PJ-TSQ100土壤墒情监测系统 高标准农田耕地质量监测点

一、仪器简介：

土壤墒情监测站是一款集土壤温湿度采集、存储、传输和管理于一体的土壤墒情自动监测系统。整机由多通道数据采集仪、土壤水分传感器、土壤温度传感器等气象传感器和软件平台组成。

多通道数据采集仪配置4支土壤温度或土壤湿度传感器，可连续测量不同土层的土壤温湿度情况；配备的土壤水分传感器符合《中华人民共和国水利行业标准SL364-2006土壤墒情监测规范》的TDR（时域反射法）技术标准，便于土壤现场标定测量；土壤温度和湿度传感器采用高精度进口传感器芯片，测量精度高、稳定性好；功能强大的土壤墒情计算机中心软件可同步处理多个墒情站点的数据，轻松实现墒情站点之间的组网管理。

二、系统优势：

三、系统拓扑图：

四、系统配置：

1、墒情自动监测系统主要是针对土壤水分含量和土壤温度进行监测，通过墒情传感器和温度传感器测量土壤的体积含水量（VWC）和温度值。同时，可以根据用户的需求，该系统可以扩展配置空气温湿度、土壤电导率、太阳辐射、二氧化碳等气象传感器。

2、监测数据统一由自动监测站发送到网络数据平台，数据按照统一的格式进行存储，通过图表格式直观展现给用户。

3、可扩展开发旱情预测预报、灌区优化配水、节水灌溉等功能，更大程度挖掘墒情数据信息价值；

4.可以拓展开发苗情旱情监测系统，以对田间苗情、灾情实现自动监测，使管理人员可以远程关注作物生长状况，根据作物在不同生长周期的需求，指导灌溉、施肥、喷药等措施。

五、系统配置：

数据采集器 多通道数据采集仪

传感器 1、土壤水分传感器   4个

测量范围：0~100%（M3/M3）、精度：±3%、分辨率：0.1%  

2、土壤温度传感器   4个

测量范围：-50~80℃、准确度：±0.3℃、分辨率：0.1℃

通讯方式 1、无线：GPRS（移动、电信）

供电方式 1、太阳能+蓄电池电源供电

其它可选组合 安装支架

一、土壤温度传感器功能特点

1、温度采用专业恒温槽标定（一般厂家无专业标定设备、即使传感器精度高，但集成变送后，精度、稳定性仍会降低）

2、湿度采用进口高精度工业芯片

3、一体化设计，扩展性强，可同时选配测量温度、湿度、气压等要素.

4、可扩展无线功能，安装简单、节省布线的人工、材料成本.

5、防辐射罩设计，保护传感器免受强风、雨、雪等恶劣环境的影响，以及防止辐射等因素的干扰，使传感器可真实地感应外界环境变化.

二、土壤湿度传感器功能特点

1、土湿传感器采用《农业气象观测规范》中烘干法标定

2、土湿传感器采用4探针环形结构设计，可以测量环形内的面积，测量面积大、稳定性高（区别于3探针扁形结构、只能测量条形区域，探针测点少，稳定性差）

3、土湿传感器采用ABS工程塑料，抗压强度高，可直接应用于盐碱土壤等恶劣环境（区别于成本低、抗冲击性差的环保PVC塑料）

4、采用远距离485通讯，无外置变送设备，方便穿管预埋、同时抗干扰能力大大加强（解决了传感器485通讯需要外置变送，不方便穿管走线的困境）

5、可选配土湿、土温一化化传感器，方便预埋、布线，节省布线材料、人工成本，同时方便实现气象观测规范中的分层预埋要求.

三、气象数据采集仪

采用新一代ARM内核 32位处理器，具有快速运算能力，搭载12位A/D采样转换模块和高精度元器件，配合温度补偿、精度修正技术，使数据采集变的更加准确。

1、扩展性强，可扩展16路模拟/计数通道、16路数字I/O通道、4路串口、 1路CAN总线接口、1路U盘存储接口

2、采用工业标准设计、科研采集仪，适合于各种端环境条件.

3、兼容性强，可集成各类传感器

4、支持LED单色屏及彩色触摸屏扩展

5、支持远程开关控制功能扩展

6、支持远程应用程序更新，程序更改、升，无需返厂

7、支持时间校准功能

8、支持WIFI、以太网、ZIGBEE、光纤、GPRS、卫星等多种通讯方式

9、支持XPH、标准MODBUS双协议切换；方便用户二次开发

10、采样频率：0.5s/次

11、工作电压：8V~40V或AC220V

12、显示形式：图形点阵液晶 192X64

13、内置存储：非易失性内存，可扩展32Mbit.

