[发明专利]一种墒情监测系统

说明书

本发明提供一种墒情监测系统，包括数据采集仪和数据分析模块；可以提高曲线精度，同时避免电磁波干扰。

技术领域

本发明属于土壤湿度监测领域，一种基于多频率反测介电常数判断土壤水分的墒情监测系统。

背景技术

土壤饱和含水量是指土壤颗粒间所有孔隙都充满水时的含水量，亦称持水度；土壤水在土壤中受到各种力的作用，由于各种力的不同作用，土壤水形成了具有不同水分物理特性的吸湿水、膜状水、毛管水及重力水，当土壤达到饱和含水量时，土壤的形态便是包含了所有的吸湿水、膜状水、毛管水及重力水，因此，饱和含水量可以表征土壤的最大持水能力，常用来反应土壤的水源涵养功能，是墒情监测的重要数据。

现有的设备的许多设备均可以用于测量土壤含水量的设备，总结起来，其测量方法具有以下缺陷：

1.电极板容易受到土壤环境的影响，出现位移或者松动，从而影响监测结果；

2.描绘出的土壤含水量曲线精度较差；

3.易受谐波干扰，或者其他频段电磁波干扰，影响含水量曲线。

发明内容

本发明提供一种墒情监测系统，可以提高曲线精度，同时避免电磁波干扰。

本发明通过以下方式实现：

一种墒情监测系统，包括数据采集仪1和数据分析模块；

所述数据采集仪包括顶盖、一端开口的管状壳体和至少一载板；所述顶盖设置在壳体开口端与壳体可拆卸连接；所述载板通过一连接件与壳体可拆卸连接，所述载板上设有一监测电路；所述监测电路包括一选频模块、一起振模块、一分频模块、一放大模块和一数据处理模块；所述选频模块、起振模块分频模块、放大模块和数据处理模块依次串联；所述选频模块包括两电环；两电环形成电容；两电环与一滤波器连接并与至少两电感并联形成回路；所述一选频模块、一起振模块、一分频模块、一放大模块和一数据处理模块集成为一电路板上；

所述电感之间设有一继电器受控端，用于在电感之间进行切换；

所述载板包括一上端面；所述上端面设有两对称侧壁；所述侧壁合围形成一凹槽；所述凹槽中部设有镂空部；所述镂空部两侧设有至少一对锁孔；所述电路板设置在凹槽中并通过锁孔固定，载板两侧面设有侧板；所述侧板外端面呈圆弧状且设有至少两隔开的限位槽；所述电环套设在限位槽上；

所述数据分析单元与数据处理单元数据连接：所述数据模块通过以下方法进行数据分析：

s1：获取校准点数据；

s2：对比校准点通过物理法测得的水份量；

s3：制作含水量曲线，完成校准；

所述s1中，将数据采集仪埋入校准点中，加水，使土壤含水量稳定平衡，读取数据采集仪数据；

所述s2中：取与数据采集仪同深度土层的土壤；密封、称重；之后进行烘干；

所述s1-s2步骤需重复操作，直到土壤含水量饱和；

所述s1中，数据采集仪切换不同电感对含水量进行测定；分别获得不同电感的输出值；

所述s4中，同个电感的输出值做归一化处理，得到SF值，以实测含水量为横坐标，以SF值为纵坐标，得到分散的数据点；同个采集的数据点，确定含水量幂曲线；

所述s4中，在不同电感监测后获得的不同含水量幂曲线进行算数平均；得到最终的含水量曲线；

所述s4中，归一化处理前分别将数据采集仪放在空气中和水中用读取数据。