土壤墑情與旱情管理系統(tǒng)-I            

第一章       概 述

土壤墑情與旱情管理系統(tǒng)適用最新《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL364-2006 中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》可靈活根據(jù)用戶需求提供穩(wěn)定可靠的最佳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范要求設(shè)計(jì)，不僅可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)墑情的最主要參數(shù)——土壤水分，還可根據(jù)用戶需求增加探頭，監(jiān)測(cè)土壤溫度和土壤電導(dǎo)率，土壤PH值等 以及空氣溫度濕度，光照強(qiáng)度，風(fēng)速風(fēng)向，二氧化碳，雨量等信息，配套的軟件可根據(jù)用戶需要靈活設(shè)定墑情參數(shù)的采樣周期和存儲(chǔ)周期、巡測(cè)和召測(cè)數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)供電為市電/太陽(yáng)能電池供電可選，并備用后備電源，保證系統(tǒng)在陰雨天氣或市電故障下仍可正常工作。

主要特點(diǎn)：

·         適用最新墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL 364-2006，根據(jù)用戶需求靈活配置，單個(gè)系統(tǒng)最多可對(duì)16個(gè)測(cè)量點(diǎn)實(shí)施監(jiān)測(cè)（垂向六點(diǎn)法同步檢測(cè)方式最多可檢測(cè)兩個(gè)采集點(diǎn)）；

·         穩(wěn)定可靠的高精度傳感器，實(shí)現(xiàn)土壤水分的精確測(cè)定；

·         強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò)接口：系統(tǒng)具有超強(qiáng)的通信能力，滿足不同需求（RS485，USB,GPRS，以太網(wǎng)任選其一）；

·         多種供電選配方案：提供交流、直流、太陽(yáng)能等多種供電方式選擇；

·         可視化計(jì)算機(jī)軟件，可實(shí)時(shí)同步檢測(cè)多路測(cè)點(diǎn)墑情，專業(yè)化的數(shù)據(jù)處理能力，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、報(bào)表、曲線等功能，方便的歷史數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)為EXCEL文件也可存儲(chǔ)為Access數(shù)據(jù)庫(kù)文件，方便用戶二次開發(fā)調(diào)用；

·         方便靈活的歷史記錄功能，數(shù)據(jù)采樣周期可自由設(shè)定（1分-100天連續(xù)可調(diào)），高性能FLASH芯片，支持500000萬條海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

·         方便的安裝及維護(hù)：適于我國(guó)各氣候區(qū)主要土壤類型，安裝方便，性能穩(wěn)定，可靠性高，方便維護(hù)；

第二章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、 有線傳輸

2、 無線傳輸

                系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

第三章    YM-2000I主采集器

1.采集器技術(shù)參數(shù)：

·記錄容量：約524262條

·記錄間隔：1分鐘～100天連續(xù)可調(diào)

·通訊接口：USB2.0 [485/GPRS可選]

·防水等級(jí)：可防護(hù)潮濕環(huán)境及雨水沖刷，但禁止透水或用水浸泡！

·工作環(huán)境：-30℃～70℃(溫度低于-20℃時(shí)候建議采用保溫措施！)

·平均功耗：主機(jī)平均工作電流<0.1mA(電池供電:存儲(chǔ)間隔60秒！)

·電源供電：默認(rèn)配置6節(jié)電池供電，可定制交直流、蓄電池和太陽(yáng)能供電。

·電池壽命：默認(rèn)采用干電池供電，續(xù)航能力3月-1年（間隔>10分）

12AH蓄電池系統(tǒng)壽命可達(dá)一周(建議間隔大于10分鐘)。

2.傳感器參數(shù)：

·濕度1-12：范圍 0～80%     精度 ±3%     分辨率 0.01℃

3.功能及特點(diǎn)：

·本機(jī)體積小，操作簡(jiǎn)單，性能可靠，記錄間隔可根據(jù)要求從1分鐘至100天任意設(shè)置。（但由于存儲(chǔ)器空間有限，間隔時(shí)間盡量設(shè)置在分鐘以上，設(shè)置后可在上位機(jī)軟件查看存儲(chǔ)信息，以確定這樣的間隔時(shí)間下可以存儲(chǔ)多長(zhǎng)時(shí)間。）

·集數(shù)據(jù)采集、記錄于一體，全程跟蹤記錄，記錄時(shí)間長(zhǎng)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。

·專業(yè)數(shù)據(jù)保護(hù)。具備低電量數(shù)據(jù)寫保護(hù)、存儲(chǔ)器故障檢測(cè)、存儲(chǔ)越界檢測(cè)、設(shè)備斷電識(shí)別、日期校正等功能，可以在多次斷電后最大限度地恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)。

·整機(jī)功耗極小，具有高效的電源管理能力，可在直流電源適配器、五號(hào)電池、太陽(yáng)能鉛酸蓄電池以及計(jì)算機(jī)USB接口等四路供電并存方式下工作。且主板硬件具備電源反接保護(hù)、直流電源過壓保護(hù)以及內(nèi)部過流、短路保護(hù)等功能。

·系統(tǒng)操作便捷，軟件界面簡(jiǎn)潔明了，通過簡(jiǎn)單步驟即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主體功能。而其他諸如通訊端口識(shí)別等操作均由系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)完成，無須用戶手動(dòng)干預(yù)。

