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PJ-TSQ100土壤墑情監測系統 高標準農田耕地質量監測點

一、儀器簡介：

土壤墑情監測站是一款集土壤溫濕度采集、存儲、傳輸和管理于一體的土壤墑情自動監測系統。整機由多通道數據采集儀、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組成。

多通道數據采集儀配置4支土壤溫度或土壤濕度傳感器，可連續測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《中華人民共和國水利行業標準SL364-2006土壤墑情監測規范》的TDR（時域反射法）技術標準，便于土壤現場標定測量；土壤溫度和濕度傳感器采用高精度進口傳感器芯片，測量精度高、穩定性好；功能強大的土壤墑情計算機中心軟件可同步處理多個墑情站點的數據，輕松實現墑情站點之間的組網管理。

二、系統優勢：

三、系統拓撲圖：

四、系統配置：

1、墑情自動監測系統主要是針對土壤水分含量和土壤溫度進行監測，通過墑情傳感器和溫度傳感器測量土壤的體積含水量（VWC）和溫度值。同時，可以根據用戶的需求，該系統可以擴展配置空氣溫濕度、土壤電導率、太陽輻射、二氧化碳等氣象傳感器。

2、監測數據統一由自動監測站發送到網絡數據平臺，數據按照統一的格式進行存儲，通過圖表格式直觀展現給用戶。

3、可擴展開發旱情預測預報、灌區優化配水、節水灌溉等功能，更大程度挖掘墑情數據信息價值；

4.可以拓展開發苗情旱情監測系統，以對田間苗情、災情實現自動監測，使管理人員可以遠程關注作物生長狀況，根據作物在不同生長周期的需求，指導灌溉、施肥、噴藥等措施。

五、系統配置：

數據采集器 多通道數據采集儀

傳感器 1、土壤水分傳感器   4個

測量范圍：0~100%（M3/M3）、精度：±3%、分辨率：0.1%  

2、土壤溫度傳感器   4個

測量范圍：-50~80℃、準確度：±0.3℃、分辨率：0.1℃

通訊方式 1、無線：GPRS（移動、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

1、溫度采用專業恒溫槽標定（一般廠家無專業標定設備、即使傳感器精度高，但集成變送后，精度、穩定性仍會降低）

2、濕度采用進口高精度工業芯片

3、一體化設計，擴展性強，可同時選配測量溫度、濕度、氣壓等要素.

4、可擴展無線功能，安裝簡單、節省布線的人工、材料成本.

5、防輻射罩設計，保護傳感器免受強風、雨、雪等惡劣環境的影響，以及防止輻射等因素的干擾，使傳感器可真實地感應外界環境變化.

二、土壤濕度傳感器功能特點

1、土濕傳感器采用《農業氣象觀測規范》中烘干法標定

2、土濕傳感器采用4探針環形結構設計，可以測量環形內的面積，測量面積大、穩定性高（區別于3探針扁形結構、只能測量條形區域，探針測點少，穩定性差）

3、土濕傳感器采用ABS工程塑料，抗壓強度高，可直接應用于鹽堿土壤等惡劣環境（區別于成本低、抗沖擊性差的環保PVC塑料）

4、采用遠距離485通訊，無外置變送設備，方便穿管預埋、同時抗干擾能力大大加強（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，方便預埋、布線，節省布線材料、人工成本，同時方便實現氣象觀測規范中的分層預埋要求.

三、氣象數據采集儀

采用新一代ARM內核 32位處理器，具有快速運算能力，搭載12位A/D采樣轉換模塊和高精度元器件，配合溫度補償、精度修正技術，使數據采集變的更加準確。

1、擴展性強，可擴展16路模擬/計數通道、16路數字I/O通道、4路串口、 1路CAN總線接口、1路U盤存儲接口

2、采用工業標準設計、科研采集儀，適合于各種端環境條件.

3、兼容性強，可集成各類傳感器

4、支持LED單色屏及彩色觸摸屏擴展

5、支持遠程開關控制功能擴展

6、支持遠程應用程序更新，程序更改、升，無需返廠

7、支持時間校準功能

8、支持WIFI、以太網、ZIGBEE、光纖、GPRS、衛星等多種通訊方式

9、支持XPH、標準MODBUS雙協議切換；方便用戶二次開發

10、采樣頻率：0.5s/次

11、工作電壓：8V~40V或AC220V

12、顯示形式：圖形點陣液晶 192X64

13、內置存儲：非易失性內存，可擴展32Mbit.

