管式土壤墑情監測 RS-3W3S-GPRS-TR-3 濟南奧寧電氣

1.產品簡介
1.1產品概述
土壤墑情監測儀是一款以介電常數原理為基礎的傳感器。能夠針對不同層次的土壤水分含量以及溫度狀態進行動態觀測，此檢測儀低可檢測3層土壤溫濕度狀態，高可檢測5層土壤溫濕度狀態，可快速、的了解集土壤墑情信息，科學地制定旱調度方案，為正確指揮旱救災提供決策支持，大限度地減輕災害損失。產品采用標準的modbus-rtu485通信，遠可通信2000米，支持二次開發。
產品外殼采用pvc塑料管，可良好的穿透近1g赫茲的高頻探測波，不會受土壤中鹽離子的影響，化肥、、灌溉等農業活動不會影響測量結果，并起到對電路進行良好的保護作用。
產品適用于需檢測土壤墑情與旱情信息，或需要實時檢測氣象、水雨情、墑情、農情、水利工程蓄水引水等場所。
1.2產品特點
?產品外殼采用pvc塑料管，內部發射近1g赫茲的高頻探測波，可以穿透塑料管，有效感知土壤環境。
?不受土壤中鹽離子的影響，化肥、、灌溉等農業活動不會影響測量結果，數據。
?傳感器的電沒有直接與土壤接觸，避免電力對土壤及土壤中的植物的干擾。
?產品采用標準的modbus-rtu485通信模式，遠通信2000米。
?支持10-30v寬電壓充電。
1.3技術參數
工作溫度 -40℃-80℃
測量范圍 土壤濕度 0～
土壤溫度 -30℃～60℃
測量精度 土壤濕度 ±5%
土壤溫度 ±0.5℃（25℃）
測點間距 10cm
供電方式 10-30v寬直流供電
外殼使用材料 pvc塑料管
防護等級 ip68
輸出信號 rs485(modbus協議)
功耗 三層 0.7w
五層 0.96w
江蘇省土壤墑情監測簡報第3期
全省土壤墑情總體適宜
淮北及丘陵部分地區需強化旱
2月18日全省136個土壤墑情監測點監測結果顯示:表層土壤（0-20cm）相對含水量平均值為81.8%，大值為149.3%，小值為21.2%，變幅為128.1%。土壤墑情評價適宜點數占比為69.8%。
區域內共有土壤墑情監測點43個，相對含水量平均值為79.9%，大值為137.2%，小值為21.2%，變幅為116%。其中，27個點評價為適宜，占監測點的62.8%；8個點評價為輕旱；3個點中旱；1個點重旱；4個點旱，分布于東海、銅山、灌云等局部地區。
區域內共有土壤墑情監測點39個，相對含水量平均值為79.7%，大值為149.3%，小值為40.1%，變幅為109.2%。其中，25個點評價為適宜，占監測點的64.1%；4個點評價為輕旱；5個點中旱；5個點旱，分布于丹徒、宜興等局部地區。
區域共有土壤墑情監測點16個，相對含水量平均值為91.9%，大值為133.3%，小值為44.4%，變幅88.9%。其中，13個點評價為適宜，占監測點的81.3%；1個點評價為中旱；1個點重旱；1個點旱，分布于洪澤等局部地區。
區域共有土壤墑情監測點6個，相對含水量平均值為94.2%，大值為127.5%，小值為84.4%，變幅為43.1%。均評價為適宜。
區域共有土壤墑情監測點16個，相對含水量平均值為80.3%，大值為143.1%，小值為40.8%，變幅為102.3%。其中，12個點評價為適宜，占監測點的66.7%；3個點評價為輕旱；1個點重旱；2個點評價為旱，分布于江陰、惠山等局部地區。
區域共有土壤墑情監測點14個，相對含水量平均值為82.6%，大值為124.8%，小值為21.6%，變幅為103.2%。其中，12個點評價為適宜，占監測點的85.7%；1個點評價為輕旱；1個點為旱，分布于張家港局部地區。
各農區墑情狀況如附圖。
據氣象部門預測，未來一周全省天氣以多云天氣或晴為主。
全省土壤墑情總體適宜，徐淮、丘陵等地區干旱點位相對較多，旱象有所抬頭，需加強旱。當前全省小麥正處于返青期、油菜陸續進入抽薹期，各地要結合近期天氣變化、土壤墑情狀況和春耕生產要求，進一步加強監測、強化，做好肥水管理，保障在田作物正常生長。
1設備尺寸與檢測高度
產品采用分層設點的觀測結構，地面配置一個溫度觀測點，地下土壤每隔10cm配置一個土壤溫濕測點，觀測相對應范圍內的土壤溫濕度。如下圖所示：
2.2設備安裝前檢查
設備清單：
管式土壤墑情監測儀一臺
合格證、保修卡等一份
usb轉485一臺（選配）
太陽能充電板（選配）
土鉆（選配）
自行準備清單
水、水桶、手套（按照個人需求選擇）
2.2.1安裝位置選擇
?在作物播種后進行設備安裝；
?安裝位置需要地勢平坦；
?灌溉條件下，優先選擇獲水較少區域作為監測位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤區域內作為監測位置；
?選取作物長勢均衡并可代表絕大多數作物長勢的位置；
