造林植物的正常生长发育，甚至导致植物的死亡。

传统的山地造林树苗栽培后很难进行及时的管理，一般只能进行费时费力的人工管理，水肥灌溉很难及时科学到位，水土流失情况也不能实施监控。

土壤流失是山区经常遇到的问题，而测定土壤流失的多需要人进行观测，而且单一设定上下限的报警模式极易引起误报误操作。现有技术报警方式存在以下不足：

（1）结构虽然简单，只具有单一值的阀值报警；

（2）由于环境变化存在突变可能，导致误报较多；

（3）由于尚未有适合野外条件下的环境报警器，现有报警其适应野外环境的能力极差。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种土壤环境监测系统。基于SMS短信技术开发，在单片机上进行差值运算的系列产品，旨在为用户用户提供易于上手、价格低廉但功能丰富的环境监控、报警解决方案。环境一旦发生异常，系统就会及时给发出相应的短信报警信息。本系统使用有助于提高特定行业的安全系数。

一种土壤环境监测系统，包括传感装置、信号传导装置和控制装置，其特征在于所述传感装置包括湿度传感器、温度传感器和超声波距离传感器，所述信号传导装置包括短信发送模块、无线传输模块和接口模块，所述控制装置包括一个单片机和一个数据存储器，所述传感装置接收土壤及空气中的环境信息并形成数字信号，通过信号传导装置发送给控制装置，控制装置接收数字信号后进行逻辑判断发出短信信号给预设用户。

所述控制装置包括一个能够定时发出主动探测信息的脉冲模块。该模块可以定时发出探测信息给传感装置，传感装置平时不工作，处于待机状态，只有接到主动探测信息后才开始一次环境信息的探测，与传统一直处于开机状态的传感装置来说，本方案节能一半以上。

所述单片机包括一个多阈值比较器。该多阈值比较器的作用在于可以根据预设的阈值差值进行报警，可以有多个差值。

所述土壤环境监测系统分为地上部分和地下部分，地下部分包括传感装置的湿度传感器和温度传感器，地上部分包括信号传导装置和控制装置以及传感装置中的超声波距离传感器。分体设计有利于保持电子系统的稳定。

所述控制装置匹配多组传感装置。

本实用新型具有如下特点：

1、采用多路超声波测距，主要采集传感器到地面的距离。如有必要，可扩展多个其他通道，引入其他传感器以实现订制功能。

2、定时采样记录，采样时间间隔可调。数据及采样时间点由储存器记录，随时可读取（可采用USB接口）。

3、报警设置及短信提示。可通过编程设定差值报警阈值。阈值设定有3种:

A、峰值限制 ：采样值超过差值限制就报警。

B、阶段峰值限制：采样值在预设窗口时间内差异持续量超过限制就报警。

C、准峰值限制：采样值的准峰值在预设窗口时间内持续超过限制就报警。短信提示通过单片机功能模块及SIM卡实现。

4、测试时间间隔由单片机时钟中断实现，可出厂预设，如有必要可由用户调整。

由于本实用新型结构简单，综合成本低廉，组装十分方便，野外放置时，装置埋在泥土中，露出天线即可，超声波传感器放置在测杆顶部，整体体积小，单人可携带多套设备，进行野外布点。操作十分简单，另外实际报警效果也很好。

附图说明

图1是本实用新型系统结构框图。

具体实施方式