TINEL-5DS 土壤墑情在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述：
    我國(guó)做為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，在農(nóng)牧業(yè)機(jī)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(dòng)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(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一項(xiàng)十分重要的工作。TINEL-5DS土壤墑情在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠全面、科學(xué)、真實(shí)地反映被監(jiān)測(cè)區(qū)的土壤變化，可及時(shí)、準(zhǔn)確地提供各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤濕度（土壤水分）的長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)的實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。用戶可以根據(jù)各區(qū)域的監(jiān)測(cè)需要，靈活布置土壤水分傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)量及測(cè)量深度，將傳感器布置在不同的深度，測(cè)量各剖面土壤水分情況。系統(tǒng)還提供了額外的擴(kuò)展能力，可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求增加其它環(huán)境要素的傳感器，測(cè)量土壤溫度、熱通量、電導(dǎo)率、土壤水勢(shì)、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(qiáng)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(yáng)輻照量等信息，從而滿足系統(tǒng)功能升級(jí)的需要和各種科研課題的研究需要。連接計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件后可查看測(cè)量站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并可以預(yù)設(shè)采集設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)，灌溉控制參數(shù)，同時(shí)數(shù)據(jù)可以下載至數(shù)據(jù)庫(kù)，生成報(bào)表，以便存儲(chǔ)及打印。該系統(tǒng)可廣泛適用于環(huán)境保護(hù)，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(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)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(cè)中心
硬件主要由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等組成。
軟件主要有操作系統(tǒng)平臺(tái)、土壤溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件、辦公軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等組成。
◆ 通信網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式：中國(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)和INTERNET公網(wǎng)。
有線通訊方式：系統(tǒng)可采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式，或485數(shù)據(jù)總線組網(wǎng)方式，各傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(cè)終端、太陽(yáng)能供電土壤水分監(jiān)測(cè)終端和電池供電土壤水分監(jiān)測(cè)終端。
◆ 土壤水分傳感器
根據(jù)監(jiān)測(cè)需求，可采用一路土壤水分傳感器實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)監(jiān)測(cè)；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(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的剖面土壤水分檢測(cè)。
◆ 土壤溫度傳感器
根據(jù)監(jiān)測(cè)需求，可采用一路土壤溫度傳感器實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)監(jiān)測(cè)；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(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的剖面土壤溫度檢測(cè)。

2、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
    TINEL-5DS土壤墑情在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)采集土壤水分和地溫的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并利用485數(shù)據(jù)總線方式或GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸；監(jiān)控中心自動(dòng)接收、自動(dòng)存儲(chǔ)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)主要功能如下：
● 符合水分監(jiān)測(cè)規(guī)范SL 364-2006。
● 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)可靈活進(jìn)行單路測(cè)量或多路剖面測(cè)量。
● 可選配智能灌溉功能，土壤水分超過(guò)預(yù)設(shè)下限值時(shí)，可實(shí)時(shí)控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)啟動(dòng)。
● 可擴(kuò)展土壤溫度、水勢(shì)、電導(dǎo)率、PH值以及地下水參數(shù)、氣象參數(shù)等監(jiān)測(cè)功能。
● 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)頻率可靈活調(diào)整，可遠(yuǎn)程設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備工作參數(shù)。
● 監(jiān)測(cè)設(shè)備只在采集數(shù)據(jù)時(shí)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*供電導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)變化所形成的測(cè)量誤差。
● 支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、485數(shù)據(jù)總線、GPRS、局域網(wǎng)等多種通訊方式。
● 可同時(shí)監(jiān)測(cè)上百個(gè)點(diǎn)的土壤含水量和地溫?cái)?shù)據(jù)。
● 具備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析功能，數(shù)據(jù)報(bào)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(cè)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(yáng)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)式/485數(shù)據(jù)總線方式/GPRS無(wú)線通訊方式。 
◆ 數(shù)據(jù)上傳方式：采集器按頻率采數(shù)存儲(chǔ)+實(shí)時(shí)上傳。
◆ 核心產(chǎn)品：TINEL-5DS土壤墑情監(jiān)測(cè)采集儀內(nèi)核采用16位高性能微處理器，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率可達(dá)36MHz，整機(jī)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(chǔ)芯片，存儲(chǔ)時(shí)間間隔1～120分鐘自由設(shè)定，按分鐘存儲(chǔ)可保存三十天以上的數(shù)據(jù)，整點(diǎn)存儲(chǔ)可達(dá)三年以上；數(shù)采儀可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(jìn)行智能比對(duì)及自動(dòng)管控，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)閥值時(shí)，即會(huì)向執(zhí)行單元下達(dá)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(shí)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(qiáng)。