?了解被監測作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置。
注意：設備安裝地點應選擇地勢相對較高處，防止雨水倒灌進設備內部從而引起設備短路或線路故障。
2.3安裝方式
步：使用土鉆在合適的位置打孔
1.將土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時針下壓慢速轉動。（注意：不要太用力，務必慢速多轉幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪）
2.將取土鉆從孔洞中取出，放入桶中將土鉆中的土收集到桶中用以下一步和泥漿。（注意：因為鉆土因為雜質過多故不做收集）
3.反復持續上述打孔、取土，并在此過程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請勿將設備用力觸底），以測試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標識的安裝位置齊平，打孔完成。
.1通訊基本參數
編碼 8位二進制
數據位 8位
奇偶校驗位 無
停止位 1位
錯誤校驗 crc（冗余循環碼）
波特率 2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s可設，出廠默認為4800bit/s
4.2數據幀格式定義
采用modbus-rtu通訊規約，格式如下：
初始結構≥4字節的時間
地址碼=1字節
功能碼=1字節
數據區=n字節
錯誤校驗=16位crc碼
結束結構≥4字節的時間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網絡中是的（出廠默認0x01）。
功能碼：主機所發指令功能指示，本變送器用到功能碼0x03（讀取寄存器數據）、0x06（寫入寄存器數據）。
數據區：數據區是具體通訊數據，注意16bits數據高字節在前！
crc碼：二字節的校驗碼。
主機問詢幀結構：
地址碼 功能碼 寄存器起始地址 寄存器長度 校驗碼低位 校驗碼高位
1字節 1字節 2字節 2字節 1字節 1字節
從機應答幀結構：
地址碼 功能碼 有效字節數 數據一區 第二數據區 第n數據區 校驗碼
1字節 1字節 1字節 2字節 2字節 2字節 2字節
4.3寄存器地址
寄存器地址 plc或組態地址 內容 功能碼
（16進制）
0000h 40001 層土壤濕度（實際值的10倍） 03/04
0001h 40002 層土壤溫度（實際值的10倍） 03/04
0002h 40003 第二層土壤濕度（實際值的10倍） 03/04
0003h 40004 第二層土壤溫度（實際值的10倍） 03/04
0004h 40005 第三層土壤濕度（實際值的10倍） 03/04
0005h 40006 第三層土壤溫度（實際值的10倍） 03/04
0006h 40007 第四層土壤濕度（實際值的10倍） 03/04
0007h 40008 第四層土壤溫度（實際值的10倍） 03/04
0008h 40009 第五層土壤濕度（實際值的10倍） 03/04
0009h 40010 第五層土壤溫度（實際值的10倍） 03/04
07d0h 42001 地址 03/06
07d1h 42002 波特率（0代表24001代表4800
2代表9600bit/s） 03/06
4.4通訊協議示例以及解釋
舉例：讀取設備地址0x01的溫濕度值
問詢幀（16進制）：
地址碼 功能碼 起始地址 數據長度 校驗碼低位 校驗碼高位
0x01 0x03 0x000x00 0x000x02 0x 0x0b
應答幀（16進制）：（例如讀到溫度為-10.1℃，濕度為65.8%rh）
地址碼 功能碼 返回有效字節數 濕度值 溫度值 校驗碼低位 校驗碼高位
0x01 0x03 0x04 0x020x92 0xff0x9b 0x5a 0x3d
溫度計算：
當溫度低于0℃時溫度數據以補碼的形式上傳。
溫度：ff9bh(十六進制)=-101=>溫度=-10.1℃
據近期監測結果，全國土壤墑情總體適宜，利于冬小麥、油菜等作物生長。
大部墑情適宜，陜西渭北墑情不足，應因墑因苗抓好分類管理，華北地下水超采區大力推廣小麥全程節水。
西部可能發生春旱，東部和南部局地可能發生春澇，
華北北部和西北春播區
墑情好于常年，應做好探墑適墑播種，配套保水保墑措施。
四川南部、云南中部部分地區墑情不足，局地干旱，應做好覆蓋保墑，能灌盡灌。
西南部、
中部和北部、江淮降水偏多，墑情過多，局地漬澇，后期
可能出現持續性陰雨寡照，應及時清溝理墑，排澇降漬。
