管式土壤墒情监测站

一、产品原理及应用：

       管式自动土壤墒情监测站,根据其工作原理又称为超声波管式土壤墒情监测站，它是在ABS塑料管材内置超声波信号发射器和无线信号接收器，超声波发生器在土壤中发射1GHz频率的高频脉冲信号，然后反射回来反馈信号，因其发射与反射回来的时间差与土壤含水量之间具有基本为线性对应逻辑关系，根据这个原理来计算土壤含水量数据。根据这个工作原理，土壤盐分、酸碱度等环境因素对于测试精度的影响很小，同时抗外界电磁干扰，能够同时针对不同土层的土壤水分、温度数据进行动态观测，而且是进行快速、准确、全面地观测，让专业技术人员实现对土壤含水量和温度的的及时掌握。

       管式土壤墒情监测站采用分层设点的观测结构，地面配置一个温度观测点，地下土壤表层下根据用户需求在不同深度各配置一个土壤温、湿度测点，观测相对应范围内的土壤温、湿度。

二、产品特色：

1、32位的MCU，运算速度更快，精度更高；

2、管式一体化结构，支持分层测量，多层数据获取更方便；

3、传感器数量和深度可根据项目需求进行自选；

4、一体化管式设计：电池、传感器、主机板、通讯模块等部件都设计在同一管子里，各个传感器进行一体化管式结构设计，传感器为全封闭多深度传感单元，集成度更高；

5、安装时不破坏剖面，对土体的破坏性小，更容易保护现场环境；

6、免标定、免现场校准、终身免维护、15分钟完成田间安装、配备开关按钮，任意启停；

7、具有功耗低，体积小，携带及移动方便，安装、操作及维护简单等特点；

三、技术参数：

1、土壤水分（体积含水量）测量范围：干土～水分饱和土，实验室测量精度：±3%，野外测量精度：±5%，湿度分辨率：0.1%，温度分辨率0.1℃；

2、温度测量范围：-40℃～80℃，测量精度±0.5℃，温度分辨率：0.1℃；

3、供电方式：可选配适配器DC12~24V宽电压供电或者内置锂电池供电；

4、通讯方式: RS485通讯，MODBUS通讯协议，（波特率9600可设，地址0-255可设）；LORA无线通讯，GPRS无线通讯；

5、接线方式：RS485输出4线制，电源正、电源负、485+、485—，LORA/GPRS无线传输接线已内置；

6、响应时间：通电后3s内进行响应；

7、稳定时间：通电后约10s进入稳定过程；

8、外形尺寸：ϕ63mm，长度随传感器的数量而不同，标准长度约1000mm；

9、传感器测量原理：FDR频域反射法；

10、功耗：静态时功耗小于10mA，采样时的功耗70 mA；

11、工作环境：一40℃～80℃；0-100%RH；

12、地面以上：IP67；地面以下：IP68；

13、执行标准：Q/HDIST 001-2012、SL364-2006《水利部土壤墒情监测规范》 

四、管式土壤墒情监测站安装指导 

4.1 准备工作

4.1.1 开箱检查

       检查外包装是否有破损；根据设备清单开箱检查设备及配件是否齐全。

       注意：土钻、太阳能板并不包含在智墒出厂配件中，您若需要，额外购买即可。

4.1.2 工具准备

       土钻、纯净水或自来水、水盆、手套(按个人需求准备)

4.2正式安装 

4.2.1 安装位置选择须知（适用于农田作物）

a.在作物播种后进行设备安装；

b.安装位置地势平坦；

c.全面灌溉条件下，优先选择获水较少区域作为监测位置；局部灌溉条件下，选择湿润区域内作为监测位置；

d.选取作物长势均衡并可代表绝大多数作物长势的位置；

e.了解被监测作物的根系分布，一般选择离作物吸水根系较近的位置。

f.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

4.2.2 打孔

a. 取土钻钻头、手柄、支杆，完成后将取土钻竖直于地面，双手紧握手柄顺时针下压慢速转动。（注意：不要太用力，务必慢速多转几圈，防止钻头跑偏至孔洞打歪）

b. 将取土钻从孔洞中取出，放到盆子里，用工具把钻出的土收集到盆子里以用来和泥浆。（注意：第一钻土因为杂质过多，不做收集）

c. 反复持续上述打孔、取土，并在此过程中尝试性地将传感器轻放入孔洞中（请勿将设备用力触底），以测试孔洞的深度是否合适；若有卡顿，则使用取土钻修正，保证传感器放入、取出都比较顺畅；直到孔深与传感器所标识的安装位置齐平，打孔完成。

