為了提高農(nóng)牧業(yè)抗旱管理水平，快速掌握土地旱情動(dòng)態(tài)，避免或減少旱災(zāi)造成的損失，逐步建立起廣泛覆蓋的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為相應(yīng)管理部門的重要任務(wù)之一。
土壤三溫三濕監(jiān)測(cè)站 自動(dòng)化墑情監(jiān)測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤墑情（土壤濕度）的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)。用戶可以根據(jù)監(jiān)測(cè)需要，靈活布置土壤水分傳感器；也可將傳感器布置在不同的深度，測(cè)量剖面土壤水分情況。系統(tǒng)還提供了額外的擴(kuò)展能力，可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求增加對(duì)應(yīng)傳感器，監(jiān)測(cè)土壤溫度、土壤電導(dǎo)率、土壤PH值、地下水水位、地下水水質(zhì)以及空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速風(fēng)向、雨量等信息，從而滿足系統(tǒng)功能升級(jí)的需要。
土壤三溫三濕監(jiān)測(cè)站 自動(dòng)化墑情監(jiān)測(cè)能夠全面、科學(xué)、真實(shí)地反映被監(jiān)測(cè)區(qū)的土壤變化，可及時(shí)、準(zhǔn)確地提供各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤墑情狀況，為減災(zāi)抗旱提供了重要的基礎(chǔ)信息。
二、解決方案
1、系統(tǒng)構(gòu)成
土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備和土壤墑情檢測(cè)設(shè)備四部分構(gòu)成。
◆ 監(jiān)控中心
硬件主要由服務(wù)器、計(jì)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(kù)軟件、土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件組成。
◆ 通信平臺(tái)
包括中國(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)和INTERNET公網(wǎng)。
系統(tǒng)計(jì)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(cè)設(shè)備
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備可根據(jù)供電類型分為市電供電土壤墑情監(jiān)測(cè)終端、太陽(yáng)能供電土壤墑情監(jiān)測(cè)終端和電池供電土壤墑情監(jiān)測(cè)終端。
針對(duì)土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散分布、不易布線的特點(diǎn)，建議選用太陽(yáng)能供電型土壤墑情監(jiān)測(cè)終端。
◆ 土壤三溫三濕監(jiān)測(cè)站 自動(dòng)化墑情監(jiān)測(cè)
根據(jù)監(jiān)測(cè)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(cè)；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(cè)點(diǎn)的剖面土壤墑情檢測(cè)。
2、系統(tǒng)拓?fù)鋱D
3、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
土壤三溫三濕監(jiān)測(cè)站 自動(dòng)化墑情監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)采集土壤墑情實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并利用GPRS無(wú)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(dòng)接收、自動(dòng)存儲(chǔ)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)主要功能如下：
● 符合最新墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL 364-2006。
● 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)可靈活進(jìn)行單路測(cè)量或多路剖面測(cè)量。
● 土壤水分超過(guò)預(yù)先設(shè)定的限值時(shí)，立刻上報(bào)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(cè)功能。
● 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)頻率可靈活調(diào)整，可遠(yuǎn)程設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備工作參數(shù)。
● 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備只在采集數(shù)據(jù)時(shí)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(zhǎng)期供電導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)變化所形成的測(cè)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(wú)線通訊。
● 可同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)至多個(gè)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(cè)數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析功能，數(shù)據(jù)報(bào)表可導(dǎo)出、可打印輸出。
● 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具備GIS功能，可在地圖上顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的詳細(xì)分布位置。
● 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件支持通過(guò)OPC接口與其它系統(tǒng)對(duì)接。
4、系統(tǒng)主要硬件設(shè)備
（1）土壤墑情監(jiān)測(cè)終端
◆ 安裝方式：立桿安裝或壁掛安裝。
◆ 供電方式：太陽(yáng)能供電。
◆ 對(duì)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(bào)方式：實(shí)時(shí)上報(bào)。
◆ 核心產(chǎn)品：監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的核心產(chǎn)品選用YD-1003型低功耗測(cè)控終端。該產(chǎn)品集數(shù)據(jù)采集、顯示、傳輸、存儲(chǔ)功能于一體，采用低功耗設(shè)計(jì)，特別適用于太陽(yáng)能供電的監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，可大大減少太陽(yáng)能供電成本并降低施工難度。