14、擴展存儲：U盤存儲2G

15、傳感器通道：16路

16、通訊接口：標準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+標準

4、符合SMG31bis技術規范

5、支持虛擬數據專用網

6、支持透明數據傳輸與協議轉換

7、支持動態數據中心域名和IP地址

8、支持圖形界面遠程配置與維護

9、采用電磁兼容設計，適合電磁環境惡劣和要求較高的應用需求

10、采用先進電源技術，供電電源適應范圍寬，設備穩定性高

五、 太陽能、市電雙電源供電系統：

1、支持過度沖電保護功能；

2、支持深度放電保護、負載過載、短路保護功能；

3、支持放電保護功能，低電壓自動切斷功能；

4、可根據蓄電池充電特性，自動調節蓄電池充電電壓。

墑情監測3.0軟件平臺

1、系統基于TCP/IP協議和C/S結構設計，可在2003、xp、win7、win8等系統下穩定運行.

2、支持開機啟動、定時關機，實現軟件自動化管理

3、支持日志記錄功能，記錄所有操作記錄.

4、二次開發：支持Access/SQL Server 2000 、2005 、2008等數據庫存儲，方便用戶其它軟件在數據庫中調用氣象站數據.

5、數據查詢功能：支持任意時間段的各類實時數據、歷史數據的查詢、導出、打印功能.

6、數據統計功能：支持單要素統計功能：可按年、季、月、日、小時、10分鐘或任意時間段進行單要素大值、小值、平均值的統計.

7、數據圖表功能：支持全日氣象記錄曲線功能、數據波形圖圖等功能

8、實時數據功能：在實時數據窗口可以下載查看實時的氣象站數據；并且可以將數據保存在數據庫中。

9、歷史數據功能：在歷史數據窗口可以下載查看采集儀存儲的歷史數據；并且可以將數據保存在數據庫中。

10、定時刷新功能：如果需要定時自動下載數據，設定定時刷新周期并且選擇定時刷新，則可以按照設定周期自動下載數據。

11、支持遠程控制手動、自動控制各項設備開關功能

12、支持通過網頁進行數據瀏覽功能.

軟件物聯網監測平臺

實時采集數據和數據展現

歷史數據分析

數據分析對比圖形展示

六、選址原則

1、測站位置

1、墑情監測站（點）應具有代表性，能夠代表主要作物和所在區域的典型土壤，采集的指標能夠反映當地實際情況。

2、應根據當地的土壤類型、種植結構和地形地貌條件，綜合確定墑情監測站（點）的布設。因此，原則上應選取區域內種植作物和土壤類別代表面積大的代表性地塊，土壤和地形條件變化大的地區，還應考慮地形地貌條件和信息傳輸的信號要求，盡量選取地形平坦的代表性地塊。

3、監測設施需設置在具有代表性地塊的一側，以減少對耕作的影響；傳感器需設置在耕作區的土層里，其周圍應設立相應的地面標志或簡易保護欄桿，防止耕種時碰撞、破壞，但不能設置圍墻或實體圍欄，避免埋設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 等信號強、能夠正常地準確發送數據短信信息的地塊建站。

5、墑情監測站的選擇和建設，可考慮放在雨養旱作農業區，避開水田灌區建站。

6、站址應遠離樹林、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

墑情監測的代表性地塊應根據其地貌、土壤、氣象和水文地質條件以及種植作物的代表性選定。按照《土壤墑情監測規范》有關要求：

監測站（點）應布置在距代表性地塊邊緣、路邊10m 以上且平整的地塊，應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，避免溝渠水側滲對土壤含水量產生影響。

山丘區代表性地塊，其面積應大于1 畝，并應設在坡面比降較小而面積較大的地塊中，不應設在溝底和坡度大的地塊；平原區代表性地塊，其面積應大于10 畝，并設在平整且不易積水的地塊。為保持墑情監測資料的一致性和連續性，監測位置應相對穩定，一經確定不得隨意改變。