一、東北大部積雪覆蓋，西部可能春旱，東部和南部局地春澇發生幾率較大。東北當前正處于封凍期，大部地區積雪覆蓋，尤其是受2月中下旬大雪天氣影響，積雪厚度5－30cm。當前墑情適宜耕地占88%，土壤相對含水量60%－80%；墑情不足耕地占7%，主要分布在黑龍江西部、遼寧西部和內蒙古東部，封凍前普遍墑情不足，入冬以來降水少，發生春旱可能性較大；黑龍江東部、遼寧南部、吉林東南部、內蒙古局地積雪厚度達12－45cm，可能出現春澇，約占東北總耕地面積的5%。
據氣象預測，3－5月東北大部氣溫較常年偏高，起伏較大，降水接近常年，利于土壤化凍、備耕整地和春播，應適時做好春耕備耕工作：一是墑情適宜地區及時春播整地，適時搶墑播種，科學施肥。合理輪作，種養結合。二是墑情不足地區提前做好旱準備，積推廣“坐水種”、保水劑伴肥拌種、淺埋滴灌等技術措施。三是可能發生內澇地塊，提早耙雪促化、頂凌翻耕、排澇散墑，整地以翻為主，翻耙結合，降墑提溫。
二、華北黃淮麥田墑情總體適宜，應因墑因苗抓好水肥調控，地下水超采區推廣小麥全程節水。去年麥播以來，大部氣溫偏高，入冬后降水偏多，目前墑情適宜麥田占94%，土壤相對含水量65％－85％。冬小麥苗情好于常年。墑情不足麥田占6%，主要分布在河南南部和山東東部，麥田土壤相對含水量54％－61％。
據氣象預測，3－5月華北大部氣溫偏高1－2℃，大部分冬麥區降水偏多1－5成。近期，氣溫回升較快，小麥陸續開始返青、起身，要因墑因苗抓好田間管理。
三類苗及早中耕劃鋤，提溫保墑。起身期春，拔節后期－孕穗期春灌第2水。對澆過越冬水、苗情較好的一二類苗，在起身－拔節期土壤相對含水量低于65%時及時灌溉。旺苗田在返青期碾壓或深鋤斷根，分蘗；起身初期化學調控，倒伏；拔節中后期土壤相對含水量低于70%時補灌。大力推廣測墑節灌和冬小麥全程節水技術，畦灌每次40－60m
，噴灌每次20－30m
。
將設備接好電源線和485通信線上電后，設備會發出一聲滴的聲音后即設備開機，即可正常工作。建議在泥漿恢復正常狀態后再進行正常工作。
其他注意事項：
砂土安裝要點
砂土安裝與壤土標準安裝步驟無異，需要注意的是需準備足量的水，不少于5l；在灌漿之前，先把水倒入孔洞中，淋濕整個洞壁，直到孔洞底部有多余的水出現為止。然后按照步驟，將泥漿慢慢倒入孔洞中，大概大概到孔洞1/2的位置。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
黏土安裝要點
黏土的安裝在打孔收集土壤完畢之后，清理雜質后，將黏土在水中浸泡大于4小時，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。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
1設備尺寸與檢測高度
產品采用分層設點的觀測結構，地面配置一個溫度觀測點，地下土壤每隔10cm配置一個土壤溫濕測點，觀測相對應范圍內的土壤溫濕度。如下圖所示：
2.2設備安裝前檢查
設備清單：
管式土壤墑情監測儀一臺
合格證、保修卡等一份
usb轉485一臺（選配）
太陽能充電板（選配）
土鉆（選配）
自行準備清單
水、水桶、手套（按照個人需求選擇）
2.2.1安裝位置選擇
?在作物播種后進行設備安裝；
?安裝位置需要地勢平坦；
?灌溉條件下，優先選擇獲水較少區域作為監測位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤區域內作為監測位置；
?選取作物長勢均衡并可代表絕大多數作物長勢的位置；
?了解被監測作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置。
注意：設備安裝地點應選擇地勢相對較高處，防止雨水倒灌進設備內部從而引起設備短路或線路故障。
2.3安裝方式
步：使用土鉆在合適的位置打孔
1.將土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時針下壓慢速轉動。（注意：不要太用力，務必慢速多轉幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪）
2.將取土鉆從孔洞中取出，放入桶中將土鉆中的土收集到桶中用以下一步和泥漿。（注意：因為鉆土因為雜質過多故不做收集）
3.反復持續上述打孔、取土，并在此過程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請勿將設備用力觸底），以測試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標識的安裝位置齊平，打孔完成。