遠(yuǎn)程墑情監(jiān)測技術(shù)

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電子、通信與自動(dòng)控制技術(shù)-電子、通信與自動(dòng)控制技術(shù)其他學(xué)科

遠(yuǎn)程墑情監(jiān)測技術(shù)

2011-10-24

該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備以低功耗單片機(jī)為核心，配合高精度AD采集和開關(guān)量采集電路，集成GPRS傳輸模塊，并配合土壤水分、土壤溫度、空氣溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射等傳感器，實(shí)現(xiàn)對土壤和氣象信息的定時(shí)采集、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程發(fā)送。

依據(jù)時(shí)間、土壤水分和氣象信息的智能灌溉控制技術(shù)；灌溉控制通道可擴(kuò)展技術(shù)；可設(shè)置的通信接口和通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

該技術(shù)成果由北京市農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心自主研發(fā)，具有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。北京派得偉業(yè)科技發(fā)展有限公司負(fù)責(zé)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化。該技術(shù)核心系統(tǒng)：“農(nóng)田墑情信息自動(dòng)采集系統(tǒng)”獲得了國家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：201120067259.X。

自2010年投產(chǎn)以來，已經(jīng)累計(jì)銷售該監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備100余套，主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)墑情監(jiān)測和灌溉控制系統(tǒng)的信息采集。設(shè)備主要應(yīng)用在北京、上海、河南、河北、浙江、湖北、甘肅等地。

適用范圍：該技術(shù)成果與產(chǎn)品主要應(yīng)用于大田氣象信息與土壤墑情信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，對田間進(jìn)行科學(xué)的生產(chǎn)管理指導(dǎo)與灌溉管理。

2100433B

該儀器是符合《土壤墑情監(jiān)測規(guī)范SL000-2005中華人民共和國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)土壤墑情監(jiān)測規(guī)范要求設(shè)計(jì)，不僅可實(shí)時(shí)監(jiān)測墑情的最主要參數(shù)——土壤水分，還可根據(jù)用戶需求監(jiān)測土壤溫度等，配套的軟件可根據(jù)用戶需要靈活設(shè)定墑情參數(shù)的采樣周期和存儲(chǔ)周期、巡測和召測數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)進(jìn)行不間斷監(jiān)測，對土壤墑情的發(fā)生、發(fā)展及變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視和分析，為開展排澇抗旱工作提供信息依據(jù)。

土壤水分傳感器采用國際上最流行的現(xiàn)場測試土壤水分原理：頻域反射原理（TDR），該技術(shù)最早應(yīng)用于美國，即傳感器發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達(dá)底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計(jì)算出土壤的含水量。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。TDR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)，此原理是國際上最流行的土壤水分傳感器測量方法。

一、產(chǎn)品特色：

該儀器是符合《土壤墑情監(jiān)測規(guī)范SL000-2005中華人民共和國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)土壤墑情監(jiān)測規(guī)范要求設(shè)計(jì)，不僅可實(shí)時(shí)監(jiān)測墑情的最主要參數(shù)——土壤水分，還可根據(jù)用戶需求監(jiān)測土壤溫度等，配套的軟件可根據(jù)用戶需要靈活設(shè)定墑情參數(shù)的采樣周期和存儲(chǔ)周期、巡測和召測數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)進(jìn)行不間斷監(jiān)測，對土壤墑情的發(fā)生、發(fā)展及變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視和分析，為開展排澇抗旱工作提供信息依據(jù)。

土壤水分傳感器采用國際上最流行的現(xiàn)場測試土壤水分原理：頻域反射原理（FDR），該技術(shù)最早應(yīng)用于美國，即傳感器發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達(dá)底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計(jì)算出土壤的含水量。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。FDR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)，此原理是目前國際上最流行的土壤水分傳感器測量方法。

二、應(yīng)用范圍：

廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)等方面土壤溫度測量及研究。

三、產(chǎn)品特點(diǎn):

01、本機(jī)體積小，軟件操作簡單，性能可靠，記錄間隔可根據(jù)要求從1分至24小時(shí)任意設(shè)置。

02、全程跟蹤記錄被測土壤中的溫度數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間長，具有斷電數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)保護(hù)功能。

03、整機(jī)功耗小，整機(jī)功耗不大于2W。

04、軟件功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)查看方便，隨時(shí)可以將記錄儀中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)中，并可以存儲(chǔ)為EXCEL表格文件，生成數(shù)據(jù)曲線，以供其它分析軟件進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

05、單臺(tái)記錄儀可以接入最多8路土壤溫濕度傳感器探頭，探頭可測量土壤中的溫度、濕度分布情況。

06、記錄儀可脫開計(jì)算機(jī)獨(dú)立工作，當(dāng)需要查看當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)可通過通訊接口由計(jì)算機(jī)讀取記錄儀內(nèi)的數(shù)據(jù)。

07、一臺(tái)記錄儀，可以同時(shí)測量多個(gè)點(diǎn)的溫度及土壤濕度。

08、數(shù)據(jù)通訊接口：RS232和USB雙接口

09、具有看門狗電路，自動(dòng)復(fù)位功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

10、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量：4M

四、技術(shù)參數(shù):

墑，指土壤的濕度。墑情，指土壤濕度的情況。土壤濕度是土壤的干濕程度，即土壤的實(shí)際含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分?jǐn)?shù)表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100%。也可以土壤含水量相當(dāng)于田間持水量的百分比，或相對于飽和水量的百分比等相對含水量表示。

土壤水是植物吸收水分的主要來源（水培植物除外），另外植物也可以直接吸收少量落在葉片上的水分。土壤水的主要來源是降水和灌溉水，參與巖石圈-生物圈-大氣圈-圈-水圈的水分大循環(huán)。