墑情監(jiān)測(cè)

1 產(chǎn)品概述

DGTWS型墑情監(jiān)測(cè)儀采用FDR原理，根據(jù)監(jiān)測(cè)儀發(fā)出的電磁波在不同介電系數(shù)物質(zhì)中的頻率變化測(cè)得各土層的濕度，利用高精度數(shù)字溫度傳感器，測(cè)量各土層溫度。默認(rèn)同時(shí)測(cè)量10cm、20cm、30cm、40cm土層的溫度和濕度，適用于具有代表性土壤的長(zhǎng)期不間斷監(jiān)測(cè)；可內(nèi)置RTU及鋰電池，可提供RS485輸出，還可以通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)至物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)用電腦和手機(jī)查看數(shù)據(jù)，方便快捷，極大的滿足了各方面使用的需求。
本土壤溫濕度監(jiān)測(cè)儀具有輕巧、便于安裝、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確等諸多優(yōu)點(diǎn)。該儀器采用精密傳感器及智能芯片，由土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器、太陽(yáng)能供電及傳輸裝置組成。
目前，產(chǎn)品廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境保護(hù)、水利、氣象等行業(yè)部門的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)和采集，同時(shí)還應(yīng)用于節(jié)水灌溉、花卉園藝、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、溫室控制、精細(xì)農(nóng)業(yè)等，以滿足科研、生產(chǎn)、教學(xué)等相關(guān)工作需求。

2 產(chǎn)品功能與技術(shù)參數(shù)

2.1 產(chǎn)品功能

• 具備多深度水分、溫度變化測(cè)量能力，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)：10cm、20cm、30cm、40cm深度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，快捷方便，并且可以同時(shí)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電電壓；
• 可根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，定制深度不同、配置不同的產(chǎn)品；
• 采用特殊定制PVC塑料管，可防老化，更耐土壤中酸堿鹽的腐蝕；
• 用環(huán)氧樹脂做為密封材料，可長(zhǎng)期浸泡水中而不會(huì)發(fā)生滲漏；
• 測(cè)量精度高，性能可靠，受土壤土質(zhì)影響較小，適用于各種土質(zhì)；
• 具有電源線、地線、信號(hào)線多向防誤接保護(hù)；
• 根據(jù)需求支持RS485數(shù)字輸出，以及GPRS無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸；
• 不同供電方案：DC12~24V直流供電；太陽(yáng)能供電，內(nèi)置長(zhǎng)效鋰電池持續(xù)供電，供電能力設(shè)計(jì)一次充滿可持續(xù)15天（主動(dòng)上報(bào)模式，1小時(shí)上報(bào)1次）；
• 免現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置和校正設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)安裝隨時(shí)使用；
• 免費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)服務(wù)，支持隨時(shí)隨地登陸云平臺(tái)查看及分析相應(yīng)的數(shù)據(jù)；
• 采用抗沖擊包裝，運(yùn)輸存儲(chǔ)更安全；
• 具有休眠喚醒；

2.2 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

1. 土壤水分（體積含水量）測(cè)量范圍：干土～水分飽和土，實(shí)驗(yàn)室測(cè)量精度：±3%，野外測(cè)量精度：±5%，濕度分辨率：0.1%，溫度分辨率0.1℃；
2. 溫度測(cè)量范圍：-40℃～80℃，測(cè)量精度±0.5℃，溫度分辨率：0.1℃；
3. 供電方式：可選配適配器DC12～18V寬電壓供電或者內(nèi)置鋰電池供電，并可同時(shí)監(jiān)測(cè)供電電壓大??；
4. 通訊方式: RS485通訊，MODBUS通訊協(xié)議，（波特率9600可設(shè)，地址0-255可設(shè)）；LORA無線通訊，GPRS無線通訊；
5. 接線方式：RS485輸出4線制，電源正、電源負(fù)、485+、485-；
6. 響應(yīng)時(shí)間：通電后3s內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)；
7. 穩(wěn)定時(shí)間：通電后約10s進(jìn)入穩(wěn)定過程；
8. 外形尺寸：?63mm，長(zhǎng)度隨傳感器的數(shù)量而不同，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度約900mm；
9. 傳感器測(cè)量原理：FDR頻域反射法；
10. 功耗：靜態(tài)時(shí)功耗小于10mA，采樣時(shí)的功耗70 mA；
11. 工作環(huán)境：一40℃～80℃；0-99%RH；
12. 平均時(shí)間：≥25000h；
13. 感應(yīng)范圍：99％是從管子外部10cm以內(nèi)的范圍讀?。?/li>
14. 外殼防護(hù)等級(jí)：用環(huán)氧樹脂做為密封材料，地面部分：IP67；地面以下：IP68；
15. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/HDIST 001-2012、SL364-2006《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范》