·軟件功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)查看方便：隨時(shí)可以將采集器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)中，并可以存儲(chǔ)為EXCEL表格文件或文本文件，便于數(shù)據(jù)研究及檢查。另外軟件具有功能強(qiáng)大的圖表曲線顯示組件，可方便的查看曲線走勢(shì)及數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)。

·采用高性能GPRS模塊，外置加長(zhǎng)天線，數(shù)據(jù)傳輸可靠，配置485專用通訊線。

第四章 TM-100 土壤水份傳感器

一、           技術(shù)參數(shù)

※量    程：0～100%

※單    位：%(m3/m3)

※輸出信號(hào)：0～2V（電壓型）4～20mA（電流型）

※測(cè)量精度：±3%

※互換精度：< 3%

※復(fù)測(cè)誤差：< 1%

※參數(shù)類型：土壤容積含水率

※測(cè)量原理：頻域（FDR）

硬件參數(shù)

※工作電壓：5～12V(電壓型，典型值9V)   11～24V（電流型，典型值12V）
※靜態(tài)電流：約 30mA
※工作頻率：100MHZ
※響應(yīng)時(shí)間：＜ 1秒

※測(cè)量穩(wěn)定時(shí)間：2秒
※工作溫度范圍：-30℃～70℃

※測(cè)量區(qū)域：95%的影響在以中央探針為中心，直徑為7cm、高為7cm的圓柱體內(nèi)

物理參數(shù)

※探針長(zhǎng)度：6cm
※探針直徑：3mm
※探針材料：不銹鋼(抗電解)
※密封材料：環(huán)氧樹脂(黑色阻燃)

※電纜長(zhǎng)度：標(biāo)配2米（三芯屏蔽線)

二、 功能說明

         TM-100采用的是符合《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL364-2006 中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的頻域法（FDR）技術(shù)，利用土壤中的水和其他介質(zhì)介電常數(shù)之間的差異及頻域法測(cè)試技術(shù)（Frequency Domain Measurements）研制的，具有快速、便捷和能連續(xù)觀測(cè)土壤含水量的優(yōu)點(diǎn)。該傳感器配制靈活、測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定。安裝時(shí)不破壞土壤結(jié)構(gòu)，操作方便，可靠性高，維護(hù)及檢定極為方便，可以方便實(shí)現(xiàn)《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL364-2006 中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的垂度1點(diǎn)法直至六點(diǎn)法，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)、土壤墑情采集、自動(dòng)灌溉控制等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)水分的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)。

三、 安裝要點(diǎn)

1．檢測(cè)時(shí)，將不銹鋼探針完全埋于土壤之中，如下圖所示。

 土壤水份傳感器安裝示意圖

第五章   上位機(jī)軟件

一、             基本配置

CPU：1.07GHZ以上，內(nèi)存128M以上，操作系統(tǒng)：Windows2000、WindowsXP ，安裝Excel2000或更更高版本。

二、             軟件安裝

雙擊“setup.exe”文件,程序自動(dòng)運(yùn)行，點(diǎn)擊下一步。直至出現(xiàn)許可證協(xié)議界面，選擇接受協(xié)議，點(diǎn)擊下一步。選擇安裝目錄，然后一直點(diǎn)擊下一步直到安裝完成。

三、             軟件使用

1．將主機(jī)控制器線與上位機(jī)控制器線連接好，打開軟件。按下主控器發(fā)送鍵，將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。界面上顯示所存儲(chǔ)測(cè)試項(xiàng)目數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)曲線如下圖。

2．?dāng)?shù)據(jù)上傳后，軟件界面正中會(huì)顯示相應(yīng)參數(shù)的曲線圖，右下角表格里會(huì)顯示對(duì)應(yīng)在線傳感器項(xiàng)目、采樣時(shí)間間隔、總數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量等信息。用鼠標(biāo)單擊表格內(nèi)某行，圖型區(qū)就會(huì)單獨(dú)顯示相應(yīng)參數(shù)的曲線圖。

                 軟件界面圖

1．數(shù)據(jù)保存及圖譜復(fù)制

依次點(diǎn)“文件”―＞“數(shù)據(jù)保存”，將數(shù)據(jù)保存到Excel工作表中。

依次點(diǎn)“文件”―＞“復(fù)制圖譜”，可將當(dāng)前圖型區(qū)內(nèi)的曲線圖復(fù)制到系統(tǒng)剪切板上，用戶通過粘貼菜單或Ctrl+V快捷鍵粘貼到Word等文檔當(dāng)中。

第六章 土壤墑情監(jiān)控系統(tǒng)附錄

6.1土壤含水量垂向測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

土壤含水量垂向測(cè)點(diǎn)布設(shè)視觀測(cè)目的、水文地質(zhì)條件及土層的厚度來確定觀測(cè)土層的深度、觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)目。

垂向測(cè)點(diǎn)的數(shù)目可根據(jù)觀測(cè)區(qū)域的具體情況采用以下的方案。

             測(cè)點(diǎn)數(shù)                  測(cè)點(diǎn)深度（cm）

             一點(diǎn)法                  30

             二點(diǎn)法                  20、50

             三點(diǎn)法                  10、30、50

             四點(diǎn)法                  10、30、50、70

             五點(diǎn)法                  10、30、50、70、90

             六點(diǎn)法                  10、30、50、70、90、110

第七章   設(shè)備配置

一、           系統(tǒng)型號(hào)及傳感器配置

二、裝箱單