农业环境气象监测站

MC-QXSQ型物联网农业环境气象监测站

简介：

      MC-QXSQ型物联网农业环境气象监测站，是基于现代高性能单片机硬件和高级嵌入式软件语言技术，利用高性能处理芯片和大规模集成电路超级强大的计算能力、运算速度、功能扩展性、超低功耗、高运行稳定性等优势开发的系列数据采集主机系统和各种环境因子传感器、现代物联网云端服务器技术完美结合的产物。

主要特点及用途：

1、军品级设计，可在-45℃～85℃环境下长期进行自然或者人工气候环境监测。

2、工业环境污染物监测和预防灾害。

3、城市环境质量监测及预警。

4、农林气候监测、生态环境及地质灾害监测与预防。

5、多重防护，主机采用IP67防护等级，配备专业避雷针，恶劣的环境条件下也能稳定工作。

6、可对多种气象环境因子：能见度、环境温湿度、露点温度、风力等级、风向、大气压、光照度、光合有效辐射、紫外辐射、日照时数、总辐射、降雨量、土壤水分、土壤温度、土壤电导率、土壤养分、土壤含盐量、CO2、降雨量、雨雪报告、液位、水面蒸发、氧化还原电位、粉尘颗粒污染物（PM1.0/2.5/10）、工矿企业排放的污染物气体（氯气、氨气、臭氧、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氟化氢、氧气等）

7、景区和自然环境优质等级监测参数，如能见度、负氧离子、水质（溶解氧、电导率、PH等参数）。

8、植物生理、生长监测：植物茎秆直径、果实生长（果实膨大）数据监测。

9、各个传感器采用国家标准MODBUS通讯协议，具有快速反应、通讯距离远（可达几公里）、耐腐蚀、可长期在恶劣环境下工作的特点，测量精度高，功耗低（可达微安级）。

10、 数据传输可采用GPRS无线传输2G/4G、光纤、以太网口、wifi等多种式，随时可以将主机中的数据远程发送到服务器，存储为数据库。11、供电方式多样灵活，可根据客户要求配置市电或太阳能蓄电池、风光互补等多种供电模式（适合无电地区常年使用），以保证在断电或阴雨天气的情况下，可以正常工作。

《智能物联网数据应用云平台》V1.0版功能简介

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，支持数据库管理及拍照、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：

清单明细式显示方式，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。

B、曲线走势图显示方式，如下：   

 C、立柱式走势显示，如下：

 D、通过曲线走势或立柱式统计，更能直观形象的查看某一时间段内的数据最高值、最低值和平均值。详见如下：

3、可通过查询日期的方式快速查找、下载所需的数据，并以EXCEL表格的形式导出数据。具体操作：第一、输入要查询的日期时间段，点击查询按钮即可；第二、点击查询右侧三角按钮，出现下载数据并点击即可（图2）；第三、在图2中选择下载的位置并点击下载按钮即可（图3）。详见如下：

4、设置功能：显示编辑设备界面，可设置数据采集间隔和设置地理位置坐标，点击保存按钮即可成功。GPS定位具体操作：点击查询按钮，在图中百度要添加的地理位置，并拾取其坐标复制粘贴到该处即可。详见第9项GIS地图生成。如下：

5、预警设置：首先启用预警设置并通过添加手机号，短信推送了解何种气象出现报警。可添加多个手机号多人来管理，更好地提高工作效率及安全隐患。传感器设置：点击编辑按钮出现图2，在图2中根据实际情况设置各传感器的预警值，并点击保存即可。最后点击添加预警按钮，即为预警设置成功。详见如下：

6、支持手机随时查看方式：通过手机微信添加盟创云APP，利用APP登录查看，该APP支持分享，可多人看护，提高工作效率。

7、计算机上查看各个参数的实时数据和历史数据：

8、GIS地图生成：利用检测设备内置的GPS模块，实现卫星定位数据捆绑测试数据信息，实施GIS地图定点监控每个检测点的位置信息，监测者可在其卫星定位图标上点击位置坐标查看该检测点测试数据相关索引信息。

传感器技术参数指标：

一、粉尘（PM2.5也可增加PM10，PM1.0）

检测气体：PM1.0、PM2.5、PM10

量程：0-1000ug/M³

最小分辨颗粒直径：0.3 微米

响应时间 ≤10 秒

输出数据：UART 输出（3V 电平）

          DAC(0～2V 对应0-1000)

