一种土壤pH监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种土壤pH监测装置及方法，所述装置包括MCU以及与所述MCU分别连接的如下部件：电源模块、采集模块、故障排除模块、显示模块、无线传输模块。本发明专利技术通过土壤pH传感器监测实时pH数据，并将数据无线传送给数据中转站点，然后所述数据中转站点再无线传送给远方的服务器。服务器将接收到的土壤pH值信息发送到用户的手机上。这样，用户通过手机终端就可实时监控大棚土壤pH监测环境。当土壤的pH值出现异常时，可以进行及时的处理，保障农作物的生产安全。通过一个MCU即可精准控制所有其他模块的开关，接收处理数据，有效提升了效率；故障排除模块的设置，提高了装置的故障应对能力。

Soil pH monitoring device and method

The present invention relates to an apparatus and method for monitoring soil pH, the device comprises the following components of the MCU and the MCU are respectively connected with the power module, data acquisition module, troubleshooting module, display module, wireless transmission module. The invention monitors real time pH data through a soil pH sensor and wirelessly transmits data to a data transfer station, and then the data transfer station is wirelessly transmitted to a server far away. The server sends the received soil pH information to the user's cell phone. In this way, users can monitor the greenhouse soil pH monitoring environment through the mobile terminal. When the soil pH value is abnormal, it can be treated in time to ensure the safety of crop production. Through a MCU, the switch of all other modules can be accurately controlled, and the data can be received and processed, thus effectively improving the efficiency. The setting of the troubleshooting module improves the fault response capability of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤pH监测装置及方法
本专利技术属于智能农业
，具体涉及一种土壤pH监测装置及使用其进行pH监测的方法。
技术介绍
随着农业产业规模不断扩大和技术的不断普及，大棚数量不断增多。土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一，是土壤形成和熟化培肥过程的一个指标。在土壤中，土壤的酸碱度参与许多化学反应，对许多土壤性质产生影响。微生物活动、有机质的合成与分解、土壤保持养分的能力以及土壤发生过程中元素的迁移等，都与土壤pH有关。各种植物都有其适宜的pH范围，超过这个范围生长即受阻。传统的土壤pH监测需要把监测的土壤成分送往实验室,检测周期比较长。传统的土壤pH监测控制是农户到大棚人工读取土壤pH值，如果仅靠人工既耗人力，又容易发生差错。现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的土壤pH检测措施就显现出很大的局性。农户不能随时随地得知大棚内的土壤pH值，并及时做出相应处理达到将土壤pH控制在适合农作物生产的范围内的效果，进而影响了农作物的生长和产量。中国专利申请号为201510704135.0的专利技术专利申请，公开了一种便携式无线监测土壤pH值装置，包括壳体，支柱；所述壳体底部连接支柱，所述支柱底部上设有探针；所述壳体上设有显示器，所述壳体侧面上设有充电接口和有线数据传输口；所述壳体内部设有控制电路板，所述壳体顶部设有控制按钮；所述支柱内部设有蓄电池；所述蓄电池连接控制电路板，所述控制电路板分别连接充电接口，有线数据传输口，显示器，控制按钮，探针。所述控制电路板上设有CPU主控模块，传感器采集模块，通讯模块，存储器；所述CPU主控模块分别连接传感器采集模块，通讯模块，存储器。然而上述土壤pH值监测装置的缺点在于，其通讯模块采用有线或无线方式直接和远方服务器进行通信，而大棚内往往由于无线信号不好，经常导致监测数据无法及时上传服务器，而有线传递信号的方式会导致操作不便，而且布线复杂费时。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种土壤pH监测装置，该装置包括MCU和多组无线通信协议，内置安全加密技术和算法，能够提供远程和本地模式下的数据上传。本专利技术土壤pH监测装置是直接插进土壤里面，实时的采集到数据并将数据上传到网关或服务器。具体的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种土壤pH监测装置，所述装置包括MCU以及与所述MCU分别连接的如下部件：电源模块、采集模块、故障排除模块、显示模块、无线传输模块。