14、扩展存储：U盘存储2G

15、传感器通道：16路

16、通讯接口：标准RS232、RS485、USB端口

17、通讯波特率：9600bps

18、尺寸：260mm×185mm×80mm

四、 GPRS模块

1、支持双频GSM/GPRS

2、支持使用STK卡

3、符合ETSI GSM Phase 2+标准

4、符合SMG31bis技术规范

5、支持虚拟数据专用网

6、支持透明数据传输与协议转换

7、支持动态数据中心域名和IP地址

8、支持图形界面远程配置与维护

9、采用电磁兼容设计，适合电磁环境恶劣和要求较高的应用需求

10、采用先进电源技术，供电电源适应范围宽，设备稳定性高

五、 太阳能、市电双电源供电系统：

1、支持过度冲电保护功能；

2、支持深度放电保护、负载过载、短路保护功能；

3、支持放电保护功能，低电压自动切断功能；

4、可根据蓄电池充电特性，自动调节蓄电池充电电压。

墒情监测3.0软件平台

1、系统基于TCP/IP协议和C/S结构设计，可在2003、xp、win7、win8等系统下稳定运行.

2、支持开机启动、定时关机，实现软件自动化管理

3、支持日志记录功能，记录所有操作记录.

4、二次开发：支持Access/SQL Server 2000 、2005 、2008等数据库存储，方便用户其它软件在数据库中调用气象站数据.

5、数据查询功能：支持任意时间段的各类实时数据、历史数据的查询、导出、打印功能.

6、数据统计功能：支持单要素统计功能：可按年、季、月、日、小时、10分钟或任意时间段进行单要素大值、小值、平均值的统计.

7、数据图表功能：支持全日气象记录曲线功能、数据波形图图等功能

8、实时数据功能：在实时数据窗口可以下载查看实时的气象站数据；并且可以将数据保存在数据库中。

9、历史数据功能：在历史数据窗口可以下载查看采集仪存储的历史数据；并且可以将数据保存在数据库中。

10、定时刷新功能：如果需要定时自动下载数据，设定定时刷新周期并且选择定时刷新，则可以按照设定周期自动下载数据。

11、支持远程控制手动、自动控制各项设备开关功能

12、支持通过网页进行数据浏览功能.

软件物联网监测平台

实时采集数据和数据展现

历史数据分析

数据分析对比图形展示

六、选址原则

1、测站位置

1、墒情监测站（点）应具有代表性，能够代表主要作物和所在区域的典型土壤，采集的指标能够反映当地实际情况。

2、应根据当地的土壤类型、种植结构和地形地貌条件，综合确定墒情监测站（点）的布设。因此，原则上应选取区域内种植作物和土壤类别代表面积大的代表性地块，土壤和地形条件变化大的地区，还应考虑地形地貌条件和信息传输的信号要求，尽量选取地形平坦的代表性地块。

3、监测设施需设置在具有代表性地块的一侧，以减少对耕作的影响；传感器需设置在耕作区的土层里，其周围应设立相应的地面标志或简易保护栏杆，防止耕种时碰撞、破坏，但不能设置围墙或实体围栏，避免埋设仪器所在的地块与周围地块相隔离而失去代表性。

4、选择在GSM/GPRS 等信号强、能够正常地准确发送数据短信信息的地块建站。

5、墒情监测站的选择和建设，可考虑放在雨养旱作农业区，避开水田灌区建站。

6、站址应远离树林、高大建筑物、道路（铁路）、河流、水库和大型渠道200m 以上。

2、安装位置选择

墒情监测的代表性地块应根据其地貌、土壤、气象和水文地质条件以及种植作物的代表性选定。按照《土壤墒情监测规范》有关要求：

监测站（点）应布置在距代表性地块边缘、路边10m 以上且平整的地块，应避开低洼易积水的地方，且同沟漕和供水渠道保持20m 以上的距离，避免沟渠水侧渗对土壤含水量产生影响。

山丘区代表性地块，其面积应大于1 亩，并应设在坡面比降较小而面积较大的地块中，不应设在沟底和坡度大的地块；平原区代表性地块，其面积应大于10 亩，并设在平整且不易积水的地块。为保持墒情监测资料的一致性和连续性，监测位置应相对稳定，一经确定不得随意改变。