Uni-Soilmoisture 土壤水分自动监测系统

1、Uni-SoilMoisture土壤水分(墒情自动监测解决方案北京联创思源测控技术有限公司2010年7月1系统功能描述系统基于SMC系列无线传输数据采集终端,根据具体需求配置连接土壤水分传感器;系统采用多节点多级采集传输模式,传感器没有数量上的限制,监测点之间没有距离限制。特别适合大范围的多点土壤水分监测项目,如全省范围内的生态站土壤水分墒情监测,长带状如河道、公路路基等土壤水分动态监测,山体滑坡土壤水分监测预警等。对于小范围的试验小区,农田的土壤水分监测,更是可以灵活应用。SMC系列数据采集器(遥测终端机根据设定的采集周期采集土壤水分值,并通过汇聚点的GPRS MODEM远程传输至远程数据中

2、心,远程数据中心接收、显示并存储各固定站的水分监测站参数,远程数据中心支持对任意的固定站实时的触发查询。用户可以在办公室、家里,任何有上网条件的地方接收查看千里之外的各站点实时和历史数据。用户还可以定制数据接收管理软件的特殊功能,如山体滑坡报警功能。当土壤水分达到某个临界值时,系统发出警报信号,提醒监测工作人员,即使采取防范措施。系统还可以扩展集成土壤水势传感器,气象传感器,水文水质传感器,有害气体传感器,形成一套功能全面,管理科学的生态监测站。方案示意图(SMC1800GPRS方案数据采集、传输一体化设计,RTU终端结构简洁新颖,支持多种安装方式;土壤水分传感器精度高,稳定性好。防水防潮设计

3、,可承受高强度外界压力;试验场多个监测点之间可以无线电波通讯,不需要缆线连接,不再担心缆线人为扯拉或鼠类撕咬断裂,导致数据传输中断;支持GPRS数据远程传输,让用户实现不限地点不限时间的接收、管理、分析土壤水分动态数据;数据采集频率,存储周期可在1分钟到30天之间任意设置;超低功耗设计(普通干电池可用半年以上;采用间隔性供电,只在采集时才对传感器供电,避免常供电导致的土壤理化性质变异,测量结果误差增大;水分监测固定站支持本地存储5440条记录(1小时的存储周期可存储226天;内置时钟,存储格式为年、月、日、时、分、秒,时间与水分值一一对应;配置水分传感器专用安装工具,安装简易方便,减少维护成本

4、; 图2无线水分采集点图3无线汇聚点/GPRS设备数据管理软件,远程数据传输接收终端,远程数据传输发送终端,试验场无线电波通讯设备,无线数据采集器,土壤水分传感器。多层树状分级管理单点土壤水分监测站点。单点水分监测点的组成:FDS100土壤水分传感器4个(可扩展至8个,SMC1610无线墒情采集器1个(太阳能供电。汇聚点组成:SMC1800GPRS远程终端1台,SMC1680无线汇聚点1台,太阳能供电系统组成。数据中心组成:上位机软件,计算机终端;单点土壤水分监测站的配置表如下表所示。 4软件功能特点数据接收储存数据分析,实时数据查看,图形显示设置预警系统,预警信息可通过短信发送到手机终端根据

5、用户需求,定制特性功能 5技术指标FDS100土壤水分传感器技术指标测量参数 测量范围 精度 重复性 探针长度 土壤容积含水量 vol%（cm3/cm-3） 0100% 非饱和范围内为±2% ±1% 6cm 供电电压 工作电流 电缆长度 输出信号 密封性 512VDC 25mA 5m 01.5VDC 防水防潮 FDS100 土壤水分传感器配套专用安装工具，减少对土壤本身的扰动，减少监测的系统误差。 FDS100 土壤水分传感器输出信号与土壤水分含量有很好的线性关系（相关度>0.99） ，保证传感 器的可替而不需要重新标定。 SMET100 系统还可以配置 FDS120

6、 土壤水分、温度复合传感器；SMET100 土壤水分、温度、盐分复合传 感器 SMC1610 系列数据采集器技术指标 供电电压 受控电源输出 A/D 位 工作温度 数据端口 512VDC 4路 12 bit -20+50 1RS-232&1RS-485 供电 模拟输入 模拟分辨率 输入信号 远程无线 电池/内置太阳能 4 路单端 0.6mV 02.5V WSN SMC1800 系列数据采集器技术指标 供电电压 A/D 位 工作温度 数据端口 512VDC 12 bit -20+50 1RS-232&1RS-485 供电 模拟分辨率 输入信号 远程无线 电池/内置太阳能 0.6m

7、V 02.5V 支持 GPRS/GSM 6 SMC 系列数据采集器数采及供电 SMC 系列数据采集器充分考虑野外应用的能源问题，依照用户设定的采集频率，可采用普通干电池供电， 保证系统的工作半年以上，针对高采集频率的需求，可以采用配套的太阳能供电。 SMC 系列数据采集器可以连接电压、电流、频率、数字（RS232/RS485）等信号输出的传感器。下图为与 土壤水分传感器的接口方式 SMC 系列数据采集器采用超低功耗设计，工作期间：<50mA ；休眠期间：<15A；对外接传感器采用间 隙供电。在环境农田信息采集中，普通干电池可工作半年以上；集成太阳能供电系统，采集器供电一年以上免 维护。 7 水分监测固定站防水和防盗设计 SMC 系列数据采集器在野外土壤水分监测中，充分考虑到防水防盗设计。 防水设计包括土壤水分传感器防水、SMC1800 系列数据采集器防水两部分。SMC1800 全密封设计，土壤水分传感器电路处理部分采用环