          PWM 输出

工作电压：5V±0.1V

工作电流：70-140（mA）

休眠电流：<10mA

响应时间：≤90 秒

工作湿度：15%RH-80％RH（无凝结）

工作温度：－20～40℃

存储温度：－40～60℃

使用寿命：3 年（空气中）

二、噪声

1、测量范围：30dB~110dB，精度：0.5%

2、工作环境：设备非防水结构，需注意避免雨水淋溅，需注意防潮。可以定制专用于潮湿环境的设备系统

三、空气温度

温度范围：标配-30～70℃或0～50℃，其他温度范围可以定做

准确度：±0.2℃（@25℃）；

重复性：±0.1℃；

长期稳定性：<0.04℃/年；

响应时间：<1S

工作环境：温度：-55℃～125℃；湿度：≤95%RH

四、空气湿度

湿度范围：0～100%RH（非结露状态）

准确度：±3%RH（10%～90%）

重复性：±0.1%RH

长期稳定性：<0.5%RH/年

响应时间：<1S

工作环境：温度：-55℃～120℃；湿度：≤95%RH

五、大气压力

测量单位： mbar（毫巴）或hPa（百帕）

工作温度：－20～70℃

输出信号：RS485

工作电压：5～24V DC

工作电流：10mA@5V；7mA@12V；5mA@24V；带屏幕显示加约5～10mA

测量量程：大气压力：10～1100mbar

测量精度：大气压力：0.1mbar

稳定时间：通电后30秒，60秒之后进入最佳状态

响应时间：＜1秒

电缆规格：2米4线制（RS485）（电缆长度可选）

六、风速

测量范围：0～30m/s，0～60m/s     

反应时间：＜1S               

启动风力：0.4～0.8m/s     

供电电压：脉冲，0～2V，RS485：5～24V DC

0～5V，0～10V，4～20mA：12～24V DC

最大功耗：脉冲型MAX≤200mW；

电压型MAX≤300mW；

电流型MAX≤700mW；

工作环境：-30℃～75℃

七、风向

    测量范围：0～360°

    准 确 度：±3°

启动风速：≤0.5m/s

供电方式：DC5V

输出形式：0～5V

八、雨量

　　承水口径：Ф200 ± 0.6mm

　　测量范围：≤4mm/min（降水强度）

　　分 辨 率：0.2mm（6.28ml）

　　准 确 度：±4%（室内静态测试，雨强为2mm/min）

　　输出信号：开关接点通断信号

　　工作温度：0～50℃

　　贮存温度：-10℃～50℃

九、雨雪

测量范围：0～1000mm

准确度：±0.1%F S     

供电方式：DC12V

输出形式：0-5v

负载能力：电流型输出阻抗≤300Ω

        　电压型输出阻抗≥1KΩ

十、光照强度

    测量单位：Lux

　　测量范围：0-200，000Lux

　　工作温度：-30～70℃；湿度：10～90%RH

　　储存温度：-30～80℃；湿度：10～90%RH

　　准 确 度：±3％FS

　　非 线 性：≤0.2％FS

　　稳定时间：通电后1秒

　　响应时间：＜1秒

　　电缆规格：2米3线制（模拟信号）；2米4线制（RS485）（电缆长度可选）

十一、光合有效辐射

光谱范围：400～700nm

量    程： 0～2000 W/m2

供电方式：DC5V

输出形式：0~2.5V

响应时间：约1s（99%）

温度相关：最大0.05%/℃

余弦校正：上至80°入射角

工作温度：-40°至65°

相对湿度：0～100%

灵敏度：5～50µv/µmol·s&shy;¹

　　内阻：＜2K   

十二、紫外辐射

测量范围：0～70W/㎡

光谱范围：280～400nm

余弦响应：≤4%（太阳高度角为30°时）

响应时间：≤1S（99%）

供电方式：DC5V     

输出形式：0～2.5V

十三、总辐射

光谱范围：0.3～3μm

响应时间：＜5s

温度相关：＜±0.08%℃

余弦响应：＜±10%（太阳高度角10°时）

非线性  ：＜±2%

年变化率：＜±2%                                 

变送器指标

测量范围：0～2000W/m2

供电方式：5V      

输出形式：2.5V     

负载能力：电流型输出阻抗RL≤250Ω

电压型输出阻抗RL≥1KΩ

外壳封装：ABS材质防辐射罩或者铝镁合金

十四、日照时数

光谱范围：0.3～3μm

响应时间：＜2s

分辨率：1min

测试范围：0-32767min

外壳封装：ABS材质防辐射罩或者铝镁合金

十五、水深

测量形式及范围：0～50000mmH2O

允许过载：2倍满量程压力

工作温度：-20～80℃

温度补偿：-10～70℃

存储温度：-40～80℃

准确度：0.2%FS(典型)