TDR6500便攜式土壤溫濕度速測(cè)儀         TINEL-5DS土壤墑情數(shù)據(jù)采集儀（立桿式安裝）

● 產(chǎn)品特點(diǎn)
1、數(shù)據(jù)采集、傳輸一體化設(shè)計(jì)。
2、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式/485數(shù)據(jù)總線方式/GPRS無(wú)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(chǔ)容量：2MB內(nèi)存芯片，可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)50000條以上，連續(xù)監(jiān)測(cè)整點(diǎn)數(shù)據(jù)三年以上。
供電電源：12V～24V DC。
功 耗：待機(jī)電流＜0.1mA/12V；
在線電流≤5mA/12V；
發(fā)送電流≤50mA/12V；
實(shí)時(shí)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(jiǎn)稱Soil moisture Control System），獲得中華人民共和國(guó)國(guó)家*計(jì)算機(jī)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(yùn)行，具有強(qiáng)大、平穩(wěn)的程序兼容性，可通過(guò)有線接口或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等方式與監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建立連接，人機(jī)界面友好，各項(xiàng)功能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔直觀，圖文并茂，可實(shí)時(shí)查看各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)和定時(shí)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(jì)功能，使監(jiān)測(cè)成果一目了然，可在系統(tǒng)軟件上遠(yuǎn)程設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù)及功能（系統(tǒng)時(shí)鐘、采集時(shí)間、灌溉時(shí)間、灌區(qū)狀態(tài)，等），RS485/GPRS動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，可支持?jǐn)?shù)百臺(tái)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)并發(fā)通訊；數(shù)據(jù)下載及存儲(chǔ)時(shí)間可以自由設(shè)定，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為EXCEL標(biāo)準(zhǔn)文件格式，可生成數(shù)據(jù)圖表，供其它軟件解析調(diào)用?？蓪?shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)MODBUS數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，使各種開發(fā)平臺(tái)兼容暢通無(wú)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(cè)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(jiān)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(cè)量方法。傳感器將溫度和濕度測(cè)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(hù)等級(jí)達(dá)到IP68標(biāo)準(zhǔn)，前端探針采用316級(jí)不銹鋼精密加工而成，防腐耐用，可深入各種土質(zhì)測(cè)量。傳感器可以根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)成模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)輸出，性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)測(cè)量不受土壤機(jī)理影響，適用地域廣闊，性價(jià)比高，維護(hù)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(cè)，水文水利監(jiān)測(cè)等方面，可與數(shù)據(jù)采集儀及灌溉控制器一起組成自動(dòng)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(biāo)
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：符合《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL000-2005中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)范要求
測(cè)量參數(shù)：土壤容積含水量。
計(jì)量單位：%（m3/m3）。
測(cè)量范圍：0～*（m3/m3）。
測(cè)量精度：±2%（m3/m3）。
測(cè)量區(qū)域：90%的影響在圍繞*探針的直徑3cm、長(zhǎng)為6cm的圓柱體內(nèi)。
穩(wěn)定時(shí)間：通電后約1秒。 
響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)在1秒內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程。
工作電壓：DC 12V～24V，或：DC 3～5V。
輸出信號(hào)：4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流環(huán)、RS-485數(shù)字信號(hào)，或0～2.5V電壓信號(hào)
密封材料：ABS工程塑料，密封等級(jí)達(dá)到IP68標(biāo)準(zhǔn)。
探針材料：316不銹鋼探針，防腐抗銹，堅(jiān)固耐用。
電纜長(zhǎng)度：標(biāo)配長(zhǎng)度5m。

（5.2）土溫測(cè)量指標(biāo)：（可選配）
測(cè)量范圍：－40～80℃
測(cè)量精度：±0.2℃
信號(hào)輸出：標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻
信號(hào)轉(zhuǎn)換：可轉(zhuǎn)換為4～20MA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，或RS485信號(hào)
電纜長(zhǎng)度：出廠標(biāo)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(chǎng)展示

土壤溫濕度監(jiān)測(cè)站-安裝現(xiàn)場(chǎng)照片