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原文传递土壤水分实时监测系统及其监测方法

专利名称：	土壤水分实时监测系统及其监测方法
摘要：	本发明公开了土壤水分实时监测系统及其监测方法，包括水分检测仪、数据解析模块、数据滤除模块、数据跟随模块、存储模块、处理器、显示模块、数据预测单元和天气获取单元；所述水分检测仪用于实时检测土壤水分，通过水分检测仪、数据解析模块和数据滤除模块来确定用户所需测定某一处土地的土壤水分含量；本发明通过水分检测仪，首先检测得到某一片土地的若干个水分含量信息，之后通过相关公式和算法计算得到该片土壤的水分含量数据稳定值，之后依次将水分含量信息的某一指定水分含量信息滤除，计算剩下水分含量信息的稳定值，得到若干个水分含量信息的稳定值之后，根据稳定值去除掉其中的干扰信息；从而形成比较真实的水分含量信息。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	新昌县以琳环保科技有限公司
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910169440.2
公开号：	CN109725133A
代理机构：	北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡剑辉
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	312599 浙江省绍兴市新昌县城南乡石溪村
主权项：	1.土壤水分实时监测系统，其特征在于，包括水分检测仪、数据解析模块、数据滤除模块、数据跟随模块、存储模块、处理器、显示模块、数据预测单元和天气获取单元；其中，所述水分检测仪用于实时检测土壤水分，通过水分检测仪、数据解析模块和数据滤除模块来确定用户所需测定某一处土地的土壤水分含量，具体检测过程如下：步骤一：从所需检测的土地中取若干份土壤，具体选取步骤为： S1：将该片土地均等划分为预设值n份； S2：从n份区域中获取到土壤；步骤二：利用水分检测仪获取得到n份土壤中的水分含量信息，并将水分含量信息标记为Si，i＝1...n；步骤三：将水分含量信息Si传输到数据解析模块，利用数据解析模块对若干份水分含量信息Si进行分析；步骤四：根据公式计算得到水分含量信息的均值Ss；步骤五：利用公式计算得到水分含量信息的稳定值α；步骤六：筛选干扰土壤水分信息，具体筛选步骤为： S1：获取到水分含量信息Si，i＝1...n； S2：令i＝1开始； S3：选中对应的水分含量信息S1，并将其标记为分析信息S1； S3：将水分含量信息Si中的分析信息S1去除，得到新的水分含量信息并将其标记为核准水分含量Hi，i＝1...n-1；其中Hi，i＝1...n-1与Si，i＝2...n一一对应； S4：利用公式计算得到核准水分含量信息Hi的核准稳定值β； S5：令i＝i+1，选中对应的水分含量信息S2，并将其标记为分析信息S2，重复步骤S3-S5,直至i＝n；得到n组核准稳定值β，并将其标记为核准稳定值组βi，i＝1...n；且βi与Si一一对应；具体可解释为Si中从1到n依次移出对应的水分含量信息之后剩余水分含量信息对应的稳定值； S6：利用公式Qi＝α-βi，i＝1...n；计算得到稳定差值Qi，Qi与Si一一对应；步骤七：将水分含量信息Si、稳定值α、核准稳定值组βi和稳定差值Qi传输到数据滤除模块；之后利用数据滤除模块进行数据确认处理，具体确认过程表现为： S1：按照Qi由大到小的顺序进行排序，将排名前X1名的Qi标记为差异值；X1为预设值； S2：将差异值对应的Si中的水分含量信息删除掉，将剩余的水分含量信息标记为标准水分含量信息Bi，i＝1...