MC-GWS型超聲波管式多參數(shù)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、產(chǎn)品原理及應(yīng)用：

    超聲波管式自動(dòng)土壤墑情監(jiān)測(cè)站,根據(jù)其工作原理又稱為超聲波管式土壤墑情監(jiān)測(cè)站，它是在ABS塑料管材內(nèi)置超聲波信號(hào)發(fā)射器和無(wú)線信號(hào)接收器，超聲波發(fā)生器在土壤中發(fā)射1GHz頻率的高頻脈沖信號(hào)，然后反射回來(lái)反饋信號(hào)，因其發(fā)射與反射回來(lái)的時(shí)間差與土壤含水量和無(wú)機(jī)鹽之間具有基本為線性對(duì)應(yīng)邏輯關(guān)系，根據(jù)這個(gè)原理測(cè)試土壤含水量、溫度、電導(dǎo)率、鹽分、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效氮、有效磷、速效鉀、水勢(shì)等參數(shù)。

    根據(jù)這個(gè)工作原理，土壤鹽分、酸堿度等環(huán)境因素對(duì)于測(cè)試精度的影響小，能夠同時(shí)針對(duì)不同土層的土壤多參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)，讓技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤理化指標(biāo)及時(shí)掌握。

    管式自動(dòng)土壤墑情監(jiān)測(cè)站采用分層設(shè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)構(gòu)，地下土壤表層下各個(gè)深度（標(biāo)準(zhǔn)間距10cm，可定制）配置一個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器點(diǎn)，觀測(cè)相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤參數(shù)。

    測(cè)試數(shù)據(jù)使用4G無(wú)線傳輸方式，用戶可用手機(jī)和計(jì)算機(jī)隨時(shí)查看數(shù)據(jù)、下載歷史記錄、設(shè)置參數(shù)。

    可根據(jù)特定用戶需要增加土壤墑情數(shù)據(jù)處理功能。

 二、產(chǎn)品特色：

※內(nèi)置GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)(選配)，每當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)自動(dòng)搜索設(shè)備位置信息。

※可監(jiān)測(cè)地表以上環(huán)境溫度（選配）。

※整套設(shè)備具有防水設(shè)計(jì)，可在野外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

※ABS材質(zhì)外殼塑料管，外表面標(biāo)有刻度顯示，便于用戶掌握埋設(shè)深度。

※發(fā)射近1G赫茲的高頻探測(cè)波，可以穿透塑料管，有效感知土壤環(huán)境參數(shù)。

※內(nèi)置4G無(wú)線遠(yuǎn)程發(fā)送模塊，及時(shí)將測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器平臺(tái)方便用戶手機(jī)和計(jì)算機(jī)查看。

※內(nèi)置鋰電池組，外設(shè)太陽(yáng)能板發(fā)電，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)供電線路。

三、土壤墑情數(shù)據(jù)分析和處理：

    根據(jù)我公司積累測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行算法模型演練，同時(shí)利用人工智能AI技術(shù)，針對(duì)用戶科研需求，可對(duì)土壤墑情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，包括土壤數(shù)據(jù)曲線、ET值、土壤水分率、土壤旱情、有效含水、日耗水量、作物根系、降雨灌溉補(bǔ)水分析。幫助用戶隨時(shí)掌握土壤墑情變化和氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性、農(nóng)作物根系需求等動(dòng)態(tài)變化情況，從而做出分析，作出判斷。

注：可定制測(cè)試深度、測(cè)試層數(shù)、土層間隔、標(biāo)配土壤參數(shù)：溫度、濕度、可選參數(shù)：鹽分、電導(dǎo)率、土壤水勢(shì)、土壤成分（供參考）氮、磷、鉀、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮。

四、安裝指導(dǎo) 

1 準(zhǔn)備工作

1.1 開(kāi)箱檢查

檢查外包裝是否有破損；根據(jù)設(shè)備清單開(kāi)箱檢查設(shè)備及配件是否齊全。

注意：土鉆、太陽(yáng)能板并不包含在本產(chǎn)品配件中，您若需要，額外購(gòu)買(mǎi)即可。

1.2 工具準(zhǔn)備

土鉆、純凈水或自來(lái)水、水盆、手套(按個(gè)人需求準(zhǔn)備)

2 正式安裝   

2.1 安裝位置選擇須知（適用于農(nóng)田作物）

a.在作物播種后進(jìn)行設(shè)備安裝；

b.安裝位置地勢(shì)平坦；

c.全面灌溉條件下，優(yōu)先選擇獲水較少區(qū)域作為監(jiān)測(cè)位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤(rùn)區(qū)域內(nèi)作為監(jiān)測(cè)位置；

d.選取作物長(zhǎng)勢(shì)均衡并可代表絕大多數(shù)作物長(zhǎng)勢(shì)的位置；

e.了解被監(jiān)測(cè)作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置；

f.選擇在GSM/4G無(wú)線傳輸等信號(hào)強(qiáng)、能夠正常地準(zhǔn)確發(fā)送數(shù)據(jù)短信信息的地塊建站；

2.2 打孔

a. 取土鉆鉆頭、手柄、支桿，完成后將取土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時(shí)針下壓慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。（注意：不要太用力，務(wù)必慢速多轉(zhuǎn)幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪）

b. 將取土鉆從孔洞中取出，放到盆子里，用工具把鉆出的土收集到盆子里以用來(lái)和泥漿。（注意：第一鉆土因?yàn)殡s質(zhì)過(guò)多，不做收集）

c. 反復(fù)持續(xù)上述打孔、取土，并在此過(guò)程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請(qǐng)勿將設(shè)備用力觸底），以測(cè)試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用取土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標(biāo)識(shí)的安裝位置齊平，打孔完成。