优选的，所述电源模块为电池或市电。优选的，所述采集模块为土壤pH传感器。优选的，所述装置还包括LED和按键，所述LED用于显示工作状态，所述按键用于开关所述监测装置或者设定报警阈值。优选的，所述装置进一步包括中转站点，所述无线传输模块能够与所述中转站点无线通信。更优选的，所述中转站点是路由器或者是具有2G/3G/4G无线通信功能的移动终端。更优选的，所述中转站点可以上传土壤pH监测数据到服务器和发送控制命令到无线传输模块。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种土壤pH监测方法，其使用如上所述的土壤pH监测装置，所述无线传输模块将采集模块采集到的土壤pH值无线传输给中转站点，同时在显示模块上显示土壤pH值，中转站点将数据传输给远方的服务器。优选的，当监测装置不传输数据时处于低功耗睡眠模式，定时唤醒监测装置，采集并无线发送数据。优选的，所述服务器将土壤pH值数据发送到用户的移动终端。本专利技术的有益效果如下：本专利技术可以智能采集土壤pH值无线发送给农户，便于用户随时随地了解大棚土壤pH值，并及时做出相应处理达到将土壤pH控制在适合农作物生产的范围内的效果，保证了农作物的生长和产量。通过一个MCU即可精准控制所有其他模块的开关，接收处理数据，有效提升了效率；故障排除模块的设置，提高了装置的故障应对能力。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术的优选实施例中土壤pH监测装置的工作原理示意图。图2为本专利技术的优选实施例中土壤pH监测装置的结构原理示意图。图3为本专利技术的优选实施例中土壤pH监测装置的放置方式示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术涉及电源模块、采集模块、显示模块、无线传输模块和控制器等相结合的技术，通过合理的规划、设计并建设一套智能监测系统，可以检测棚内多个位置的土壤pH。图1为本专利技术的优选实施例中土壤pH监测装置的工作原理示意图。如图1所示，本专利技术通过土壤pH传感器监测实时pH数据，并将数据无线传送给数据中转站，然后所述数据中转站再无线传送给远方的手机端或者PC端，可选的，还可以无线传送给远方的服务器。图2为本专利技术的优选实施例中土壤pH监测装置的结构原理示意图。如图2所示，所述装置包括MCU1以及与所述MCU1相连接的如下部件：电源模块2、采集模块3、故障排除模块(Debug)4、显示模块5、无线传输模块6。所述MCU(MicrocontrollerUnit，又称单片机)内置安全加密技术和算法，能够提供远程和本地模式下的数据上传。电源模块2可以是外接市电或者电池。采集模块3采用常见的各种土壤pH传感器，使用时直接插入待测土壤之中。故障排除模块4可以是集成在MCU内的内部存储器来实现，也可以是位于MCU外的独立存储器，能够及时排除监测装置出现的故障或重新启动所述监测装置。显示模块5可以使用LCD显示屏或者数码显示管。本专利技术的无线传输模块6支持蓝牙、Wifi等常见的无线传输方式，能够自动与中转站点7形成网络，将采集模块3采集到的土壤pH值无线传输给中转站点7，同时在显示模块5上显示土壤pH值，中转站点7负责将数据传输给远方的服务器8。所述中转站点7的实现形式可以是路由器或者是具有2G/3G/4G无线通信功能的移动终端，从而可以和远方的服务器8进行无线通信。上述远方的服务器8可以根据SN(SerialNumber，即序列号)号对监测装置进行管理，提高监测装置的维护效率。因此监测装置必须存储SN号，才可进行下一步自动组网、采集和无线传输工作。所述远方服务器8进行监测装置的管理、数据管理、数据传输等工作。当监测装置不传输数据时，始终处于低功耗睡眠模式。定时唤醒监测装置，采集并无线发送数据。因此本专利技术的监测装置耗电低，使用寿命长。所述中转站点7可以作为网络发起者，土壤pH监测装置自动加入网络形成自组网。所述中转站点7还可以上传土壤pH监测数据到服务器8和发送控制命令到监测装置的无线传输模块6。例如，用户可以通过手机远程遥控启动正在睡眠模式中的监测装置，从而获取当前的土壤pH值信息。服务器8将接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述装置包括MCU以及与所述MCU分别连接的如下部件：电源模块、采集模块、故障排除模块、显示模块、无线传输模块。

【技术特征摘要】
1.一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述装置包括MCU以及与所述MCU分别连接的如下部件：电源模块、采集模块、故障排除模块、显示模块、无线传输模块。2.根据权利要求1所述的一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述电源模块为电池或市电。3.根据权利要求1所述的一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述采集模块为土壤pH传感器。4.根据权利要求1所述的一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述装置还包括LED和按键，所述LED用于显示工作状态，所述按键用于开关所述监测装置或者设定报警阈值。5.根据权利要求1所述的一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述装置进一步包括中转站点，所述无线传输模块能够与所述中转站点无线通信。6.根据权利要求5所述的一种土壤pH监测装置，其特征在于：所述中转...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪啟，
申请(专利权)人：北京云洋数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11