基于GSM技術的凍土區土壤溫度監測系統

摘 要： 將GSM技術應用到凍土區土壤溫度自動監測中，以滿足惡劣氣候條件下的無人值守、長時間、多點監測需求。詳細闡述了系統結構、施工過程及實驗結果分析。結果表明，該系統測量精度高、可靠性好、功耗低，可實現較大范圍內的多點測溫及超遠距離無線監測。

關鍵詞： 土壤溫度監測； 自動監測系統； GSM； TC35I

中圖分類號： TN911?34； TP274.5 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）09?0094?04

0 引 言

高寒凍土區土壤溫度的監測，無論是對于凍土區斜坡的失穩機理研究，還是對于現代農業生產、建筑及輸油管道等基礎設施的防災御災，都起著至關重要的作用。在環境惡劣的高寒凍土區對地層土壤溫度進行監測時，長期以來都需要人工現場采集數據，勞動強度大、工作環境惡劣、效率低。國內外一些比較先進的監測系統已經利用全球通信系統（Global System for Mobile communication，GSM）運營商的短信業務，實現超遠距離的無線數據傳輸與報警[1]。為了實現大面積、無人值守、長時間、多點監測，本文提供了一種基于GSM技術的土壤溫度自動監測系統，以滿足實際需求，并詳細介紹了施工過程。通過分析試驗點采集的數據，驗證了本系統的可靠性和實用性。

1 系統硬件設計

1.1 系統架構

系統主要由單片機主控板、GSM模塊、數據采集模塊等構成，如圖1所示。具有定時采集、數據存儲、箱內溫度控制、電源管理、超遠距離無線數據傳輸、顯示等功能。單片機控制板的微處理器選用Atmel公司ATmega128L芯片，GSM模塊選用德國Siemens公司的TC35I，數據采集模塊組由AT89C51與TLV2543 ADC芯片組成。