稳定性误差：0.2%FS(典型)

温漂系数：0.03%FS（典型，量程小于5mH2O）

十六、土壤温度

测量参数：土壤温度

测量单位：℃

测量量程：-55～150℃　

测量精度：±0.2℃

稳定时间：通电后3秒左右

响应时间：＜1秒

探针长度：200mm

探针直径：3mm

传感器材料：316L不锈钢；德国Heraeus公司进口A级ST-1-PT1000精密铂电阻

密封材料：ABS工程塑料

电缆规格：1.5米4线制（电缆长度可选）

十七、土壤湿度

测量参数：土壤容积含水率

土质校正：壤土、黏土、砂土

测量单位：%( m3/m3)

测量量程：0～100% 

测量精度：0～50%（m3/m3）范围内为±3%（m3/m3）

工作范围：-30℃～70℃

稳定时间：通电后1秒

响应时间：＜1秒

测量区域：以中央探针为中心的直径为7cm、高为7cm的圆柱体

探针长度：55mm

探针直径：3mm

探针材料：316L不锈钢

密封材料：ABS工程塑料

电缆规格：2米3线制（模拟信号）

十八、电导率

测量参数：土壤电导率

测量单位：mS/cm

测量量程：0～20 mS/cm（标配），可定做0～10 mS/cm、0～5 mS/cm等

测量精度：±2%

分 辨 率：无限小mS/cm

工作范围：-30℃～70℃

电导电极材料：石墨

稳定时间：通电后1秒

响应时间：＜1秒

密封材料：ABS工程塑料

电缆规格：2米3线制（模拟信号）；2米4线制（RS485）（电缆长度可选）

十九、土壤盐量

测量参数：土壤盐分

测量单位：mol/L

测量量程：0～0.15mol/L（标配），也可定做0～0.075mol/L，0～0.05mol/L等

测量精度：±2%

分辨率：无限小mol/L

工作范围：-30℃～70℃

电导电极材料：石墨

稳定时间：通电后1秒

响应时间：＜1秒

密封材料：ABS工程塑料

　　电缆规格：2米3线制（模拟信号）；2米4线制（RS485）（电缆长度可选）

二十、土壤PH

  采用国际先进的固体电介质和大面积聚四氟乙烯液接界，不易堵塞，免维护,配备野外防护套和滤网

　测量范围： pH：0～14

　输出形式：电压 0-2VDC

　准 确 度： ±0.02 (pH4~9)

　分 辨 率： 0.01

　稳 定 性：≤0.02/24h

　供电方式：DC 5~24V

　输出信号：0~2V，4～20mA，RS485等

　工作环境：温度0～60℃；相对湿度≤85%

　电源功耗：≤3W

　外形尺寸：96×96×110mm（高×宽×深）

二十一、土壤ORP（氧化还原电位）

电极电位：245―270mv（15―30℃）

测试范围：0-1999mV

参比电极内阻：≤10kΩ定性：±8mv/24h

指示电极：导通良好

适用温度5—70℃

二十二、土壤有效氮

采用物理传感器非化学法

测量单位：ppm

测量范围：0～1000 ppm

　准 确 度： ±2%

　分 辨 率：1ppm

　稳 定 性：≤2ppm/24h

　供电方式：DC 5~24V

　输出信号：0.4~2V，4～20mA，MODBUS485等

　工作环境：温度0～60℃；相对湿度≧25%

　电源功耗：≤40W

　外形尺寸：150×45×15mm（长×宽×厚）

二十三、土壤有效磷

采用物理传感器非化学法

测量单位：ppm

测量范围：0～1000 ppm

　准 确 度： ±2%

　分 辨 率：1ppm

　稳 定 性：≤2ppm/24h

　供电方式：DC 5~24V

　输出信号：0.4~2V，4～20mA，MODBUS485等

　工作环境：温度0～60℃；相对湿度≧25%

　电源功耗：≤40W

　外形尺寸：150×45×15mm（长×宽×厚）

二十四、土壤速效钾

采用物理传感器非化学法

测量单位：ppm

测量范围：0～1000 ppm

　准 确 度： ±2%

　分 辨 率：1ppm

　稳 定 性：≤2ppm/24h

　供电方式：DC 5~24V

　输出信号：0.4~2V，4～20mA，MODBUS485等

　工作环境：温度0～60℃；相对湿度≧25%

　电源功耗：≤40W

　外形尺寸：150×45×15mm（长×宽×厚）

二十五、土壤铵态氮（NH₄）

采用物理传感器非化学法

测量单位：ppm

测量范围：0～1000 ppm

　准 确 度： ±2%

　分 辨 率：1ppm

　稳 定 性：≤2ppm/24h

　供电方式：DC 5~24V

　输出信号：0.4~2V，4～20mA，MODBUS485等

　工作环境：温度0～60℃；相对湿度≧25%

　电源功耗：≤40W

　外形尺寸：150×45×15mm（长×宽×厚）

二十六、土壤硝态氮(NO³)

