土壤墒情监测系统的功能模块大致分为数据采集和发送模块、数据接受分析模块、数据监控管理模块三部分。

数据采集和发送模块

    土壤墒情监测系统的主要功能是对土壤的含水量进行分析，从而判断灌溉时机和灌溉量，达到节水和合理灌溉的目的。这一功能必须通过对土壤数据的实时采集和监控来实现。由于资金、技术、人力等方面的限制，该系统在实现对数据的实时监控的同时还应尽可能地满足监测范围大、数据精度高、成本低的要求。

    数据采集和发送模块主要通过无线传感器网络来实现的，其基本原理是按照土壤墒情监测规范要求，利用网络载体所采集到的包括土壤含水量、地下水位、降雨量、土壤PH值等在内的信息，连同网络监控摄像头等所获的图像和视频等可视化信息一起发送至远程监控中心。通过ARM控制器网络通信模块与Internet进行对接，对移动通信网、无线节点、ADSL等多种网络通信技术的使用，可以有效、稳定、可靠的传输数据。

数据接收分析模块

    数据接收分析模块主要负责对传输而来的数据进行分析和简单的处理。还有实时数据的接收和处理、数据管理和信息发布、基本信息查询、实时信息转发、数据库管理、土壤墒情分析、农事调控建议、农作物产量预测等功能。系统接收模块负责对采集发送模块中传输而来的信息进行接收。系统分析模块则根据接收到的信息生成土壤墒情报告，进行趋势分析，建立起评估系统，为旱涝分析、施肥量、灌溉决策等提供依据，还可以进一步地建立起农作物产量预测分析系统，提出农事建议和调控措施；同时还能根据土壤墒情的变化趋势分析出可能发生的旱涝灾害的时间、等级、面积等，为农民提供决策依据和相应的对策。

数据监控管理模块

    数据监控管理模块作为数据传输的终端存在，其功能主要有数据的可视化分析、数据的多平台应用、数据分析决策、对数据进行远程监控管理等。该模块可以提供数据的查询功能，并且能够将查询结果以直观的形式展现给用户。用户可以采用计算机、LED电子屏幕、智能移动设备等多种形式实现数据的访问和获取。同时该模块还为这些设备提供能够访问中心服务器的接口和规范，迅速地实现数据的跨平台调用。还能将所获取的数据以及分析获得的结果以诸如报表、专题图等形式清晰明朗地显示出来，已供用户使用，为其农业决策提供帮助。