土壤墒情信息采集与远程监测系统

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1、２０１０年９月农业机械学报第４１卷第９期ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１０．０９．０３５"土壤墒情信息采集与远程监测系统１，２３３杨绍辉杨卫中王一鸣（１集美大学机械工程学院，厦门３６１０２１；２福建省清洁燃烧与能源高效利用工程技术研究中心，厦门３６１０２１；３中国农业大学信息与电气工程学院，北京１０００８３）【摘要】为提高传输距离和进行不间断连续监测，开发了土壤墒情信息采集与远程监测系统。详细讨论了系统的结构和原理，给出了系统的软硬件设计方案。系统利用太阳能进行充电，

2、通过ＧＳＭ网络进行土壤墒情数据无线传递，利用ＧＰＳ系统进行采样点的卫星定位。通过ＧＩＳ软件，系统能实时监测大面积区域内的土壤墒情状态并做出土壤墒情空间分布图。应用结果表明，该系统结构合理，可以为防旱、抗旱提供可靠的依据。关键词：土壤墒情远程监测ＧＩＳＧＰＳＧＳＭ中图分类号：Ｓ２３７文献标识码：Ａ文章编号：１０００１２９８（２０１０）０９０１７３０５ＲｅｍｏｔｅＣｏｌｌｅｃｔｉｎｇａｎｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｆＳｏｉｌＭｏｉｓｔｕｒｅＣｏｎｔｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ１，２３３ＹａｎｇＳ

3、ｈａｏｈｕｉＹａｎｇＷｅｉｚｈｏｎｇＷａｎｇＹｉｍｉｎｇ（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ２ＣｌｅａｎｉｎｇＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎａｎｄＥｎｅｒｇｙＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＦｕｊｉａｎ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ３ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉ

4、ｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｈｅｉｇｈｔｅｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ａｒｅｍｏｔｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ａｎｄｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｗｅｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔ

5、ｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｂｅｃｈａｒｇｅｄｂｙｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙ．ＷｉｒｅｌｅｓｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｓａｔｅｌｌｉｔｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｓｔａｔｉｏｎｓｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙＧＳＭｎｅｔａｎｄＧＰＳｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｌａｒｇｅａｒｅａｒｅａｌｔｉｍｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓｔａｔｅｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄａｎｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｐｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗａｓｄｒａｗｎｂｙａＧＩＳｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔ

6、ｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｆｉｇｈｔｉｎｇｆｏｒｄｒｏｕｇｈｔ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ，Ｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ＧＩＳ，ＧＰＳ，ＧＳＭ器仪表有很多，大多只能对某个单独的地点或者对引言小面积的农田进行测量，不能在大面积的区域内中国是一个严重缺水，干旱的农业大国。有效

7、（如对大面积灌区、农田，某个市或者某个省）进行［２］防旱、抗旱，减少旱灾造成的各项损失，已成为防汛土壤墒情监测。另外，很多需要进行土壤墒情监［１］抗旱各级部门最主要的任务之一。对土壤墒情测的地点都处于荒郊野外，人烟罕至，在这些地点进进行信息采集并进行快速监控，是防止和控制旱情行土壤墒情监测用现有仪表将难于进行长期固定的［３］发展的有效手段。如今，对土壤墒情进行采集的仪连续观测。因此，将土壤墒情监控系统增加无线收稿日期：２００９０９０４修回日期：２００９１０２３福建省青年科技人才创新资助项目（２００９Ｊ０

8、５１２７）和集美大学创新团队基金资助项目（２００９Ａ００２）作者简介：杨绍辉，副教授，福建省清洁燃烧与能源高效利用工程技术研究中心工程师，主要从事智能化检测与控制研究，Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｓｈａｏｈｕｉ１９７９＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：杨卫中，副教授，主要从事智能化检测与控制研究，Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｗｅｉｚｈｏｎｇ＠２６３．ｎｅｔ１７４农业机械学报２０１０年３３通信功能和太阳能连续充电功能是新的切入土壤水分的容积含水率，