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植物生理生態(tài)

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土壤剖面多要素監(jiān)測系統(tǒng)及其經(jīng)典安裝案例

2025-6-30　　閱讀(109)

土壤剖面多要素監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤剖面不同深度的溫度、水分、電導(dǎo)率等關(guān)鍵參數(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)研究、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

土壤剖面多要素監(jiān)測系統(tǒng)概況

土壤剖面多要素監(jiān)測系統(tǒng)是由SM926（土壤多參數(shù)傳感器)、SD60（數(shù)據(jù)采集器）等設(shè)備共同組成。

SM926 土壤多參數(shù)傳感器

SM926土壤多參數(shù)傳感器基于SWR（Standing-Wave Ratio）駐波率法測量原理，其采用50MHz的信號源，探針采用分布呈圓心的四爪結(jié)構(gòu)，能夠在同一時間內(nèi)準(zhǔn)確測量土壤多參數(shù)信息。該傳感器采用316不銹鋼探針，CPVC工程塑料為外殼，同時使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封罐以保護(hù)內(nèi)部電氣元件免受土壤腐蝕，確保傳感器長期穩(wěn)定運行。

產(chǎn)品優(yōu)勢

■ 采用SWR技術(shù)測量含水量，對溫度、鹽分不敏感，保證數(shù)據(jù)測量精度；

■ 同步測量土壤水分，土壤電導(dǎo)率，土壤溫度；

■ 輸出參數(shù)：土壤溫度攝氏度、土壤溫度華氏度、土壤含水量、土壤電導(dǎo)率、介電常數(shù)實部、介電常數(shù)實部（溫度補償）、介電常數(shù)虛部、介電常數(shù)虛部（溫度補償）、溫度校正后的土壤電導(dǎo)率；

■ 傳感器瞬時響應(yīng)；

■ 無需標(biāo)定；

■ 結(jié)構(gòu)緊湊耐用，無需維護(hù)。

應(yīng)用領(lǐng)域

長期監(jiān)測或抽樣監(jiān)測土壤水分、土壤溫度和土壤電導(dǎo)率、灌溉管理、天氣 / 氣候研究、流域管理、洪水控制預(yù)報等。

技術(shù)參數(shù)

存儲溫度范圍	-40～+70℃
介電常數(shù)
測量范圍	1～80
測量精度	±1.5%或±0.5二者選最大
土壤水分
測量范圍	干燥狀態(tài)到飽和
測量精度	±0.03水分體積含量
電導(dǎo)率
測量范圍	0~1.5S/m
測量精度	±3.0%或±0.03S/m二者選最大
土壤溫度
測量范圍	-30~+55℃
測量精度	±0.3℃
通訊端口	SDI-12通訊端口（最大通訊距離60m）
工作電壓	9～20VDC
功耗	待機：1mA；工作：10mA
防水性能	能夠承受持續(xù)的完整浸泡

SD60 數(shù)據(jù)采集器

土壤剖面多要素監(jiān)測系統(tǒng)及其經(jīng)典安裝案例

SD60數(shù)據(jù)采集器安裝在用O型圈密封防雨的防護(hù)箱內(nèi)，是野外長期監(jiān)測的理想選擇。采用鋰電池包供電，最多可接入12個SDI-12信號輸出的任意型號的傳感器和1個脈沖信號傳感器。利用SD60數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件可實現(xiàn)參數(shù)配置和數(shù)據(jù)收集等，操作簡單。

根據(jù)不同的監(jiān)測要求，SD60數(shù)據(jù)采集器可以接入各種類型的具有SDI-12信號輸出的傳感器，如SM926、TRB3、IRS101、5TM、CS655、HydraProbe、SoilVUE10等土壤監(jiān)測傳感器、其他SDI-12輸出信號的傳感器等。同時，也可以接入1個脈沖信號傳感器，如W10風(fēng)速傳感器、市面上常用的雨量計。

產(chǎn)品優(yōu)勢

■ 防護(hù)等級IP55，可防紫外線防水；

■ 內(nèi)部集成太陽能充電控制器，可額外購置太陽能板對鋰電池進(jìn)行充電；

■ 內(nèi)部標(biāo)配10Ah可充電鋰電池；

■ 面板集成了高精度溫濕度傳感器；

■ 16MB內(nèi)存（能存儲4000000個數(shù)據(jù)存儲點含時間戳、記錄號、電池電壓、SD60溫度、SD60濕度點）；

■ 可通過HTTP或MQTT主動上傳數(shù)據(jù)。

應(yīng)用領(lǐng)域

生態(tài)氣象、土壤墑情、水文、空氣質(zhì)量監(jiān)測等領(lǐng)域。

技術(shù)參數(shù)

最小測量間隔	1 秒鐘
SDI-12 端口數(shù)量	12 個
溫度誤差	±0.2℃（40～90℃）
相對濕度誤差	±1.5%（0～80%RH@25℃時 )
防護(hù)等級	IP55
電源	（標(biāo)配）內(nèi)置10Ah可充電鋰電池；（可選）外部供電電池；
運行環(huán)境	溫度 -40～+60℃，濕度0～100%RH
無線通訊	4G無線通訊（選配）
數(shù)據(jù)存儲容量	16MB內(nèi)存
PC通訊	USB（Type-C接口）
功耗	待機功耗：＜200μA@12VDC；工作功耗：＜20mA@12VDC；上傳數(shù)據(jù)時功耗：＜100 mA@12VDC

經(jīng)典安裝案例

① 中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

項目安裝案例

華益瑞協(xié)助中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園科研用戶在雙版納熱帶植物園、元江干熱河谷生態(tài)系統(tǒng)云南省野外科學(xué)觀測研究站、哀牢山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站等地安裝了3套自動氣象觀測站和3套土壤多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。觀測要素包括：風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫濕度、光合有效輻射、降水、土壤含水量、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率等。

? 安裝地點：云南省西雙版納

? 云南省玉溪市 ? 云南省普洱市

② 中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院

項目安裝案例

華益瑞協(xié)助中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院科研用戶分別在可可西里、外蒙古等地安裝了5套一體式氣象站及土壤觀測系統(tǒng)。觀測要素包括：風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫濕度、光合有效輻射、降水、土壤含水量、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率等。

? 安裝地點：青海省可可西里

? 安裝地點：外蒙古

③ 廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所

項目安裝案例

華益瑞協(xié)助廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研用戶安裝了1套自動氣象觀測站和土壤多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。觀測要素包括：風(fēng)速、風(fēng)向、空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、總輻射、降雨量、土壤含水量、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率等。