土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)（6點溫度+6點濕度）

一、功能概述

　　土壤墑情監(jiān)測是水資源循環(huán)規(guī)律研究、農牧業(yè)節(jié)水灌溉控制和排澇抗旱救災等信息收集的基礎工作。根據我***地理特點來說，水資源地區(qū)差異明顯，南方多，北方少，東方多，西方少；從時間上來說，大半的水是以汛期形式出現(xiàn)的，雨季容易出現(xiàn)洪澇災害，而旱季非常旱，經常造成大規(guī)模的旱災。結合我***是水資源時空分布極不平衡的特點，為了提高水資源管理水平，掌握實時信息，科學指導抗旱救災，建立一個現(xiàn)代化的服務于水利信息化建設的土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)，提高水資源信息管理已經成為農業(yè)水利行業(yè)的時勢所需。

二、系統(tǒng)特點

土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)主要實現(xiàn)固定站無人值守情況下的土壤墑情數(shù)據的自動采集和無線傳輸，數(shù)據并在監(jiān)測中心自動接收入庫；可以實現(xiàn)24小時連續(xù)在線監(jiān)測并實時將監(jiān)測數(shù)據，通過有線、無線等傳輸方式將土壤墑情監(jiān)測數(shù)據實時傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，生成報表，統(tǒng)計分析。同時監(jiān)測中心可以對現(xiàn)場監(jiān)測設備進行遠程控制，實現(xiàn)工作人員能夠及時準確地掌握監(jiān)測站的土壤狀況，從而更加全面、科學、真實地反映被監(jiān)測區(qū)的土壤變化情況，提供有效的減災抗旱的土壤墑情信息。

三、系統(tǒng)組成

　　土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測站和數(shù)據監(jiān)測中心組成，兩部分配合使用，共同組成旱情信息監(jiān)測網絡。該系統(tǒng)模塊化設計，功能齊全，層次分明，接口簡單，兼容性*，可擴展性高。如圖所示：

1、監(jiān)測站：監(jiān)測站其安裝設備主要包括：土壤水分監(jiān)測儀、土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器、電源及GSM/GPRS無線通訊控制器。實現(xiàn)固定地點多層土壤含水量數(shù)據的自動采集和無線上傳。監(jiān)測站點也可擴展為具有代表性的多要素旱情信息指標的實驗站點，包括土壤水分、土壤溫度、土壤水勢、土壤鹽分、土壤熱通量、環(huán)境溫度、相對濕度、風向、風速、降雨量、太陽輻射等數(shù)據，通過網絡把數(shù)據傳送***監(jiān)測中心進行綜合性試驗分析。冬季土壤結凍期間仍可進行觀測。

    A、土壤水分監(jiān)測儀１臺，***多可擴展32路通道，通過土壤水分、溫度傳感器感應土壤水分的變化情況。該監(jiān)測儀采用高性能微處理器為主控CPU，可根據設定時間間隔自動采集數(shù)據，具有大容量數(shù)據存儲器，可連續(xù)存儲正點數(shù)據六個月以上，存儲時間可1～60分鐘自設定，工業(yè)控制標準設計，防震防雨結構，適合在惡劣野外環(huán)境使用。大屏幕漢字液晶顯示屏（一屏顯示多路測量數(shù)據），輕觸薄膜按鍵，操作簡單。具有停電保護功能，當交流電停電后，由充電電池供電，可維持8小時以上不間斷監(jiān)測。

B、土壤水分傳感器、溫度傳感器各32支，測量精度高，響應速度快，性能穩(wěn)定，安裝維護操作簡便，密封防腐性能好，可長期埋入土壤中使用。可滿足10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm共12層不同深度的測定。

性能指標如下：

測量參數(shù)：

1.土壤容積含水量；

單    位：%（m3/m3）

量    程：0～100%（m3/m3）

精    度：0～50%（m3/m3）范圍內為±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

穩(wěn)定時間：通電后約1秒

響應時間：響應在1秒內進入穩(wěn)態(tài)過程

工作電壓：12V～24V DC；（或5VDC）

輸出信號：4～20mA標準電流環(huán)；（或0～2.5V）

工作電流：50～70mA，典型值50mA

密封材料：ABS工程塑料

探針材質：銅質或不銹鋼

電纜長度：標準長度5米

遙測距離：小于1000米

2.土壤溫度傳感器參數(shù)：

單    位：℃（m3/m3）

量    程：-50～+80℃

精    度：±0.2℃

分 辨 率：0.1℃

3.土壤熱通量傳感器

單    位： W/㎡

量    程：-500 W/㎡～+500 W/㎡

精    度：<5%

分 辨 率：1W/㎡

4.土壤電導率傳感器

測量范圍：0~20.00mS/cm；

測試精度：<5%；

工作環(huán)境：-10~50°C；

供電電壓：DC 12V；

信號輸出：DC 4~20mA；

    Ｃ、電源系統(tǒng)１套，各監(jiān)測站點除了可支持市電（交流220Ｖ）外，也可以配備太陽能供電系統(tǒng)進對整套儀器進行供電，由太陽能電池板直接為蓄電池組進行供電儲電，可循環(huán)使用，以適用于無電地區(qū)長期觀測。

    Ｄ、通訊系統(tǒng)１套：該系統(tǒng)支持有線（標準RS232/RS485/RJ45通訊接口）和無線（GSM/GPRS/CDMA）兩種通訊方式。有線通訊方式，增加驅動器后距離可達1000米，實時傳送采集數(shù)據；無線通訊方式，系統(tǒng)配置無線通訊控制器后可實現(xiàn)監(jiān)測中心對各監(jiān)測站點的遠程實時監(jiān)控，系統(tǒng)采用信號良好、覆蓋率高、支持短信和IP協(xié)議的GSM/GPRS/CDMA網絡通訊技術，不受距離限制，數(shù)據傳輸可靠。

2、數(shù)據監(jiān)測中心１套，主要配置土壤墑情數(shù)據接收計算機和土壤墑情數(shù)據接收管理軟件各一套，Windows2000以上系統(tǒng)環(huán)境即可運行，實時顯示各監(jiān)測站點數(shù)據，每隔10秒更新一次，并可對各監(jiān)測站點下發(fā)指令或設置參數(shù)，也可定時收取各監(jiān)測站點的數(shù)據，數(shù)據存儲格式為EXCEL或PDF標準格式,可供其它軟件調用，與打印機相連可自動打印數(shù)據。在電子地圖上顯示出相應位置的土壤含水率等信息。實現(xiàn)了對監(jiān)測站數(shù)據實時監(jiān)測、數(shù)據集中管理、遠程控制、站點信息管理等功能，可實現(xiàn)Web發(fā)布，查詢、統(tǒng)計分析、決策支持等信息自動化管理。