4.2.3 和泥浆

a. 挑出盆中土壤杂质，石子、根、不容易溶解的土块等。将土壤搓细，以便和泥浆。

b. 倒入适量水，充分搅拌至粘稠状；壤土泥浆一般不能稠于芝麻酱状；和泥浆完成。

4.2.4 灌浆安装

a. 将泥浆慢慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置；可根据实际情况酌情增减。

b. 将传感器慢慢放入孔洞中，向一个方向慢慢转动并下压，速度过快可能会导致气泡不能被完全排出。（注意：再转动下压的过程中不可以上拔传感器，防止气体再次吸入孔中）

c.当传感器安装到正确的深度后，设备周围会溢出一些泥浆，灌浆完成; 此时传感器安装深度与洞口齐平。（注意：将传感器周围3CM以外多余的泥浆清除，防止结块影响水分下渗）

4.2.5 安装太阳能板（不需要太阳能供电板的用户则不需要操作此步骤）

a.太阳能板选址

       太阳能板的安装位置应尽量远离传感器，一般距智墒50cm以外较为适宜,但不能超出电源线的长度。太阳能供电板的面板应朝向太阳方向，即南方，前方尽量无遮挡。

      分立杆式和三脚架式两种方式将太阳能板支架插在选定的位置即可。

b．固定太阳能板             

       将太阳能板的面板固定在支架上，将面板中心的四个孔与支架上的四个孔对准，然后使用螺丝拧紧。

c.连接太阳能供电板与测量仪

       首先，将面板与支架上的接线端子连接在一起，拧在一块儿即可；

其次，连接设备太阳能接口，需要向上拔出设备顶部的顶盖，在开关键相对的一侧是太阳能接口（航插孔）；将支架电源线的另一端对准接口插入，拧紧螺栓，即可完成太阳能板的安装。

4.2.6 安装完成

       向上拔出设备顶盖后，按下开关键，设备即可正常工作。建议在泥浆恢复正常状态后再进行正常工作。

其他注意事项：

1、砂土安装要点

       砂土安装与壤土标准安装步骤无异，需要注意的是需准备足量的水，不少于5L；在灌浆之前，先把水倒入孔洞中，淋湿整个洞壁，直到孔洞底部有多余的水出现为止。然后按照步骤，将泥浆慢慢倒入孔洞中，大概大概到孔洞1/2的位置。其余安装步骤参照壤土的安装即可。

2、黏土安装要点

       黏土的安装在打孔收集土壤完毕之后，清理杂质后，将黏土在水中浸泡大于4小时，使黏土软化，便于活成比较均匀的泥浆。浸泡完成后搅拌成粘稠状，灌浆即可。其余安装步骤参照壤土的安装即可。

五、注意事项、故障排除

1、使用前请认真阅读本说明书，确保传感器安装正确，供电正确，配置正确；

2、防止化学试剂、油、粉尘等直接侵害传感器，勿在结露、极限温度环境下长期使用，请勿进行冷、热冲击；

3、仪器属于精密器件，用户在使用时请不要自行拆卸以免损坏产品；

4、请保存好相应合格证和说明文件，维修时随同产品一同返回。

六、云平台软件系统介绍：

1、采用可视化编程语言设计界面友好的环境监测与管理系统，实现对被监测环境的远程监测。可自由设置上下限数值。通过短信等方式报警。软件平台可远程实时监控各传感器数据。完善的数据管理功能，支持数据库管理、数据查询、导出、打印、统计分析、图表分析等各项数据处

2、在线监测各环境因素参数的表现形式：

A、清单明细式，可以直观地查看各个环境因素参数在某个时间点的监测数据。

如下：

B、曲线走势图显示方式，如下： 

C、立柱式走势显示，如下：      

3、支持手机随时查看方式：

4、计算机上查看各个参数的实时数据和历史数据：