农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115754245A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211577306.4(22)申请日2022.12.09(71)申请人河南农业大学地址450002河南省郑州市金水区文化路95号(72)发明人胡建东李振峰李世欣张浩张伟吴俊锋李兰兰王玲朱娟花陈静(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125专利代理师栗改(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)G01N1/14(2006.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统(57)摘要本发明提出了一种农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，用以解决现有土壤淋溶氮素监测需要现场取样、实验室分析，无法在线监测的技术问题。本发明包括联网监测云平台和建设在农田耕作区、山坡地、种养结合区的多个个不同地块下抽取不同土壤深度的氮素淋溶液体的取样井，至少两个取样井与一个监测站相连接，多个监测站分别通过无线通讯或光纤通讯与联网监测云平台相连接，联网监测云平台与智能移动设备相连接。本发明简化土壤淋溶氮素的取样方法，及时获取不同土壤深度的淋溶氮素溶液，并自动输送至检测单元进行现场检测，取得实时监测数据；土壤淋溶氮素取样由土壤含水量数据自动启动，极大节约人工取样成本。CN115754245ACN115754245A权利要求书1/2页1.一种农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，包括联网监测云平台（3）和建设在农田耕作区、山坡地、种养结合区的多个不同地块下抽取不同土壤深度的氮素淋溶液体的取样井（5），至少两个取样井（5）与一个监测站（4）相连接，多个监测站（4）分别通过无线通讯或光纤通讯与联网监测云平台（3）相连接，联网监测云平台（3）与智能移动设备（1）相连接。2.根据权利要求1所述的农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，所述智能移动设备（1）包括计算机（11）、智能手机（12）和\或平板电脑（13），计算机（11）、智能手机（12）和平板电脑（13）均通过网络与联网监测云平台（3）相连接。3.根据权利要求2所述的农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，所述计算机（11）、智能手机（12）和平板电脑（13）上均设有与联网监测云平台（3）相匹配的监测应用单元（2），监测应用单元（2）包括身份认证模块（21）、实时显示模块（22）、异步查询模块（23）、设置参数模块（24）和远程操作模块（25）。4.根据权利要求3所述的农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，所述联网监测云平台（3）包括数据存储服务模块（31）、数据推送服务模块（32）、数据查询服务模块（33）、数据分析计算服务模块（34）和远程操作服务模块（35），所述数据查询服务模块（33）与监测应用单元（2）中的异步查询模块（23）相匹配，远程操作模块（25）与远程操作服务模块（35）相匹配，实时显示模块（22）与数据推送服务模块（32）相匹配。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，所述监测站（4）包括微处理器板（40），微处理器板（40）通过通信接口（42）分别与联网监测云平台（3）和取样井（5）相连接；所述微处理器板（40）分别与显示屏（41）、淋溶液定量化部件（43）、反应辅助部件（46）、光电探测模块（45）、环境参数测量单元（48）和环境参数控制单元（49）相连接；所述反应辅助部件（46）设置在化学反应腔（44）的下部，反应辅助部件（46）扰动化学反应腔（44）中的混合液，使淋溶液体与试剂完全反应；所述光电探测模块（45）设置在化学反应腔（44）外，化学反应腔（44）与废液回收部件（47）相连通；所述微处理器板（40）通过环境参数测量单元（48）实时监测环境监测参数，定时上传到联网监测云平台（3）进行存储，供智能移动设备查询；如果环境参数超过微处理器板（40）存储的环境参数值，启动环境参数控制单元（49）将环境参数控制在设定的参数范围内。6.根据权利要求5所述的农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，所述通信接口（42）包括无线通讯模块（421）、光纤通讯模块（422）和若干个RS485通讯模块（423），无线通讯模块（421）、光纤通讯模块（422）与联网监测云平台（3）相连接，RS485通讯模块（423）与取样井（5）相连接。7.根据权利要求6所述的农田土壤不同深度淋溶氮素联网监测系统，其特征在于，所述淋溶液定量化部件（43）与试剂组件（431）相连接，淋溶液定量化部件（43）从试剂组件（431）中提取反应所需的试剂并输送至化学反应腔（44）；