一,、儀器簡(jiǎn)介:
土壤墑情監(jiān)測(cè)站是一款集土壤溫濕度采集,、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體的土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),。整機(jī)由多通道數(shù)據(jù)采集儀、土壤水分傳感器,、土壤溫度傳感器等氣象傳感器和軟件平臺(tái)組成。
多通道數(shù)據(jù)采集儀配置4支土壤溫度或土壤濕度傳感器,,可連續(xù)測(cè)量不同土層的土壤溫濕度情況;配備的土壤水分傳感器符合《中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL364-2006土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范》的TDR(時(shí)域反射法)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),,便于土壤現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定測(cè)量,;土壤溫度和濕度傳感器采用高精度進(jìn)口傳感器芯片,測(cè)量精度高,、穩(wěn)定性好,;功能強(qiáng)大的土壤墑情計(jì)算機(jī)中心軟件可同步處理多個(gè)墑情站點(diǎn)的數(shù)據(jù),輕松實(shí)現(xiàn)墑情站點(diǎn)之間的組網(wǎng)管理,。
二,、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):
實(shí)時(shí)采集 | 實(shí)現(xiàn)了各遙測(cè)點(diǎn)墑情信息的實(shí)時(shí)采集及自動(dòng)無線傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)平臺(tái); |
測(cè)報(bào)精準(zhǔn) | 采用高精度傳感器且系統(tǒng)運(yùn)作無需人工參與,,保證測(cè)報(bào)工作的高準(zhǔn)確性; |
無人值守 | 太陽能供電,,可連接無線傳輸模塊,,適于長(zhǎng)期放于野外,防雷,、防水,、防塵不受環(huán)境因素影響; |
擴(kuò)展性好 | 可擴(kuò)展開發(fā)旱情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),、灌區(qū)優(yōu)化配水,、節(jié)水灌溉等功能,更大程度挖掘墑情數(shù)據(jù)信息價(jià)值;可配多參數(shù)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng) |
三,、系統(tǒng)拓?fù)鋱D:
四,、系統(tǒng)配置:
1、墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是針對(duì)土壤水分含量和土壤溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),,通過墑情傳感器和溫度傳感器測(cè)量土壤的體積含水量(VWC)和溫度值,。同時(shí),可以根據(jù)用戶的需求,,該系統(tǒng)可以擴(kuò)展配置空氣溫濕度,、土壤電導(dǎo)率、太陽輻射,、二氧化碳等氣象傳感器,。
2、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一由自動(dòng)監(jiān)測(cè)站發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái),,數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式進(jìn)行存儲(chǔ),,通過圖表格式直觀展現(xiàn)給用戶。
3,、可擴(kuò)展開發(fā)旱情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),、灌區(qū)優(yōu)化配水、節(jié)水灌溉等功能,,更大程度挖掘墑情數(shù)據(jù)信息價(jià)值,;
4.可以拓展開發(fā)苗情旱情監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以對(duì)田間苗情,、災(zāi)情實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè),,使管理人員可以遠(yuǎn)程關(guān)注作物生長(zhǎng)狀況,根據(jù)作物在不同生長(zhǎng)周期的需求,,指導(dǎo)灌溉,、施肥、噴藥等措施,。
五,、系統(tǒng)配置:
數(shù)據(jù)采集器 | 多通道數(shù)據(jù)采集儀 |
傳感器 | 1、土壤水分傳感器 4個(gè) |
2、土壤溫度傳感器 4個(gè) | |
通訊方式 | 1、無線:GPRS(移動(dòng),、電信) |
供電方式 | 1、太陽能+蓄電池電源供電 |
其它可選組合 | 安裝支架 |
一、土壤溫度傳感器功能特點(diǎn)
1,、溫度采用專業(yè)恒溫槽標(biāo)定(一般廠家無專業(yè)標(biāo)定設(shè)備,、即使傳感器精度高,但集成變送后,,精度,、穩(wěn)定性仍會(huì)降低)
2、濕度采用進(jìn)口高精度工業(yè)級(jí)芯片
3,、一體化設(shè)計(jì),,擴(kuò)展性強(qiáng),可同時(shí)選配測(cè)量溫度,、濕度,、氣壓等要素.
4、可擴(kuò)展無線功能,,安裝簡(jiǎn)單,、節(jié)省布線的人工、材料成本.
5,、防輻射罩設(shè)計(jì),,保護(hù)傳感器免受強(qiáng)風(fēng)、雨,、雪等惡劣環(huán)境的影響,,以及防止輻射等因素的干擾,使傳感器可真實(shí)地感應(yīng)外界環(huán)境變化.