(n-x1)； S3：利用公式计算得到水分含量准值Qs；所述数据滤除模块用于将水分含量准值Qs传输到数据跟随模块，所述数据跟随模块接收到数据滤除模块传输的水分含量准值Qs时会向天气获取单元传输获取信号；所述天气获取单元用于在接收到数据跟随模块传输的获取信号时会自动获取当下的天气信息，所述天气获取单元用于将天气信息返回到数据跟随模块，所述数据跟随模块用于将天气信息和水分含量准值Qs融合形成水分记录信息；所述数据跟随模块用于将水分记录信息传输到存储模块进行实时存储；利用水分检测仪和对应的天气获取单元获取到在所有出现的天气情况下该片土地的水分含量信息Qsi，i＝1...n；之后将水分含量信息Qsi结合当时天气情况融合并打上时间戳形成水分记录信息并存储在存储模块中，从而形成了对应该片土地的水分记录信息大数据库；所述数据滤除模块用于将水分含量准值Qs传输到处理器，所述处理器用于将水分含量准值Qs传输到数据预测单元；所述数据预测单元用于预测接下来一段时间的土壤水分变化信息，所述数据预测单元具体预测过程表现为：步骤一：首先获取到处理器传输的实时水分含量准值并将其标记为实时含量Qss；步骤二：根据天气获取单元获取到未来预设时间段内的每一天的天气信息；步骤三：根据每一天的天气信息获取到对应存储模块内的水分记录信息，并获取到水分记录信息内的水分含量准值Qs；步骤四：计算得到水分差值，具体计算表现为Qs-Qss；根据水分差值进行预测； S1：当Qs-QssX2时，将Qs-X3标记为到达该天气对应的那天时的预测水分含量。 2.根据权利要求1所述的土壤水分实时监测系统，其特征在于，所述数据预测单元用于将预测水分含量传输到处理器，所述处理器用于将预测水分含量传输到显示模块进行实时显示；所述处理器还用于将预测水分含量传输到存储模块进行存储。 3.根据权利要求1所述的土壤水分实时监测系统，其特征在于，所述处理器用于将水分含量准值Qs传输到显示模块，所述显示模块接收处理器传输的水分含量准值Qs并进行实时显示。 4.土壤水分实时监测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤一：从所需检测的土地中取若干份土壤，具体选取步骤为： S1：将该片土地均等划分为预设值n份； S2：从n份区域中获取到土壤样本；步骤二：利用水分检测仪获取得到n份土壤中的水分含量信息，并将水分含量信息标记为Si，i＝1...n；步骤三：对若干份水分含量信息Si进行分析；步骤四：根据公式计算得到水分含量信息的均值Ss；步骤五：利用公式计算得到水分含量信息的稳定值α；步骤六：筛选干扰土壤水分信息，具体筛选步骤为： S1：获取到水分含量信息Si，i＝1...n； S2：令i＝1开始； S3：选中对应的水分含量信息S1，并将其标记为分析信息S1； S3：将水分含量信息Si中的分析信息S1去除，得到新的水分含量信息并将其标记为核准水分含量Hi，i＝1...n-1；其中Hi，i＝1...n-1与Si，i＝2...n一一对应； S4：利用公式计算得到核准水分含量信息Hi的核准稳定值β； S5：令i＝i+1，选中对应的水分含量信息S2，并将其标记为分析信息S2，重复步骤S3-S5,直至i＝n；得到n组核准稳定值β，并将其标记为核准稳定值组βi，i＝1...n；且βi与Si一一对应；具体可解释为Si中从1到n依次移出对应的水分含量信息之后剩余水分含量信息对应的稳定值； S6：利用公式Qi＝α-βi，i＝1...n；计算得到稳定差值Qi，Qi与Si一一对应；步骤七：对水分含量信息Si、稳定值α、核准稳定值组βi和稳定差值Qi进行数据确认处理，具体确认过程表现为： S1：按照Qi由大到小的顺序进行排序，将排名前X1名的Qi标记为差异值；X1为预设值； S2：将差异值对应的Si中的水分含量信息删除掉，将剩余的水分含量信息标记为标准水分含量信息Bi，i＝1...(n-x1)； S3：利用公式计算得到水分含量准值Qs；步骤八：水分含量准值Qs即为该片土壤的水分含量信息。
所属类别：	发明专利