2.3 產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 32位ARM架構(gòu)MCU，運(yùn)算速度更快，精度更高；
2. 管式一體化結(jié)構(gòu)，支持分層測(cè)量，多層數(shù)據(jù)獲取更方便；
3. 傳感器數(shù)量和深度可根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行自選；
4. 一體化管式設(shè)計(jì)：鋰電池、傳感器、主控板、通訊模塊等部件都設(shè)計(jì)在同一管子里，各個(gè)傳感器進(jìn)行一體化管式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳感器為全封閉多深度傳感單元，集成度更高；
5. 安裝時(shí)不破壞剖面，對(duì)土體的破壞性小，更容易保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；
6. 免標(biāo)定、免現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)、終身免維護(hù)、15分鐘完成田間安裝、配備開關(guān)按鈕，任意啟停；
7. 具有功耗低，體積小，攜帶及移動(dòng)方便，安裝、操作及維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)；

3 安裝過程

3.1 安裝步驟

灌漿的目的
讓安裝后的一體化墑情儀與土壤更緊密結(jié)合無縫隙，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。因灌漿的泥漿含水量較高與實(shí)際的土壤含水量不符，需等一至二天后灌漿基本凝固后，方可采用自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)。
（1）準(zhǔn)備工具
灌漿取土鉆（或鐵鍬）、泥漿攪拌容器、泥鏟。
（2）步驟
（a）先用取土鉆打孔，雙手緊握手把并順時(shí)針下壓轉(zhuǎn)動(dòng)；如圖1所示。

圖1 打孔示意圖
（b）鉆滿土鉆后拔出并清理土鉆，重復(fù)此過程直至符合深度

圖2 清理土鉆圖
（c）避免渣土掉落孔中；
（d）重復(fù)鉆到適合的尺寸為止；
（e）將傳感器放入到已經(jīng)打好的孔洞中，放入、取出應(yīng)順利。如果不順利，請(qǐng)?jiān)儆萌⊥零@將不順利的地方掛擴(kuò)一下孔；
（f）準(zhǔn)備好泥漿，泥漿不能太稀也不能太稠，請(qǐng)以圖3為參考

圖3 泥漿示意圖

（g）將泥漿倒入孔洞中，大約到孔洞的一半，然后將傳感器插入孔洞中，左右旋轉(zhuǎn)傳感器，讓泥漿在傳感器周圍均勻分布。一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下插入，如果在此過程中，傳感器向下插入有阻尼，表明泥漿中有空氣，此時(shí)應(yīng)上下移動(dòng)傳感器并左右旋轉(zhuǎn)，將空氣排出。

圖4安裝傳感器
（h）當(dāng)傳感器安裝到合適的深度時(shí)（地平面和傳感器的0cm點(diǎn)在一個(gè)水平面上），安裝孔周圍會(huì)累集溢出的一些泥漿，此時(shí)安裝完成。（注意泥漿一定要溢出，才能將空洞內(nèi)部的空氣全部排出來）
（j）安裝過程中請(qǐng)將太陽(yáng)能板傾斜約45°角對(duì)準(zhǔn)南方，讓其的接受太陽(yáng)光的照射，等支架安裝完畢后，將太陽(yáng)能板連接線上的防水插頭與墑情儀上的電源數(shù)據(jù)接口連接；

圖5 太陽(yáng)能板安裝示意圖
（k）設(shè)備安裝完畢后，按下墑情儀上的按鈕，當(dāng)按鈕凹下去時(shí)表示通電工作了。
（l）用PDA或手機(jī)登陸數(shù)據(jù)平臺(tái)，檢查墑情儀安裝后數(shù)據(jù)是否上傳，如果數(shù)據(jù)正常上傳證明安裝成功。

物聯(lián)網(wǎng)云

物聯(lián)網(wǎng)云監(jiān)測(cè)平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)，能夠?yàn)橛脩籼峁┒嘟K端（PC端、web物聯(lián)網(wǎng)瀏覽終端、手機(jī)客戶端等）數(shù)據(jù)瀏覽功能，同時(shí)提供監(jiān)測(cè)設(shè)備遠(yuǎn)程交互、數(shù)據(jù)處理、儲(chǔ)存、統(tǒng)計(jì)、分析、報(bào)警、信息發(fā)布等服務(wù)。
該平臺(tái)以集中式分區(qū)化的方式為用戶提供便捷、經(jīng)濟(jì)、有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控整體解決方案。通過這種方式，用戶可以不受時(shí)間、地點(diǎn)限制對(duì)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理、觀看和接收?qǐng)?bào)警信息。
1.完善的用戶登錄管理方式，支持用戶名、密碼、登錄，即方便又安全；

手機(jī)微信應(yīng)用

手機(jī)登錄微信公眾號(hào)，實(shí)時(shí)與監(jiān)測(cè)設(shè)備遠(yuǎn)程交互、利用平臺(tái)獲得基礎(chǔ)性功能服務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢、曲線分析等定制功能服務(wù)。