（2）產(chǎn)品特點(diǎn)
● 數(shù)據(jù)采集、傳輸一體化設(shè)計(jì)。
● GPRS實(shí)時(shí)在線功耗低，在線平均電流≤10mA。
● 可選配水文、水資源等多種數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。
● 支持用戶自行開發(fā)軟件系統(tǒng)。
（3）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(chǔ)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(shí)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。
（4）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(cè)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(cè)量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機(jī)理無(wú)關(guān)，是目前國(guó)際上的土壤水分測(cè)量方法。土壤水分傳感器是一款高精度、高靈敏度的測(cè)量土壤水分的傳感器。
● 性能指標(biāo)
測(cè)量參數(shù)：土壤容積含水量。
單位：%（m3/m3）。
量程：0～100%（m3/m3）。
精度：±2%（m3/m3）。
測(cè)量區(qū)域：90%的影響在圍繞中央探針的直徑3cm、長(zhǎng)為6cm的圓柱體內(nèi)。
穩(wěn)定時(shí)間：通電后約1秒。
響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)在1秒內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程。
工作電壓：12V~24V DC。
輸出信號(hào)：4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流環(huán)。
密封材料：ABS工程塑料。
探針材料：不銹鋼或銅。
電纜長(zhǎng)度：標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度5m。
遙測(cè)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(jiǎn)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(zhǎng)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**力強(qiáng)，傳送距離遠(yuǎn)，測(cè)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(guó)國(guó)情。
（5）土壤溫度傳感器
1 功能特點(diǎn)
土壤溫度傳感器是一款高精度、高靈敏度的測(cè)量土壤溫度的傳感器。其工作原理是通過(guò)高精度的數(shù)字溫度芯片讀取溫度值。變送器內(nèi)部有信號(hào)采集，漂零，溫度補(bǔ)償功能。本傳感器適用于氣象、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、電力等需要測(cè)量土壤溫度的領(lǐng)域。
測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快、互換性好
安裝方便，操作簡(jiǎn)單
具備電源反接保護(hù)功能
環(huán)氧樹脂澆筑，耐腐蝕
2 技術(shù)參數(shù)
⊙精度：±0.2℃
⊙測(cè)量范圍：-40℃～60℃
⊙引線長(zhǎng)度：1.5米(可定制)
⊙電路密封：環(huán)氧樹脂
⊙穩(wěn)定時(shí)間：通電后500毫秒
（6）土壤PH傳感器
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
新一代PHTRSJ型土壤PH值傳感器，很好的解決了傳統(tǒng)土壤PH需配備專業(yè)顯示儀表、標(biāo)定繁瑣、集成難度大、功耗大、價(jià)格昂貴、攜帶困難等缺點(diǎn)。
◆新款土壤PH值傳感器，真正實(shí)現(xiàn)土壤PH在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
◆采用國(guó)際的固體電介質(zhì)和大面積聚四氟乙烯液接界，不易堵塞，免維護(hù)；
◆集成度高、體積小、功耗低、攜帶方便；
◆真正實(shí)現(xiàn)低成本、低價(jià)格、高性能；
◆集成度高、壽命長(zhǎng)、便利性、高可靠性；
◆操作簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵標(biāo)定；
◆支持二次開發(fā)；
◆電極采用優(yōu)質(zhì)低噪聲電纜線，可使信號(hào)輸出長(zhǎng)度達(dá)20米以上無(wú)干擾。
本產(chǎn)品可廣泛適用于農(nóng)業(yè)灌溉、花卉園藝、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。
技術(shù)參數(shù)
測(cè)量范圍： 0-14pH
準(zhǔn) 確 度： ±0.1pH
分 辨 率： 0.01pH
反應(yīng)時(shí)間：＜10秒(水中)
供電方式：□ DC 12V□ DC 24V □ 其他
輸出形式：□ 電壓：0～5V□ 電流：4～20mA □ RS232□ RS485
儀器線長(zhǎng)：□ 標(biāo)配：5米□ 其他
工作環(huán)境：溫度0~80℃
濕度0~95%RH
功耗：0.2W
殼體材質(zhì)：防水塑料外殼
變送器尺寸：98*66*49mm
（7）土壤鹽分電導(dǎo)率傳感器
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
新一代土壤鹽分電導(dǎo)率一體化傳感器吸取了國(guó)外同類儀器的*技術(shù)，結(jié)合我國(guó)的情況和使用要求研制而成。
◆具備土壤鹽分、電導(dǎo)率同時(shí)檢測(cè)功能；
◆結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、操作方便；
◆采用*的陶瓷技術(shù)，直接埋入土中，免維護(hù)；
◆集成度高、體積小、功耗低、攜帶方便；
◆真正實(shí)現(xiàn)低成本、低價(jià)格、高性能；
◆壽命長(zhǎng)、便利性、高可靠性；
◆支持二次開發(fā)；
本產(chǎn)品適用于農(nóng)業(yè)灌溉、花卉園藝、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域，同時(shí)也可以用作地下輸油、輸氣管道及其它管線的防腐監(jiān)測(cè)。
技術(shù)參數(shù)
鹽分 電導(dǎo)率
測(cè)量范圍：0～15000mg/L 0~20 mS/cm
分 辨 率：1mg/L 0.01 mS/cm
準(zhǔn) 確 度：＜5% ＜5%
供電方式：□ DC 12V □ DC 24V□ 其他
輸出形式：□ 電壓：0~5V□ 電流：4~20mA□ RS232□ RS485□ 其他
工作環(huán)境：溫度：-10℃～60℃
濕度：0~95%RH
殼體材質(zhì)：防水塑料外殼
變送器尺寸：80*60*33mm