采用物理传感器非化学法

测量单位：ppm

测量范围：0～1000 ppm

　准 确 度： ±2%

　分 辨 率：1ppm

　稳 定 性：≤2ppm/24h

　供电方式：DC 5~24V

　输出信号：0.4~2V，4～20mA，MODBUS485等

　工作环境：温度0～60℃；相对湿度≧25%

　电源功耗：≤40W

　外形尺寸：150×45×15mm（长×宽×厚）

二十七、二氧化碳

单    位：ppm

测量范围：0～2000；5000ppm；0～10000、30000ppm；0～50000ppm（可选）

平均电流：峰值≤200mA；平均85 mA

预热时间：3min

响应时间：< 90s

精    度：±3%F•S （25℃）

工作温度：0℃～50℃

工作湿度：0～95%RH

温度漂移：0.2％F•S /℃

稳 定 性：≤ 2% F•S

重 复 性：≤ 1% F•S

二十八、雨雪传感器

测量范围：0～1000mm

准确度：±0.1%F S     

 二十九、水面蒸发传感器

桶口径：200mm（等效蒸发面200mm）                                      

精 度：±0.1mm

测量范围：0～80mm

供电方式： DC12～24V

环境温度：-30℃～80℃

信号输出： 0～2V DC

产品重量：1.2kg

三十：叶面温湿度

叶面湿度：0-100%，精度±5%。叶面温度：-40~80℃，分辨率：0.1℃，精度：±0.5℃

运行环境：-40~85℃

三十一、负氧离子传感器

分辨率：10个离子/cm3。
离子浓度检测范围，自动档位：10~50000(个/ cm3)
接线方式：RS-485信号：4线
采样数率：1秒/个。
误差：离子浓度≤±10%  
迁移率：1(cm2/S*V)。

三十二、NO2

量程：0～20ppm

最大测量限：150ppm

灵敏度：（0.78±0.42）µA/ppm

分辨率：0.1ppm

响应时间（T90）：＜25S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：0.2ppm

三十三、O2

量程：0～25%Vol

最大测量限：30%Vol

灵敏度：（0.10±0.05）mA (空气中)

分辨率：0.1ppm

响应时间（T90）：≤15S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

零点漂移（-20℃～40℃）：≤0.1%vol

三十四、O3

量程：0～20ppm

最大测量限：100ppm

灵敏度：（0.60±0.15）µA/ppm

分辨率：0.02ppm

响应时间（T90）：≤120S

重复性：＜5﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：≤0.2ppm

三十五、H2S

量程：0～100ppm

最大测量限：500ppm

灵敏度：（0.8±0.15)µA/ppm

分辨率：（0.8±0.15)µA/ppm

响应时间（T90）：≤30S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：≤0.2ppm

三十六、CO

量程：0～1000ppm

最大测量限：2000ppm

灵敏度：（0.070±0.015）µA/ppm

分辨率：0.5ppm

响应时间（T90）：＜20S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：＜5﹪

零点漂移（-20℃～40℃）：10ppm

三十七、NH3

量程：0～100ppm

最大测量限：200ppm

灵敏度：（50～100）nA/ppm

分辨率：0.5ppm

响应时间（T90）：≤60S

重复性：＜10﹪输出值

稳定性（／月）：＜10﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：-3～10ppm

三十八、SO2

量程：0～20ppm

最大测量限：150ppm

灵敏度：（0.55±0.15）µA/ppm

分辨率：0.1ppm

响应时间（T90）：＜30S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：0.2ppm

三十九、HCl

量程：0～20ppm

最大测量限：200ppm

灵敏度：（0.8±0.4）µA/ppm

分辨率：0.1ppm

响应时间（T90）：≤30S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：≤0.2ppm

四十、HF

量程：0～10ppm

最大测量限：100ppm

灵敏度：（0.4±0.15）µA/ppm

分辨率：0.1ppm

响应时间（T90）：≤90S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：≤0.2ppm

三十六、Cl2

量程：0～10ppm

最大测量限：100ppm

灵敏度：（（0.6±0.15）

分辨率：0.1ppm

响应时间（T90）：＜60S

重复性：＜2﹪输出值

稳定性（／月）：＜2﹪

输出线性度：线性

零点漂移（-20℃～40℃）：≤0.2ppm

四十一、能见度

能见度仪由光发射器、光接收器及微处理控制器等主要部件组成。发射器发射红外脉冲光，接收器同时检测大气中气溶胶粒子前向散射的脉冲光强度，所有测量信息由微处理控制器搜集并通过专门的数学模型算法转化为气象光学视程Meteorological Optical Range（MOR）。

