[发明专利]一种土壤参数的监测系统和方法

权利要求书

1.一种土壤参数的监测系统，其特征在于，包括：三维运行装置和监测装置；

所述三维运行装置用于使所述监测装置在水平和竖直方向运动；

所述三维运行装置包括三维运行框架、第一运行装置、第二运行装置和第三运行装置；

所述三维运行框架为立方体框架，用于放置所述第一运行装置、所述第二运行装置和所述第三运行装置；

所述第一运行装置和所述第二运行装置均为导轨，用于使所述监测装置在水平方向运动；所述第一运行装置运动的方向和所述第二运行装置运动的方向相互垂直；所述第一运行装置和所述第二运行装置使所述监测装置运动的方向垂直；所述第三运行装置垂直于所述第一运行装置和所述第二运行装置形成的水平面；所述第三运行装置使所述监测装置在竖直方向运动；

还包括辅助引导装置；所述辅助引导装置包括喇叭口、重锤和测量管，所述测量管埋置于土壤中，所述监测装置进入所述测量管中测量土壤参数，所述喇叭口位于所述测量管的上部，所述重锤与所述监测装置连接。

2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述第三运行装置安装在所述第一运行装置的上侧，所述第三运行装置进一步包括绕线轮和电缆线，所述电缆线与所述绕线轮连接。

3.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述三维运行装置还包括四个限位开关，所述四个限位开关分别位于所述第一运行装置的两端和所述第二运行装置的两端，所述四个限位开关用于防止所述监测装置脱离所述三维运行装置。

4.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述三维运行装置还包括第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机；

所述第一步进电机用于使所述监测装置以所述第一运行装置对应的运行方向运行，所述第二步进电机用于使所述监测装置以所述第二运行装置对应的运行方向运行，所述第三步进电机用于使所述监测装置以所述第三运行装置对应的运行方向运行；

所述第三步进电机安装在所述第一运行装置的上侧，所述监测装置与所述第三步进电机连接。

5.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测装置包括一个传感探头，用于监测所述土壤参数。

6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述传感探头包括温度传感器、水分传感器和电导率传感器中一种或者多种。

7.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括控制装置，所述控制装置用于控制所述监测装置通过设定的运行方式在所述三维运行装置上运动；所述控制装置进一步包括：上位机和下位机；

所述上位机用于设定运行参数；所述下位机包括控制模块和扩展接口，所述控制模块用于接收所述上位机设定的所述运行参数并根据所述运行参数控制所述监测装置在所述三维运行装置上运动，所述控制模块还用于接收所述监测装置发送的所述土壤参数；

所述运行参数包括监测周期、监测点坐标、监测顺序、监测深度间隔、监测最大深度以及传感探头与土壤表面的距离。

8.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括微调装置，所述微调装置用于调整所述三维运行装置水平放置。

9.一种基于权利要求1到8任一项所述的土壤参数的监测系统进行土壤参数的监测方法，其特征在于，包括：

监测装置通过设定的运行方式在三维运行装置上运动；

所述监测装置监测所述土壤参数，其中，对于具有相同水平坐标的多个监测点监测所述土壤参数时，自下而上监测获取所述土壤参数；

所述监测装置通过重锤牵引进入测量管，并监测所述测量管内的监测点的土壤参数；所述测量管的上部设有喇叭口。