二,、土壤濕度傳感器功能特點(diǎn)
1,、土濕傳感器采用《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》中烘干法標(biāo)定
2、土濕傳感器采用4探針環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,可以測(cè)量環(huán)形內(nèi)的面積,,測(cè)量面積大、穩(wěn)定性高(區(qū)別于3探針扁形結(jié)構(gòu),、只能測(cè)量條形區(qū)域,,探針測(cè)點(diǎn)少,穩(wěn)定性差)
3,、土濕傳感器采用ABS工程塑料,,抗壓強(qiáng)度高,可直接應(yīng)用于鹽堿土壤等惡劣環(huán)境(區(qū)別于成本低,、抗沖擊性差的環(huán)保PVC塑料)
4,、采用遠(yuǎn)距離485通訊,無外置變送設(shè)備,,方便穿管預(yù)埋,、同時(shí)抗干擾能力大大加強(qiáng)(解決了傳感器485通訊需要外置變送,,不方便穿管走線的困境)
5、可選配土濕,、土溫一化化傳感器,,方便預(yù)埋、布線,,節(jié)省布線材料,、人工成本,同時(shí)方便實(shí)現(xiàn)氣象觀測(cè)規(guī)范中的分層預(yù)埋要求.
三,、氣象數(shù)據(jù)采集儀
采用新一代ARM內(nèi)核 32位處理器,,具有快速運(yùn)算能力,搭載12位A/D采樣轉(zhuǎn)換模塊和高精度元器件,,配合溫度補(bǔ)償,、精度修正技術(shù),使數(shù)據(jù)采集變的更加精準(zhǔn),。
1,、擴(kuò)展性強(qiáng),可擴(kuò)展16路模擬/計(jì)數(shù)通道,、16路數(shù)字I/O通道,、4路串口、 1路CAN總線接口,、1路U盤存儲(chǔ)接口
2,、采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、科研級(jí)采集儀,,適合于各種極端環(huán)境條件.
3,、兼容性強(qiáng),可集成各類傳感器
4,、支持LED單色屏及彩色觸摸屏擴(kuò)展
5,、支持遠(yuǎn)程開關(guān)控制功能擴(kuò)展
6、支持遠(yuǎn)程應(yīng)用程序更新,,程序更改,、升級(jí),無需返廠
7,、支持時(shí)間校準(zhǔn)功能
8,、支持WIFI、以太網(wǎng),、ZIGBEE,、光纖,、GPRS、衛(wèi)星等多種通訊方式
9、支持XPH、標(biāo)準(zhǔn)MODBUS雙協(xié)議切換,;方便用戶二次開發(fā)
10,、采樣頻率:0.5s/次
11,、工作電壓:8V~40V或AC220V
12,、顯示形式:圖形點(diǎn)陣液晶 192X64
13,、內(nèi)置存儲(chǔ):非易失性內(nèi)存,可擴(kuò)展32Mbit.
14,、擴(kuò)展存儲(chǔ):U盤存儲(chǔ)2G
15,、傳感器通道:16路
16,、通訊接口:標(biāo)準(zhǔn)RS232,、RS485、USB端口
17,、通訊波特率:9600bps
18、尺寸:260mm×185mm×80mm
四,、 GPRS模塊
1,、支持雙頻GSM/GPRS
2、支持使用STK卡
3,、符合ETSI GSM Phase 2+標(biāo)準(zhǔn)
4,、符合SMG31bis技術(shù)規(guī)范
5,、支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)
6,、支持透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換
7,、支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心域名和IP地址
8,、支持圖形界面遠(yuǎn)程配置與維護(hù)
9,、采用電磁兼容設(shè)計(jì),,適合電磁環(huán)境惡劣和要求較高的應(yīng)用需求
10,、采用先進(jìn)電源技術(shù),供電電源適應(yīng)范圍寬,,設(shè)備穩(wěn)定性高
五,、太陽能,、市電雙電源供電系統(tǒng):
1,、支持過度沖電保護(hù)功能;
2,、支持深度放電保護(hù),、負(fù)載過載、短路保護(hù)功能,;
3,、支持放電保護(hù)功能,,低電壓自動(dòng)切斷功能,;
4、可根據(jù)蓄電池充電特性,,自動(dòng)調(diào)節(jié)蓄電池充電電壓。
云飛墑情監(jiān)測(cè)3.0軟件平臺(tái)
1,、系統(tǒng)基于TCP/IP協(xié)議和C/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可在2003、xp,、win7、win8等系統(tǒng)下穩(wěn)定運(yùn)行.