2.3 和泥漿

a. 挑出盆中土壤雜質(zhì)，石子、根、不容易溶解的土塊等。將土壤搓細(xì)，以便和泥漿。

b. 倒入適量水，充分?jǐn)嚢柚琳吵頎睿蝗劳聊酀{一般不能稠于芝麻醬狀；和泥漿完成。

2.4 灌漿安裝

a. 將泥漿慢慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置；可根據(jù)實(shí)際情況酌情增減。

b. 將傳感器慢慢放入孔洞中，向一個(gè)方向慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)并下壓，速度過(guò)快可能會(huì)導(dǎo)致氣泡不能被完全排出。（注意：再轉(zhuǎn)動(dòng)下壓的過(guò)程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中）

c.當(dāng)傳感器安裝到正確的深度后，設(shè)備周圍會(huì)溢出一些泥漿，灌漿完成; 此時(shí)傳感器安裝深度與洞口齊平。（注意：將傳感器周圍3CM以外多余的泥漿清除，防止結(jié)塊影響水分下滲）

2.5 安裝太陽(yáng)能板（不需要太陽(yáng)能供電板的用戶則不需要操作此步驟）

a.太陽(yáng)能板選址

太陽(yáng)能板的安裝位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離傳感器，一般距本產(chǎn)品50cm以外較為適宜,但不能超出電源線的長(zhǎng)度。太陽(yáng)能供電板的面板應(yīng)朝向太陽(yáng)方向，即南方，前方盡量無(wú)遮擋。

分立桿式和三腳架式兩種方式將太陽(yáng)能板支架插在選定的位置即可。

b．固定太陽(yáng)能板             

將太陽(yáng)能板的面板固定在支架上，將面板中心的四個(gè)孔與支架上的四個(gè)孔對(duì)準(zhǔn)，然后使用螺絲擰緊。

c.連接太陽(yáng)能供電板與測(cè)量?jī)x。

首先，將面板與支架上的接線端子連接在一起，擰在一塊兒即可；

其次，連接設(shè)備太陽(yáng)能接口，需要向上拔出設(shè)備頂部的頂蓋，在開(kāi)關(guān)鍵相對(duì)的一側(cè)是太陽(yáng)能接口（航插孔）；將支架電源線的另一端對(duì)準(zhǔn)接口插入，擰緊螺栓，即可完成太陽(yáng)能板的安裝。

2.6 安裝完成

向上拔出設(shè)備頂蓋后，按下開(kāi)關(guān)鍵，設(shè)備即可正常工作。建議在泥漿恢復(fù)正常狀態(tài)后再進(jìn)行正常工作。

其他注意事項(xiàng)：

1、砂土安裝要點(diǎn)

砂土安裝與土壤標(biāo)準(zhǔn)安裝步驟無(wú)異，需要注意的是需準(zhǔn)備足量的水，不少于5L；在灌漿之前，先把水倒入孔洞中，淋濕整個(gè)洞壁，直到孔洞底部有多余的水出現(xiàn)為止。然后按照步驟，將泥漿慢慢倒入孔洞中，大概到孔洞1/2的位置。其余安裝步驟參照土壤的安裝即可。

2、黏土安裝要點(diǎn)

黏土的安裝在打孔收集土壤完畢之后，清理雜質(zhì)后，將黏土在水中浸泡大于4小時(shí)，使黏土軟化，便于活成比較均勻的泥漿。浸泡完成后攪拌成粘稠狀，灌漿即可。其余安裝步驟參照土壤的安裝即可。

五、注意事項(xiàng)、故障排除

1、使用前請(qǐng)認(rèn)真閱讀本說(shuō)明書(shū)，確保傳感器安裝正確，供電正確，配置正確；

2、防止化學(xué)試劑、油、粉塵等直接侵害傳感器，勿在結(jié)露、極限溫度環(huán)境下長(zhǎng)期使用，請(qǐng)勿進(jìn)行冷、熱沖擊；

3、儀器屬于精密器件，用戶在使用時(shí)請(qǐng)不要自行拆卸以免損壞產(chǎn)品；

4、請(qǐng)保存好相應(yīng)合格證和說(shuō)明文件，維修時(shí)隨同產(chǎn)品一同返回。

六、云平臺(tái)軟件系統(tǒng)介紹：

1、采用可視化編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)界面友好的環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)測(cè)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)?？勺杂稍O(shè)置上下限數(shù)值。通過(guò)短信等方式報(bào)警。軟件平臺(tái)可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控各傳感器數(shù)據(jù)。完善的數(shù)據(jù)管理功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出、打印、統(tǒng)計(jì)分析、圖表分析等各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理。

2、在線監(jiān)測(cè)各環(huán)境因素參數(shù)的表現(xiàn)形式：

A、清單明細(xì)式，可以直觀地查看各個(gè)環(huán)境因素參數(shù)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

如下：

B、曲線走勢(shì)圖顯示方式，如下：   

C、立柱式走勢(shì)顯示，如下：      

3、支持手機(jī)隨時(shí)查看方式：

4、計(jì)算機(jī)上查看各個(gè)參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)：