(3）系統(tǒng)特點：系統(tǒng)監(jiān)測基站可以進(jìn)行多點管理，即進(jìn)行網(wǎng)格化管理，像網(wǎng)絡(luò)一樣覆蓋，對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測。用現(xiàn)代的技術(shù)手段以及設(shè)備條件取代人工監(jiān)測，并且所測量出的數(shù)據(jù)具有誤差小，穩(wěn)定性強的特點。

(4）系統(tǒng)施工方案：

(1)采取的方法：利用CAD和CATIA及傳感器尺寸，設(shè)計出設(shè)備的平面結(jié)構(gòu)圖以及立體圖，進(jìn)行運行與仿真，測試各個材料面以及連接部分的受力情況。

(2)根據(jù)所選擇傳感器輸出的信號類型及整體適用和美觀設(shè)計的數(shù)據(jù)采集器來配套設(shè)計供電系統(tǒng)和外形。

(3)對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)軟件進(jìn)行改造，以適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸及對設(shè)備的監(jiān)控。

2.2 整體監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)

遠(yuǎn)程墑情監(jiān)測系統(tǒng)由采集器、太陽能供電系統(tǒng)等組成[9]。

本系統(tǒng)以土壤溫濕度傳感器、土壤EC傳感器、土壤p H傳感器、無線數(shù)據(jù)采集器、太陽能供電系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)集成等技術(shù)為基礎(chǔ)，按照分結(jié)構(gòu)，集中管理的原則，通過土壤水分監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)，建設(shè)自動監(jiān)測土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)采集和管理平臺，能實時監(jiān)測土壤水分[10]。

2.3 系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以Java EE語言+MySQL數(shù)據(jù)庫為開發(fā)環(huán)境。

Java語言是一種面向?qū)ο蟮恼Z言，它通過最基本的方法來完成指定的任務(wù)。MySQL對于數(shù)據(jù)采集軟件這種中小型系統(tǒng)是不錯的選擇，我們將數(shù)據(jù)庫建立在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，只需要利用網(wǎng)絡(luò)便可以訪問云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫，可在不同地點使用，大大減少了因電腦損壞或病毒導(dǎo)致本地數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的丟失或損壞的可能性。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)采集界面、數(shù)據(jù)日統(tǒng)計界面、數(shù)據(jù)月統(tǒng)計界面、月極值統(tǒng)計界面這4個部分。數(shù)據(jù)采集界面（圖3）的主要功能是根據(jù)各個傳感器監(jiān)測的實時傳入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，在程序中以直觀的數(shù)值顯示出來，進(jìn)而方便用戶確定當(dāng)前的墑情狀況，及時調(diào)整灌溉策略（圖3～圖6為本系統(tǒng)監(jiān)測到的部分?jǐn)?shù)據(jù)）。圖3以土壤濕度體積含水量為例，通過登陸界面進(jìn)入系統(tǒng)，選擇想要查詢的選項，點擊查詢即可得到相關(guān)界面，界面所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)均來自本系統(tǒng)的實時監(jiān)測硬件，在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性。

數(shù)據(jù)日統(tǒng)計界面（圖4）的主要功能是根據(jù)各個傳感器監(jiān)測的實時傳入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，將每日的各項指標(biāo)的最高值、最低值、平均值加以統(tǒng)計，以便展現(xiàn)每日的墑情水平。日統(tǒng)計界面主要包括空氣溫濕度和降水量等的數(shù)據(jù)展示，通過計算平均值得出每日平均數(shù)據(jù)，為全面了解監(jiān)測點的信息提供直觀的界面。

數(shù)據(jù)月統(tǒng)計界面（圖5）的主要功能是根據(jù)各個傳感器監(jiān)測的實時傳入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，將每月的各項指標(biāo)的最高值、最低值、平均值加以統(tǒng)計，用來展現(xiàn)每月的墑情水平。

數(shù)據(jù)月極值統(tǒng)計界面（圖6）的主要功能是根據(jù)各個傳感器監(jiān)測的實時傳入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，將每月的各項指標(biāo)進(jìn)行上中下旬的分析，以展現(xiàn)當(dāng)月墑情特殊狀態(tài)的具體時間。

數(shù)據(jù)采集界面、數(shù)據(jù)日統(tǒng)計界面、數(shù)據(jù)月統(tǒng)計界面、月極值統(tǒng)計界面這4個部分的意義是為管理者提供數(shù)據(jù)支撐，通過數(shù)字信號將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，再通過移動互聯(lián)技術(shù)進(jìn)行分析，以此直觀地展示出土壤墑情監(jiān)測成果。

3 結(jié)論

本文所設(shè)計的土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)可以通過集合多種傳感器設(shè)備對寒地水稻旱直播土壤墑情進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，可以保證水稻全生育期用水安全，也可以充分利用雨水而節(jié)約水資源，同時還可以減少稻田甲烷氣體排放，為稻田智能灌溉提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。

本系統(tǒng)利用MI和SI技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)整體外觀和功能設(shè)計，將多個傳感器集合，利用數(shù)字信號進(jìn)行傳輸輸出，在外形上使之簡潔實用，整體構(gòu)造使之符合《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》要求，適應(yīng)旱直播稻田農(nóng)事作業(yè)。與傳統(tǒng)的只能夠單一測量土壤濕度的土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)相比，本文設(shè)計的土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)能夠測量農(nóng)田的空氣溫濕度、降雨量、風(fēng)向風(fēng)速、土壤的溫度，這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生增加了對農(nóng)業(yè)農(nóng)田數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測量，并且本系統(tǒng)利用系統(tǒng)集成技術(shù)將多個傳感器集多為一，利用移動互聯(lián)技術(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸并輸出，真正做到高速有效的土壤墑情監(jiān)測。

綜上所述，本文所提出的土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)能夠從多方面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不僅可以實時采集有效數(shù)據(jù)，還可以及時反映一段時間的土壤墑情指標(biāo)，從而為復(fù)雜條件下土壤的調(diào)控、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化做出有力的數(shù)據(jù)支撐，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的參考。

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