2、支持開機(jī)啟動(dòng),、定時(shí)關(guān)機(jī),實(shí)現(xiàn)軟件自動(dòng)化管理
3、支持日志記錄功能,,記錄所有操作記錄.
4,、二次開發(fā):支持Access/SQL Server 2000 ,、2005 ,、2008等數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ),,方便用戶其它軟件在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用氣象站數(shù)據(jù).
5,、數(shù)據(jù)查詢功能:支持任意時(shí)間段的各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、歷史數(shù)據(jù)的查詢、導(dǎo)出,、打印功能.
6,、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能:支持單要素統(tǒng)計(jì)功能:可按年,、季、月,、日,、小時(shí)、10分鐘或任意時(shí)間段進(jìn)行單要素最大值,、最小值,、平均值的統(tǒng)計(jì).
7,、數(shù)據(jù)圖表功能:支持全日氣象記錄曲線功能,、數(shù)據(jù)波形圖圖等功能
8,、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)功能:在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口可以下載查看實(shí)時(shí)的氣象站數(shù)據(jù),;并且可以將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,。
9,、歷史數(shù)據(jù)功能:在歷史數(shù)據(jù)窗口可以下載查看采集儀存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù),;并且可以將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,。
10,、定時(shí)刷新功能:如果需要定時(shí)自動(dòng)下載數(shù)據(jù),設(shè)定定時(shí)刷新周期并且選擇定時(shí)刷新,,則可以按照設(shè)定周期自動(dòng)下載數(shù)據(jù),。
11、支持遠(yuǎn)程控制手動(dòng),、自動(dòng)控制各項(xiàng)設(shè)備開關(guān)功能
12,、支持通過網(wǎng)頁進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽功能.
軟件物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)
實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)展現(xiàn)
歷史數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析對(duì)比圖形展示
六,、選址原則
1,、測(cè)站位置
1,、墑情監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))應(yīng)具有代表性,能夠代表主要作物和所在區(qū)域的典型土壤,,采集的指標(biāo)能夠反映當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。
2、應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥李愋?、種植結(jié)構(gòu)和地形地貌條件,綜合確定墑情監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè),。因此,,原則上應(yīng)選取區(qū)域內(nèi)種植作物和土壤類別代表面積最大的代表性地塊,,土壤和地形條件變化大的地區(qū),,還應(yīng)考慮地形地貌條件和信息傳輸?shù)男盘?hào)要求,,盡量選取地形平坦的代表性地塊,。
3,、監(jiān)測(cè)設(shè)施需設(shè)置在具有代表性地塊的一側(cè),以減少對(duì)耕作的影響,;傳感器需設(shè)置在耕作區(qū)的土層里,,其周圍應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的地面標(biāo)志或簡(jiǎn)易保護(hù)欄桿,,防止耕種時(shí)碰撞、破壞,,但不能設(shè)置圍墻或?qū)嶓w圍欄,,避免埋設(shè)儀器所在的地塊與周圍地塊相隔離而失去代表性。
4,、選擇在GSM/GPRS 等信號(hào)強(qiáng),、能夠正常地準(zhǔn)確發(fā)送數(shù)據(jù)短信信息的地塊建站。
5,、墑情監(jiān)測(cè)站的選擇和建設(shè),,重點(diǎn)考慮放在雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū),避開水田灌區(qū)建站,。
6,、站址應(yīng)遠(yuǎn)離樹林、高大建筑物,、道路(鐵路),、河流、水庫和大型渠道200m 以上,。
2,、安裝位置選擇
墑情監(jiān)測(cè)的代表性地塊應(yīng)根據(jù)其地貌、土壤,、氣象和水文地質(zhì)條件以及種植作物的代表性選定,。按照《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范》有關(guān)要求:
監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))應(yīng)布置在距代表性地塊邊緣、路邊10m以上且平整的地塊,,應(yīng)避開低洼易積水的地方,,且同溝漕和供水渠道保持20m 以上的距離,避免溝渠水側(cè)滲對(duì)土壤含水量產(chǎn)生影響,。
山丘區(qū)代表性地塊,,其面積應(yīng)大于1 畝,并應(yīng)設(shè)在坡面比降較小而面積較大的地塊中,,不應(yīng)設(shè)在溝底和坡度大的地塊,;平原區(qū)代表性地塊,其面積應(yīng)大于10 畝,,并設(shè)在平整且不易積水的地塊,。為保持墑情監(jiān)測(cè)資料的一致性和連續(xù)性,監(jiān)測(cè)位置應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定,,一經(jīng)確定不得隨意改變,。