[发明专利]一种物联网无线植物根系土壤分层测量传感器

说明书

本发明公开了一种物联网无线植物根系土壤分层测量传感器，所述土壤分层测量传感器包括：天线、杆头、锁扣和直杆，直杆通过锁扣与杆头进行电连接，杆头上方设置有天线，通过天线进行无线传输将数据上传至云端物联网管理平台；在杆头内设置有A/D转换器和太阳能电池板；直杆表面刻有N个尺度标识，在每个尺度标识内侧设置有一组温度、水分和EC值传感器；杆头内A/D转换器分别与每组温度、水分和EC值传感器电连接，接收温度、湿度和EC数值。

技术领域

本发明涉及土壤分析技术领域，特别是涉及物联网无线植物根系土壤分层测量传感器。

背景技术

土壤分层参数的获取是土壤水循环研究、灌溉管理、水资源高效利用、可溶性离子浓度等工作的前端基础，是智慧农业的前端神经末梢，通过土壤水分等在线监测，可以严格按照土壤墒情浇水施肥，使灌溉水、肥得到有效利用，以达到减肥、节水，作物高产的目的。

高浓度的可溶性盐类会使植物受到损伤或造成植株根系的死亡，会严重影响作物的生长，导致作物的减产。稳定可靠、普适可延展的土壤分层参数获取解决方案有助于提升精准农业的环境监测水准。

通过部署在作物根系附近的物联网植物根系土壤分层测量传感器，获取实时的土壤水分、温度及土壤盐分数据，就可以获取植物的实时耗水情况、实时根系生长深度；结合分层土壤盐分含量图，可以直观地分析根区盐分积累情况，从而做出精准的灌溉、施肥决策指导。

现有专利CN201721066952一种低功耗四合一传感器，尽管能实现测量土壤的温度、湿度、光照度、EC值等功能，但测量不同深度土层的温度、湿度、EC值需要安装多套四合一传感器(如要分别测量埋深15cm、45cm、90cm的土层的温度、湿度、EC值等参数，就需要分三次挖孔埋入3套四合一传感器，且埋入土层后无法实现光照度检测功能，传感器天线埋入地下后无法实现无线传输数据的功能，只能采用有线传输的方式传送数据，采用3v的纽扣电池，无法实现数据的连续传输，需要更换电池；目前大多数土壤分层测量传感器安装麻烦，没有标高，需要现场测量传感器的埋深度；使用成本高昂，每套传感器都需要独立的微处理器、电源、无线传输系统等，导致无法在农业生产中广泛运用；没有定位功能；要分多次挖孔地埋传感器，劳动强度大、效率低。

因此希望有一种物联网无线植物根系土壤分层测量传感器能够解决现有技术中的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明公开一种物联网无线植物根系土壤分层测量传感器，所述土壤分层测量传感器包括：天线、杆头、锁扣和直杆，直杆通过锁扣与杆头进行电连接，杆头上方设置有天线，通过天线进行无线传输将数据上传至云端物联网管理平台；在杆头内设置有A/D转换器、微处理器和太阳能电池板；直杆表面刻有N个尺度标识，在每个尺度标识内侧设置有一组温度、水分和EC值传感器；杆头内A/D转换器分别与每组温度、水分和EC值传感器电连接，接收温度、湿度和EC数值。

优选地，所述杆头内还设置有光照传感器和二氧化碳传感器，光照传感器和二氧化碳传感器分别将检测到的光照强度数据和采集的二氧化碳浓度数据发送至所述A/D转换器，并在所述微处理器中进行数据处理，然后进一步通过所述无线传输将光照强度数据和二氧化碳浓度数据发送至所述云端物联网管理平台。

优选地，所述杆头内进一步设置有：人体接近传感器和GPS(北斗)定位，当人体接近传感器触发时，GPS(北斗)定位将位置数据通过所述无线传输发送至所述云端物联网管理平台。

优选地，所述杆头的外壳为防水壳。

优选地，所述无线传输为窄带物联网无线传输。

优选地，所述N的数量为大于等于2的整数。

本发明公开了一种物联网无线植物根系土壤分层测量传感器，本发明将分层检测传感器集成在一根直杆上，并且使用者通过更换不同尺寸标记的直杆，实现对不同高度分层的数据处理，降低了成本并实现内存共享。