技术特征:
1.一种土壤水分检测方法,其特征在于,包括以下步骤:a、获取埋在待测土壤内的两个声波传感器的检测信号,根据两个所述声波传感器反馈的信号的时间节点,确定时间差t1;b、根据两个所述声波传感器的间隔距离s1和时间差t1确定声速v
p
;c、将声速v
p
代入土壤水分函数模型,确定对应的土壤体积含水量θ
v
。2.根据权利要求1所述的土壤水分检测方法,其特征在于,所述土壤水分函数模型为:d
s
为所述待测土壤的颗粒相对密度、f0为所述待测土壤的孔隙度、g为重力加速度、h为两个所述声波传感器放置在所述待测土壤中的深度、α为所述待测土壤的进气值倒数、θ
s
为所述待测土壤的饱和含水量、θ
r
为所述待测土壤的残余含水量、n为所述待测土壤的水分特征曲线形状参数,m=1-1/n;a为所述待测土壤的因变量。3.根据权利要求2所述的土壤水分检测方法,其特征在于:所述待测土壤的因变量a通过对所述待测土壤进行拟合分析方法确定。4.根据权利要求1所述的土壤水分检测方法,其特征在于:在执行步骤a之前,还包括:s1、分析所述待测土壤的质地特征,确定所述待测土壤的土壤类型;s2、根据所述待测土壤的土壤类型,确定所述土壤水分函数模型。5.一种土壤水分检测系统,其特征在于,包括:主机模块(100),用于实施如权利要求1至4中任一项所述的方法;至少一个从机模块(200),与所述主机模块(100)电性连接;至少一个播放模块(300),每一组所述播放模块(300)用于埋设于土壤里并发出声波,且每一组所述播放模块(300)与对应的所述从机模块(200)电性连接;至少一个拾音模块(400),每一组所述拾音模块(400)用于埋设于所述土壤里并接收对应的所述播放模块(300)所发出的所述声波,每一组所述拾音模块(400)与对应的一组所述从机模块(200)电性连接,每一组所述拾音模块(400)具有第一拾音器(410)和第二拾音器(420)并分别与对应的所述从机模块(200)电性连接。6.根据权利要求5所述的土壤水分检测系统,其特征在于:所述主机模块(100)包括:电源单元(110);第一接口单元(120),所述第一接口单元(120)的电源端与所述电源单元(110)电性连接;第一稳压单元(130),所述第一稳压单元(130)的输入端与所述第一接口单元(120)的第一电源输出端电性连接;主控单元(140),所述主控单元(140)的电源端与所述第一稳压单元(130)的输出端电性连接;第一信号转换单元(150),所述第一信号转换单元(150)的第一输入输出端与所述主控单元(140)的输入输出端电性连接,所述第一信号转换单元(150)的第二输入输出端与所述第一接口单元(120)的第一输入输出端电性连接。
7.根据权利要求6所述的土壤水分检测系统,其特征在于:所述主机模块(100)还包括:输入单元(160),所述输入单元(160)的输出端与所述主控单元(140)的控制端电性连接;第一显示单元(170),所述第一显示单元(170)的视频信号端与所述主控单元(140)的视频信号端电性连接。8.根据权利要求5所述的土壤水分检测系统,其特征在于:每一组所述从机模块(200)包括:第二接口单元(210),所述第二接口单元(210)的第一输入输出端与所述主机模块(100)的输入输出端电性连接,所述第二接口单元(210)的电源端与所述主机模块(100)的电源输出端电性连接;直流隔离转换单元(220),所述直流隔离转换单元(220)的输入端与所述第二接口单元(210)的电源输出端电性连接,所述直流隔离转换单元(220)的第一输出端与所述播放模块(300)的电源端电性连接;第二稳压单元(230),所述第二稳压单元(230)的输入端与所述直流隔离转换单元(220)的第二输出端电性连接;控制单元(240),所述控制单元(240)的电源端与所述第二稳压单元(230)的输出端电性连接;第二信号转换单元(250),所述第二信号转换单元(250)的第一输入输出端与所述控制单元(240)的第一输入输出端电性连接,所述第二信号转换单元(250)的第二输入输出端与所述第二接口单元(210)的第二输入输出端电性连接;信号隔离单元(260),所述信号隔离单元(260)的输入端与所述控制单元(240)的脉冲信号输出端电性连接,所述信号隔离单元(260)的输出端与对应的所述播放模块(300)电性连接;信号采集单元(270),所述信号采集单元(270)的输入端与对应的所述拾音模块(400)的输出端电性连接,所述信号采集单元(270)的输出端与所述控制单元(240)的输入端电性连接。9.一种计算机系统,包括存储器和处理器,其特征在于,所述处理器执行储存在所述存储器中的计算机程序时实施如权利要求1至4中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质,其上储存有程序指令,其特征在于,所述程序指令被处理器执行时实施如权利要求1至4中任一项所述的方法。
技术总结
本发明涉及土壤含水量检测领域,公开了一种土壤水分检测方法、系统及存储介质,能够提升土壤水分检测的效率和精度。本发明的方法包括以下步骤:A、获取埋在待测土壤内的两个声波传感器的检测信号,根据两个所述声波传感器反馈的信号的时间节点,确定时间差T1;B、根据两个所述声波传感器的间隔距离S1和时间差T1确定声速V
技术研发人员:徐岩 王锋 张东霞 吕美丽 潘翔
受保护的技术使用者:广东工贸职业技术学院
技术研发日:2022.11.30
技术公布日:2023/3/7