土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)

土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)解決方案:

1、系統(tǒng)構(gòu)成

土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備和土壤墑情檢測設(shè)備四部分構(gòu)成。

◆ 監(jiān)控中心

硬件主要由服務(wù)器、計算機(jī)、交換機(jī)、打印機(jī)等組成。

軟件主要有操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)軟件組成。

◆ 通信平臺

包括4G/GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)和INTERNET公網(wǎng)。

系統(tǒng)計劃采用公網(wǎng)專線的組網(wǎng)方式，監(jiān)控中心需具備可上外網(wǎng)的固定IP地址。

◆ 遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備

遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備可根據(jù)供電類型分為市電供電土壤墑情監(jiān)測終端、太陽能供電土壤墑情監(jiān)測終端和電池供電土壤墑情監(jiān)測終端。

針對土壤墑情監(jiān)測點(diǎn)分散分布、不易布線的特點(diǎn)，建議選用太陽能供電型土壤墑情監(jiān)測終端。

◆ 土壤墑情檢測設(shè)備

根據(jù)監(jiān)測需求，可采用1路土壤水分傳感器實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)墑情檢測；也可采用多路土壤水分傳感器，并將傳感器布置在不同的深度，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)的剖面土壤墑情檢測。

2、系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測?，F(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備自動采集土壤墑情實(shí)時數(shù)據(jù)，并利用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸；監(jiān)控中心自動接收、自動存儲各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)主要功能如下：

● 符合最新墑情監(jiān)測規(guī)范 SL 364-2006。

● 實(shí)時監(jiān)測土壤水分，各監(jiān)測點(diǎn)可靈活進(jìn)行單路測量或多路剖面測量。

● 土壤水分超過預(yù)先設(shè)定的限值時，立刻上報告警信息。

● 可擴(kuò)展土壤溫度、電導(dǎo)率、PH值以及地下水參數(shù)、氣象參數(shù)等監(jiān)測功能。

● 數(shù)據(jù)采集、存儲頻率可靈活調(diào)整，可遠(yuǎn)程設(shè)置監(jiān)測設(shè)備工作參數(shù)。

● 遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備只在采集數(shù)據(jù)時才給傳感器供電，一方面節(jié)約了能源，另一方面避免了因長期供電導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)變化所形成的測量誤差。

● 支持GPRS、短消息、局域網(wǎng)等多種通訊方式，推薦采用GPRS無線通訊。

● 可同時將監(jiān)測數(shù)據(jù)上報至多個中心。

● 具備遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)功能，可擴(kuò)展遠(yuǎn)程拍照功能。

● 具備監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析功能，數(shù)據(jù)報表可導(dǎo)出、可打印輸出。

● 監(jiān)測系統(tǒng)軟件具備GIS功能，可在地圖上顯示各監(jiān)測點(diǎn)的詳細(xì)分布位置。

● 監(jiān)測系統(tǒng)軟件支持通過OPC接口與其它系統(tǒng)對接。

4、系統(tǒng)主要硬件設(shè)備

（1）土壤墑情監(jiān)測終端

土壤墑情監(jiān)測終端

◆ 安裝方式：立桿安裝或壁掛安裝。

◆ 供電方式：太陽能供電。

◆ 對傳感器供電電壓：10~30V。

◆ 與監(jiān)控中心通信方式：GPRS。

◆ 數(shù)據(jù)上報方式：實(shí)時上報。

◆ 核心產(chǎn)品：

監(jiān)測終端內(nèi)的核心產(chǎn)品選用DATA-6311型低功耗測控終端。該產(chǎn)品集數(shù)據(jù)采集、顯示、傳輸、存儲功能于一體，采用低功耗設(shè)計，特別適用于太陽能供電的監(jiān)測現(xiàn)場，可大大減少太陽能供電成本并降低施工難度。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、數(shù)據(jù)采集、傳輸一體化設(shè)計。

2、GPRS實(shí)時在線功耗低，在線平均電流≤10mA。

3、可選配水文、水資源等多種數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。

4、支持各家組態(tài)軟件，支持用戶自行開發(fā)軟件系統(tǒng)。

5、性能指標(biāo)滿足《水文自動測報系統(tǒng)設(shè)備 遙測終端機(jī)》（SL 180-2015）要求。

6、數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約符合《墑情監(jiān)測建設(shè)工程數(shù)據(jù)通信規(guī)約報文規(guī)定》。

技術(shù)參數(shù)：

硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI、3路DO、2路串口。

存儲容量：4M。

供電電源：10V～30V DC。

功 耗：待機(jī)電流＜0.1mA/12V；

在線電流≤6mA/12V；

發(fā)送電流≤60mA/12V；

實(shí)時在線平均電流：≤10mA/12V。

工作環(huán)境：溫度：-40～+85℃；濕度：≤95%。

安裝方式：導(dǎo)軌式。

外形尺寸：145x100x65mm。

◆ 工作原理示意圖：

（2）土壤水分傳感器

水分是決定土壤介電常數(shù)的主要因素。測量土壤的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反應(yīng)各種土壤的真實(shí)水分含量。土壤水分傳感器可測量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機(jī)理無關(guān)，是目前國際上最流行的土壤水分測量方法。土壤水分傳感器是一款高精度、高靈敏度的測量土壤水分的傳感器。

● 性能指標(biāo)

測量參數(shù)：土壤容積含水量。

外殼防護(hù)等級：IP68。

單位：%（m3/m3）。

量程：0～60%（m3/m3）。

精度：±2%（m3/m3）。

測量區(qū)域：90%的影響在圍繞中央探針的直徑3cm、長為6cm的圓柱體內(nèi)。

工作環(huán)境：-10℃～50℃；對高寒或高熱地區(qū)，在氣溫-30℃～60℃、土壤溫度-20℃～55℃條件下不損壞。

穩(wěn)定時間：通電后約1秒。

響應(yīng)時間：響應(yīng)在1秒內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過程。

供電：直流12V供電。

輸出信號：0～2.5 V、4mA～20mA、RS485、RS232等接口可選。

電源輸入端與外殼之間絕緣電阻≥2MΩ。

密封材料：ABS工程塑料。

探針材料：不銹鋼或銅。

電纜長度：標(biāo)準(zhǔn)長度5m。

遙測距離：小于1000米。

● 主要特點(diǎn)

①高穩(wěn)定性，安裝維護(hù)操作簡便。

②支撐的材料為環(huán)氧樹脂，強(qiáng)度和壽命得到保證。

③密封性好，可長期埋入土壤中使用，且不受腐蝕。

④采用標(biāo)準(zhǔn)的電流環(huán)傳送技術(shù)使其具有抗干擾能力強(qiáng)，傳送距離遠(yuǎn)，測量精度高，響應(yīng)速度快。

⑤土質(zhì)影響較小，應(yīng)用地區(qū)廣泛，適合中國國情。

設(shè)備安裝現(xiàn)場展示:

土壤墑情監(jiān)測終端安裝現(xiàn)場

土壤水分傳感器布設(shè)現(xiàn)場