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基于无线传输的 土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统

阅读：154发布：2020-05-11

专利汇可以提供基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及土壤监测技术，公开了一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统。本发明通过设置传感组件采集土壤墒情数据，设置阀门控制电路控制阀门开关状态，实现了对土壤墒情的自动监控。在实现对土壤墒情自动监控的同时，还设置了摄像组件拍摄阀门的开关状态图像，通过阀门的开关状态图像能够客观反映出阀门的真实开关状态，工作人员通过该系统就可实现对阀门开关状态的巡视，而无需进行现场巡视，有效降低了工作人员的劳动强度，节省了人力，并提高了巡视效率。，下面是基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置，其特征在于，包括控制器、传感组件、阀门控制电路和摄像组件；
所述传感组件用于采集土壤墒情数据，所述阀门控制电路用于控制阀门开关，所述摄像组件用于拍摄所述阀门的开关状态图像；
所述控制器内置有无线通信模块，并与所述传感组件、所述阀门控制电路和所述摄像组件连接，用于接收所述传感组件采集的土壤墒情数据以及所述摄像组件拍摄的所述阀门的开关状态图像，并将所述土壤墒情数据和所述阀门的开关状态图像通过所述无线通信模块发送到上位机，以及通过所述无线通信模块接收所述上位机根据所述土壤墒情数据生成的控制指令，并根据所述控制指令控制所述阀门控制电路，以控制所述阀门开关。
2.如权利要求1所述的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置，其特征在于，所述无线通信模块包括3G模块、4G模块、5G模块、GPRS模块、无线自组网模块、Zigbee模块或Wi-Fi模块。
3.如权利要求1所述的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置，其特征在于，所述传感组件包括：
用于监测土壤水分的水分传感器、用于监测土壤温度的温度传感器、用于监测土壤盐分的盐分传感器、用于监测土壤水溶性盐浓度的土壤导电率传感器、用于监测土壤pH值的土壤pH值传感器、用于监测土壤张力的土壤张力传感器、用于监测土壤肥力的土壤肥力传感器、用于监测土壤氧饱和度的土壤氧饱和度传感器。
4.如权利要求1所述的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置，其特征在于，所述阀门包括脉冲阀、电磁阀或电动阀。
5.如权利要求1所述的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置，其特征在于，所述摄像组件包括至少一部摄像头，所述阀门的开关状态图像为所述摄像头拍摄的所述阀门的喷口状态图像。
6.一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控系统，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一所述的监控装置，还包括上位机，所述上位机与所述监控装置的无线通信模块连接通信。
7.如权利要求6所述的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控系统，其特征在于，还包括移动智能终端，所述移动智能终端通过无线方式与所述上位机连接，所述上位机能够将所述土壤墒情数据和所述阀门的开关状态图像通过无线发送到所述移动智能终端。
8.如权利要求7所述的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控系统，其特征在于，所述移动智能终端为智能手机。

说明书全文

基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统

技术领域

[0001] 本发明涉及土壤监测技术，尤其涉及一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统。

背景技术

[0002] 在土壤墒情监测中，现有远程监控设备具备通过无线方式对土壤水分、温度等参数进行远程采集及对阀门进行远程控制等功能。但是，在设备实际使用过程当中，往往会由于设备可靠性等原因导致对阀门的开关控制无法执行到位，而设备监控端却无法监测到该错误，从而无法客观反映出阀门的真实开关状态。例如，在设备监控端显示阀门已经打开，而实际阀门处于关闭状态，或者在设备监控端显示阀门已经关闭，而实际阀门处于打开状态。如果阀门错误打开，可能导致作物淹死，而如果阀门错误关闭，则可能导致作物干死。因此，即便安装了远程监控设备，由于上述原因，也不得不定期安排巡视人员对现场进行人工巡视，浪费了人力。

发明内容

[0003] 本发明主要目的在于，提供一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统，以解决现有远程监控设备无法客观反映阀门的真实开关状态，需要人力现场巡视的问题。

[0004] 本发明是通过如下技术方案实现的：一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置，包括控制器、传感组件、阀门控制电路和摄像组件；
所述传感组件用于采集土壤墒情数据，所述阀门控制电路用于控制阀门开关，所述摄像组件用于拍摄所述阀门的开关状态图像；
所述控制器内置有无线通信模块，并与所述传感组件、所述阀门控制电路和所述摄像组件连接，用于接收所述传感组件采集的土壤墒情数据以及所述摄像组件拍摄的所述阀门的开关状态图像，并将所述土壤墒情数据和所述阀门的开关状态图像通过所述无线通信模块发送到上位机，以及通过所述无线通信模块接收所述上位机根据所述土壤墒情数据生成的控制指令，并根据所述控制指令控制所述阀门控制电路，以控制所述阀门开关。