技术指标

1、机械指标

尺寸（长x宽x高）：610mm x 230mm x 300mm

重量： 小于10kg

安装： 安装在已架设好的圆形立柱上

材料： 阳极化处理硬质铝，外表面加喷漆保护

2、电力指标

电源： 额定直流12VDC,11-16V输入范围；

功率： 小于1W

3、光学指标

散射角覆盖：39o—51 o 前散射

峰值波长： 870nm

带    宽：   100nm

4、测量指标

测量范围：

A型：5m—10km

B型：5m—30km

C型：5m—80km

测量精度： ≤2km ，误差±2%

2Km—10km，误差±5%

≥10km，误差±10%

仪器一致性：≤±4%

更新间隔： 15秒

线性动态量程： 3000：1

5、可靠性与维护周期

平均无故障工作时间（MTBF）：大于18000小时

清洁光学镜头：3个月，或视使用环境而定

6、环境适应性

工作环境温度： －40—+60℃

工作相对湿度： 0—100%

地域适应性：可在沿海地区连续使用

四十二、植物茎秆生长传感器

1、测试原理：传感器由卡尺型测量夹具将植株茎秆生长过程中直径的变化转变为游尺的位移变化，游尺带动由电场屏蔽释放式位移微位移传感器的屏蔽电极片移动，使电容量产生与位移量线性关系的变化，由于电场屏蔽释放原理最大限度地减少了电容测量中分布电容和初始电容，大大提高了电容检测的分辩率。

2、产品特点：

•多种规格传感器，适合测量直径2～150mm大小的植物·

•实现了微米数量级位移的高精度检测·

•适合测量各种植物茎杆，且对植物无伤害

•在植物科学实验和国家示范项目应用广泛

•远程监测植物茎秆生长情况，多点监测

技术参数：

量程：0-20mm, 0-50mm, 0-150mm（其它量程可选）

寿命：>100X10⁶次

线性精度：±0.3%

阻值误差：±10%

重复精度：0.01mm

解析度：无限解析

最大操作速度：3m/s

温漂系数：1.5ppm/℃

最大容许电压：10VDC/2-5KΩ  DC5V/1KΩ

工作温度：-20℃～+120℃

湿度：≤90%

输出信号：RS485或电阻信号（5V供电） 4-20MA信号输出（12-24VDC供电）

四十三、果实生长（膨大）传感器

1、测试原理：果实膨大传感器是一种高精度位移增量传感器，通过杠杆原理测量果实的膨胀速度，在15至90mm直径范围内，绝对位移传感器记录了完整果实的生长尺寸

2、技术参数： 测量范围：15-90mm（可定制）
分 辩 率：±0.001mm
温度稳定性：最大0.005mm/℃
适用的果实直径：15到90mm
工作电压：5-24 VDC
输出信号：0-2V   4-20mA   RS485
尺寸大小：120×60×20mm

四十四、MC-DO溶解氧传感器

测量范围： 0~20mg/L

准 确 度： ≤±0.1 mg/L

分 辨 率： 0.01mg/L

温度补偿：内置

响应时间： ＜30 s

供电方式：DC 6~24V

输出信号：0~2V，4～20mA，RS485等

工作环境：温度-5～40℃

电源功耗：≤0.6W

外形尺寸：96×96×110mm（高×宽×深）

探头外形尺寸：φ18×145mm  

四十五、MC-TRT型土壤热通量传感器

技术指标：

◆测量范围：-500至500 w/m2

◆内阻小于300Ω

◆环境温度：-40-120℃

◆测量精度：小于5%

◆热流计算公式

   热流量（w/m2）=系数（w*m-2/mv）*输出（mv）

四十六、土壤水势传感器

土壤水势测量仪通过测量土壤水势，判断土壤的干旱程度，测量原理与石膏块系统相似。但是Watermark土壤水势传感器在土壤中不会溶解，气孔的分布也更加均匀，所以测量结果更为准确。大多数农业和景区灌溉环境中都可以用Watermark土壤水势测量仪代替张力计。

测量范围：0~239 cb（kPa）  材质：ABS塑料、不锈钢和吸水纤维 或者316L不锈钢。

传感器尺寸：直径22毫米×长83毫米

传感器重量：0.067kg

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