基于太阳能的土壤含水率远程实时监测仪研制

摘要

为实现土壤含水率实时监测及数据的远程传输,以太阳能电池及锂电池作为整个系统的能量供给,采用电场法测量土壤含水率；通过GSM网络,利用短消息实现土壤含水率数据的实时传输.电源模块实现太阳能的收集及存储,并对整个系统的电源实现管理.系统将土壤含水率转换成电压信号后,对其整流、A/D转换、计算等相关处理后得到土壤的含水率.利用实时时钟电路与SD卡,可实现每天的数据存储.土壤含水率及系统状态异常信息可通过短消息发送到指定手机或终端.试验表明,当被监测的紫色土或黄壤含水率低于30％时,测量误差小于6％.系统每6h测量并存储一次监测数据,每24h发送一次,其余时间处于休眠状态.在该条件下,3W的太阳能电池能满足系统的能量需求.如果太阳能电源模块出现故障,导致锂电池无法充电时,系统能发送警告短消息,提醒用户及时排除故障.