[0005] 进一步地，所述无线通信模块包括3G模块、4G模块、5G模块、GPRS模块、无线自组网模块、Zigbee模块或Wi-Fi模块。

[0006] 进一步地，所述传感组件包括：用于监测土壤水分的水分传感器、用于监测土壤温度的温度传感器、用于监测土壤盐分的盐分传感器、用于监测土壤水溶性盐浓度的土壤导电率传感器、用于监测土壤pH值的土壤pH值传感器、用于监测土壤张力的土壤张力传感器、用于监测土壤肥力的土壤肥力传感器、用于监测土壤氧饱和度的土壤氧饱和度传感器。

[0007] 进一步地，所述阀门包括脉冲阀、电磁阀或电动阀。

[0008] 进一步地，所述摄像组件包括至少一部摄像头，所述阀门的开关状态图像为所述摄像头拍摄的所述阀门的喷口状态图像。

[0009] 一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控系统，包括如上所述的监控装置，还包括上位机，所述上位机与所述监控装置的无线通信模块连接通信。

[0010] 进一步地，所述监控系统还包括移动智能终端，所述移动智能终端通过无线方式与所述上位机连接，所述上位机能够将所述土壤墒情数据和所述阀门的开关状态图像通过无线发送到所述移动智能终端。

[0011] 进一步地，所述移动智能终端为智能手机。

[0012] 与现有技术相比，本发明提供的基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置及监控系统，通过设置传感组件采集土壤墒情数据，设置阀门控制电路控制阀门开关状态，实现了对土壤墒情的自动监控。在实现对土壤墒情自动监控的同时，还设置了摄像组件拍摄阀门的开关状态图像，通过阀门的开关状态图像能够客观反映出阀门的真实开关状态，工作人员通过该系统就可实现对阀门开关状态的巡视，而无需进行现场巡视，有效降低了工作人员的劳动强度，节省了人力，并提高了巡视效率。附图说明

[0013] 图1是基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控系统的组成原理示意图。

[0014]

具体实施方式

[0015] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步详细说明。

[0016] 本发明实施例提供了一种基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控系统，该监控系统包括基于无线传输的土壤墒情可视化智能监控装置和上位机2。

[0017] 监控装置包括控制器4、传感组件5、阀门控制电路6和摄像组件7。其中：传感组件5用于采集土壤墒情数据，阀门控制电路6用于控制阀门8开关，摄像组件7用于拍摄阀门8的开关状态图像。

[0018] 控制器4内置有无线通信模块3，并与传感组件5、阀门控制电路6和摄像组件7连接，用于接收传感组件5采集的土壤墒情数据以及摄像组件7拍摄的阀门8的开关状态图像，并将土壤墒情数据和阀门8的开关状态图像通过无线通信模块3发送到上位机2，以及通过无线通信模块3接收上位机2根据土壤墒情数据生成的控制指令，并根据控制指令控制阀门控制电路6，以控制阀门8开关。监控系统中，上位机2与监控装置的无线通信模块3连接通信。

[0019] 本实施例中，无线通信模块3包括3G模块、4G模块、5G模块、GPRS模块、无线自组网模块、Zigbee模块或Wi-Fi模块等，采用其中任意一类模块均可以实现土壤墒情数据、阀门8的开关状态图像和控制指令等数据的传输。但是Zigbee模块、3G模块、GPRS模块传输图片时速度较低，不能实现实时传输，但延时不会很大，仍能够实现对阀门8开关状态的图像监控目的。

[0020] 本实施例中的土壤墒情数据不仅包括土壤的湿度，还包括土壤的温度、盐分、水溶性盐浓度、pH值、张力、肥力、氧饱和度等方面的数据，基于此，本实施例中传感组件5包括用于监测土壤水分的水分传感器、用于监测土壤温度的温度传感器、用于监测土壤盐分的盐分传感器、用于监测土壤水溶性盐浓度的土壤导电率传感器、用于监测土壤pH值的土壤pH值传感器、用于监测土壤张力的土壤张力传感器、用于监测土壤肥力的土壤肥力传感器、用于监测土壤氧饱和度的土壤氧饱和度传感器，用于分别检测上述各数据。

[0021] 本实施例中的阀门8包括脉冲阀、电磁阀或电动阀等各种阀门类型，均可利用本发明技术方案实现对其真实开关状态的监控。

[0022] 本实施例中的摄像组件7包括至少一部摄像头，在确定阀门8的开关状态时，可通过摄像头拍摄阀门8的喷口状态图像，将阀门8的喷口状态图像作为阀门8的开关状态图像。通过阀门8的喷口状态能够反映出阀门8的开关状态，如果阀门8喷口呈现出喷洒状态，则阀门8为打开状态，如果阀门8喷口未喷洒，则阀门8为关闭状态。当然，确定阀门8的开关状态时，不仅限于这一种方式，也可以采用其他可能的方式。

[0023] 该监控系统还可包括移动智能终端1，移动智能终端1通过无线方式与上位机2连接，上位机2能够将土壤墒情数据和阀门8的开关状态图像通过无线发送到移动智能终端1，工作人员利用该移动智能终端1能够实现移动工作，随时随地监测土壤墒情数据和阀门8的开关状态。移动智能终端1可以是智能手机、平板电脑等移动智能设备。

[0024] 上述实施例仅为优选实施例，并不用以限制本发明的保护范围，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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