一、系統(tǒng)概述: 我國做為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,在農(nóng)牧業(yè)機械化方面還有很大的提升空間,為了提高農(nóng)牧業(yè)抗旱防澇的管理水平,快速掌握土地墑情動態(tài),提前采取預(yù)防措施,智能科學(xué)地判斷農(nóng)情信息,避免或減少旱災(zāi)澇災(zāi)造成的損失,逐步建立起廣泛覆蓋的土壤墑情實時在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一項十分重要的工作。TINEL-5DS土壤墑情在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠全面、科學(xué)、真實地反映被監(jiān)測區(qū)的土壤變化,可及時、準確地提供各個監(jiān)測點的土壤墑情狀況,為減災(zāi)抗旱提供重要的基礎(chǔ)信息。 TINEL-5DS土壤墑情在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤濕度(土壤水分)的長時間的連續(xù)的實時的監(jiān)測。用戶可以根據(jù)各區(qū)域的監(jiān)測需要,靈活布置土壤水分傳感器的監(jiān)測數(shù)量及測量深度,將傳感器布置在不同的深度,測量各剖面土壤水分情況。系統(tǒng)還提供了額外的擴展能力,可根據(jù)監(jiān)測需求增加其它環(huán)境要素的傳感器,測量土壤溫度、熱通量、電導(dǎo)率、土壤水勢、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、光照強度、環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境風(fēng)向、降雨量、蒸發(fā)量、大氣壓力,太陽輻照量等信息,從而滿足系統(tǒng)功能升級的需要和各種科研課題的研究需要。連接計算機數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件后可查看測量站點的實時數(shù)據(jù),并可以預(yù)設(shè)采集設(shè)備各項參數(shù),灌溉控制參數(shù),同時數(shù)據(jù)可以下載至數(shù)據(jù)庫,生成報表,以便存儲及打印。該系統(tǒng)可廣泛適用于環(huán)境保護,氣象氣候,生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)墑情,林區(qū)環(huán)境,水利信息,建筑節(jié)能等科研及教學(xué)領(lǐng)域。 二、系統(tǒng)解決方案 1、系統(tǒng)構(gòu)成 土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測數(shù)據(jù)采集中心、通信網(wǎng)絡(luò)分線盒、數(shù)據(jù)采集處理器和土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器五部分構(gòu)成。 ◆ 監(jiān)測中心 硬件主要由計算機、打印機等組成。 軟件主要有操作系統(tǒng)平臺、土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)軟件、辦公軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等組成。 ◆ 通信網(wǎng)絡(luò) 無線網(wǎng)絡(luò)方式:中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)和INTERNET公網(wǎng)。 有線通訊方式:系統(tǒng)可采用點對點式,或485數(shù)據(jù)總線組網(wǎng)方式,各傳感器監(jiān)測點設(shè)置分線盒。 ◆ 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 數(shù)據(jù)采集設(shè)備可根據(jù)供電類型分為市電供電土壤水分監(jiān)測終端、太陽能供電土壤水分監(jiān)測終端和電池供電土壤水分監(jiān)測終端。 ◆ 土壤水分傳感器 根據(jù)監(jiān)測需求,可采用一路土壤水分傳感器實現(xiàn)單點監(jiān)測;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,實現(xiàn)監(jiān)測站點的剖面土壤水分檢測。 ◆ 土壤溫度傳感器 根據(jù)監(jiān)測需求,可采用一路土壤溫度傳感器實現(xiàn)單點監(jiān)測;也可采用多路土壤溫度傳感器,并將傳感器布置在不同的深度,實現(xiàn)監(jiān)測站點的剖面土壤溫度檢測。 2、系統(tǒng)功能及特點 TINEL-5DS土壤墑情在線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測?,F(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備自動采集土壤水分和地溫的實時數(shù)據(jù),并利用485數(shù)據(jù)總線方式或GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸;監(jiān)控中心自動接收、自動存儲各監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)主要功能如下: ● 符合水分監(jiān)測規(guī)范SL 364-2006。 ● 實時監(jiān)測土壤水分,各監(jiān)測點可靈活進行單路測量或多路剖面測量。 ● 可選配智能灌溉功能,土壤水分超過預(yù)設(shè)下限值時,可實時控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)啟動。 ● 可擴展土壤溫度、水勢、電導(dǎo)率、PH值以及地下水參數(shù)、氣象參數(shù)等監(jiān)測功能。 ● 數(shù)據(jù)采集、存儲頻率可靈活調(diào)整,可遠程設(shè)置監(jiān)測設(shè)備工作參數(shù)。 ● 監(jiān)測設(shè)備只在采集數(shù)據(jù)時才給傳感器供電,節(jié)電高效。一方面節(jié)約了能源,另一方面避免了因長期供電導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)變化所形成的測量誤差。 ● 支持點對點、485數(shù)據(jù)總線、GPRS、局域網(wǎng)等多種通訊方式。 ● 可同時監(jiān)測上百個點的土壤含水量和地溫數(shù)據(jù)。 ● 具備監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析功能,數(shù)據(jù)報表可導(dǎo)出、可存檔、可打印輸出。 3、系統(tǒng)主要硬件設(shè)備 (1)土壤墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀 ◆ 安裝方式:三角架/立桿/壁掛式安裝。 ◆ 供電方式:太陽能供電DC 12~24V/市電AC 220V。 ◆ 傳感器供電電壓:12~24V。 ◆ 與監(jiān)控中心通信方式:點對點式/485數(shù)據(jù)總線方式/GPRS無線通訊方式。 ◆ 數(shù)據(jù)上傳方式:采集器按頻率采數(shù)存儲+實時上傳。 ◆ 核心產(chǎn)品:TINEL-5DS土壤墑情監(jiān)測采集儀內(nèi)核采用16位高性能微處理器,系統(tǒng)時鐘可達36MHz,整機功耗不大于2W,低功耗作業(yè)、執(zhí)行效率高,且集成2MB大容量據(jù)存儲芯片,存儲時間間隔1~120分鐘自由設(shè)定,按分鐘存儲可保存三十天以上的數(shù)據(jù),整點存儲可達三年以上;數(shù)采儀可實時監(jiān)測多路土壤含水量數(shù)值,并根據(jù)用戶預(yù)設(shè)灌溉參數(shù)值進行智能比對及自動管控,當達到預(yù)設(shè)閥值時,即會向執(zhí)行單元下達操作指令。內(nèi)置高品質(zhì)電源適配器,交直流兩用電源。配有大屏幕液晶顯示屏(115*65(mm)),結(jié)合輕觸薄膜按鍵,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢,功能設(shè)定,參數(shù)修改等功能,并集成有USB/RS232/RS485/GPRS等多種通訊接口,靈活組網(wǎng),穩(wěn)定性強。 TDR6500便攜式土壤溫濕度速測儀 TINEL-5DS土壤墑情數(shù)據(jù)采集儀(立桿式安裝) ● 產(chǎn)品特點 1、數(shù)據(jù)采集、傳輸一體化設(shè)計。 2、點對點式/485數(shù)據(jù)總線方式/GPRS無線通訊方式在線功耗低,在線平均電流≤10mA。 3、可選配水文、水資源等多種數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。 4、支持各家組態(tài)軟件,支持用戶自行開發(fā)軟件系統(tǒng)。 ● 技術(shù)參數(shù) 硬件配置:8通道/16通道/24通道/32通道/256通道(485數(shù)據(jù)總線模式)。 存儲容量:2MB內(nèi)存芯片,可存儲數(shù)據(jù)50000條以上,連續(xù)監(jiān)測整點數(shù)據(jù)三年以上。 供電電源:12V~24V DC。 功 耗:待機電流<0.1mA/12V; 在線電流≤5mA/12V; 發(fā)送電流≤50mA/12V; 實時在線平均電流:≤10mA/12V。 工作環(huán)境:環(huán)溫:-40~+80℃;環(huán)濕:≤95%。 4、系統(tǒng)軟件功能: TINEL-5DS土壤墑情智能灌溉控制系統(tǒng)軟件(簡稱Soil moisture Control System),獲得中華人民共和國計算機軟件著作權(quán)登記證書,可在WindowsXP以上的操作系統(tǒng)環(huán)境運行,具有強大、平穩(wěn)的程序兼容性,可通過有線接口或無線網(wǎng)絡(luò)等方式與監(jiān)測站點建立連接,人機界面友好,各項功能設(shè)計簡潔直觀,圖文并茂,可實時查看各監(jiān)測站點的觀測數(shù)據(jù)和定時下載歷史數(shù)據(jù),并提供數(shù)據(jù)查詢與數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能,使監(jiān)測成果一目了然,可在系統(tǒng)軟件上遠程設(shè)置現(xiàn)場監(jiān)測站點的各項參數(shù)及功能(系統(tǒng)時鐘、采集時間、灌溉時間、灌區(qū)狀態(tài),等),RS485/GPRS動態(tài)組網(wǎng),可支持數(shù)百臺監(jiān)測站點并發(fā)通訊;數(shù)據(jù)下載及存儲時間可以自由設(shè)定,數(shù)據(jù)存儲格式為EXCEL標準文件格式,可生成數(shù)據(jù)圖表,供其它軟件解析調(diào)用。可實現(xiàn)標準MODBUS數(shù)據(jù)通訊協(xié)議,使各種開發(fā)平臺兼容暢通無阻,方便用戶系統(tǒng)集成或二次開發(fā)。 5、傳感器技術(shù)參數(shù): (5.1)TDR-6土壤水分傳感器 TDR-6土壤水分傳感器是天諾環(huán)能研發(fā)的測量土壤含水量與溫度數(shù)據(jù)的智能一體傳感器,高度集成,使用方便,堅固耐用,是目前比較常用的土壤水分(四探針)和溫度(五探針)測量方法。傳感器將溫度和濕度測量元件高度集成,外殼采用ABS工程塑料和環(huán)氧樹脂密封而成,防護等級達到IP68標準,前端探針采用316級不銹鋼精密加工而成,防腐耐用,可深入各種土質(zhì)測量。傳感器可以根據(jù)用戶需求設(shè)計成模擬信號或數(shù)字信號輸出,性能穩(wěn)定,數(shù)據(jù)測量不受土壤機理影響,適用地域廣闊,性價比高,維護成本低,土壤溫濕度傳感器主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng),土壤墑情監(jiān)測,水文水利監(jiān)測等方面,可與數(shù)據(jù)采集儀及灌溉控制器一起組成自動灌溉控制系統(tǒng)。 TDR-6A土壤含水量、溫度一體傳感器 TDR-6土壤水分傳感器 ●性能指標 設(shè)計標準: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)標準》的規(guī)范要求 測量參數(shù):土壤容積含水量。 計量單位:%(m3/m3)。 測量范圍:0~99%(m3/m3)。 測量精度:±2%(m3/m3)。 測量區(qū)域:90%的影響在圍繞探針的直徑3cm、長為6cm的圓柱體內(nèi)。 穩(wěn)定時間:通電后約1秒。 響應(yīng)時間:響應(yīng)在1秒內(nèi)進入穩(wěn)態(tài)過程。 工作電壓:DC 12V~24V,或:DC 3~5V。 輸出信號:4~20mA標準電流環(huán)、RS-485數(shù)字信號,或0~2.5V電壓信號 密封材料:ABS工程塑料,密封等級達到IP68標準。 探針材料:316不銹鋼探針,防腐抗銹,堅固耐用。 電纜長度:標配長度5m。 (5.2)土溫測量指標:(可選配) 測量范圍:-40~80℃ 測量精度:±0.2℃ 信號輸出:標準鉑電阻 信號轉(zhuǎn)換:可轉(zhuǎn)換為4~20MA標準電流信號,或RS485信號 電纜長度:出廠標配5米屏蔽線 芯片封裝:304不銹鋼圓柱外殼,防腐抗銹 集成封裝:可與土壤水分傳感器集成封裝為一體傳感器 三、設(shè)備安裝現(xiàn)場展示 土壤溫濕度監(jiān)測站-安裝現(xiàn)場照片 |