土壤墒情監測站介紹

一、技術定義(yi)

托普雲(yun) 農(nong) 土壤墒情監測站是一種集成了多深度土壤水分、溫度、電導率傳(chuan) 感器，以及氣象要素監測、數據無線傳(chuan) 輸與(yu) 智能分析功能的物聯網農(nong) 業(ye) 裝備。其核心是通過建立土壤剖麵連續動態數據鏈，結合氣象與(yu) 作物需水模型，實現農(nong) 田水分狀況的實時感知、精準診斷與(yu) 智能決(jue) 策。

二、解決(jue) 的核心痛點

痛點一：傳(chuan) 統灌溉依賴經驗判斷，水資源浪費嚴(yan) 重

行業(ye) 現狀：中國農(nong) 業(ye) 灌溉水有效利用率僅(jin) 45%-50%，單位糧食產(chan) 量耗水量為(wei) 發達國家的1.5-2倍。

解決(jue) 方案：提供土層每10cm分層的土壤體(ti) 積含水量數據，精度±3%。

驗證數據：在華北小麥-玉米輪作區應用顯示，基於(yu) 監測數據的精準灌溉比農(nong) 戶傳(chuan) 統灌溉平均節水32%，增產(chan) 5.3%。

痛點二：旱澇災害預警滯後，被動應對損失大

經濟損失：突發性幹旱或漬澇可導致作物減產(chan) 20%-50%。

解決(jue) 方案：基於(yu) 土壤水分動態與(yu) 氣象預測，提前72小時預警旱澇風險，結合土壤導水率數據評估排水/補水需求。

實際案例：在黃淮海平原，係統成功預警3次漬澇風險，指導提前開溝排水，玉米保產(chan) 率達到92%。

痛點三：鹽堿與(yu) 養(yang) 分問題難以動態監測

傳(chuan) 統局限：土壤鹽分、養(yang) 分遷移依賴人工取樣化驗，周期長、成本高、無法連續監測。

解決(jue) 方案：同步監測土壤電導率與(yu) 水分，反演鹽分動態變化，結合離子選擇性電極可擴展監測氮磷鉀。

應用價(jia) 值：在新疆膜下滴灌棉田，通過監測鹽分淋洗動態，優(you) 化灌水定額，使耕層土壤含鹽量降低28%。

痛點四：水肥一體(ti) 化缺乏精準決(jue) 策依據

現實問題：水肥一體(ti) 化係統普遍采用固定程序灌溉，無法響應土壤實際狀況變化。

解決(jue) 方案：基於(yu) 實時墒情與(yu) 作物需水模型，動態生成灌溉處方，通過API接口直接控製智能灌溉係統。

集成效果：與(yu) 智能灌溉係統聯動後，水肥利用率提升25%，作物水分利用效率提高18%。

三、核心功能

主機及傳(chuan) 輸部分：

1、係統供電：土壤墒情監測站采用15W單晶矽太陽能板進行供電，可支持220v市電和太陽能雙電源供電，可按實際應用進行切換；

2、長效續航：內(nei) 置大容量鋰電池，可獨立工作15天以上。外接太陽能電池板，可實現連續工作；

3、一體(ti) 化數據采集：設備具有數據采集及上傳(chuan) 功能，通過標準485接口集成土壤墒情傳(chuan) 感器數據采集，包括土壤溫度、土壤水分、作物苗情圖像等參數，並通過無線通訊方式上傳(chuan) 至管理雲(yun) 平台；

4、上傳(chuan) 方式：數據可以上傳(chuan) 到自己的電腦也可以上傳(chuan) 到總服務器，可切換，無影響；

5、海拔及防盜定位功能：可測海拔高度，自動獲取海拔參數和內(nei) 置北鬥、GPS、伽利略等多種定位係統；

6、苗情圖像采集：自帶攝像頭，CMOS1/2.7英寸圖像傳(chuan) 感器，200W（1280*1080）像素，手動360°雲(yun) 台調節，支持定時拍照功能、通過遠程設定拍照時間和拍照張數，可將現場圖片上傳(chuan) 到管理雲(yun) 平台方便觀察植物實際生長情況，動態播放苗情變化趨勢；

7、嵌入式係統設計： 係統采用FREERTOS操作係統，提升了係統運行的可靠性、多數據采集任務的實時性、係統模塊化、CPU的高效化應用；

8、內(nei) 存容量： 係統支持TF卡配置，最少可以存儲(chu) 40萬(wan) 條傳(chuan) 感器數據，可以確保5年傳(chuan) 感器數據存儲(chu) ；

9、網絡通訊：係統支持三網通4G CAT1（可選配5G）網絡與(yu) 服務器通訊，網絡向下兼容聯通移動的2G，可隨時隨地聯網管理，支持手機App與(yu) Web端遠程查看設備信息及遠程管理操作；

10、故障排查：設備支持遠程故障在線診斷，當設備發生故障，可通過遠程在線故障診斷功能進行故障排查；

11、遠程升級：設備具有OTA遠程固件在線升級功能，可通過平台或者app，直接遠程對硬件設備進行固件升級；

12、低功耗設計：低功耗設計加太陽能互補方式，內(nei) 置大容量鋰電池，放置在野外無太陽能充電的情況下，可以連續工作15日以上，有太陽能充電的情況下，可持續工作；

13、防水設計：無線土壤墒情監測站整機采用一體(ti) 式設計，防濕防潮設計，防護等級：IP65，土壤傳(chuan) 感器防水等級IP68；

14、結構簡約設計：2米不鏽鋼噴塑支架；金屬噴漆兩(liang) 節式支架結構，鋼質材料設計，牢靠穩固，外觀美觀；

管理雲(yun) 平台功能：

1、土壤墒情監測站帶數字農(nong) 業(ye) 雲(yun) 管理平台包含B/S架構，可將所有便攜式設備及在線設備數據進行匯總分析，數據不丟(diu) 失，查看操作方式包括網頁端及手機端（安卓及蘋果係統均可用）；

2、平台支持設備數據雲(yun) 端存儲(chu) ，提供足夠容量可長期保存；

3、平台為(wei) 設備數據提供曲線與(yu) 表格等報表形式，平台內(nei) 數據、圖表均可下載，進行數據對比分析及打印且數據報表可導出；

4、數字農(nong) 業(ye) 雲(yun) 管理平台支持傳(chuan) 感器實時數據及預警狀態可視化，可顯示每種參數過程曲線趨勢，最大值、最小值、平均值顯示查看，放大、縮小功能，

5、用戶可為(wei) 作物配置傳(chuan) 感器報警條件，預置若幹常用的農(nong) 作物的報警配置。

6、數據評價(jia) ：可以設置高低超限值，可自動進行數據預警分析。

7、苗情監測：可在管理平台上查看作物生長苗情圖片，支持動態播放苗情生長過程；

8、降水預測：依據GPS準確定位，對設備所在地區預測降水情況，包括48h預測和15d預測，幫助用及時了解降水信息；係統支持土壤容重和田間持水；

9、量會(hui) 自動計算相對含水量，用戶可根據實際種植作物設定相應墒情等級，快速掌握墒情實時信息；

10、根係分析：係統支持根據傳(chuan) 感器數據，采用數據模型算法，對土壤各層水分消耗占比情況分析，自動判斷作物根係生長深度；

11、墒情趨勢分析：係統支持利用經典PM公式對作物參考蒸發蒸騰量ETo進行統計、分析和預測（7天），有助於(yu) 用於(yu) 及時了解土壤水分散失情況；用；

12、用戶可以自定義(yi) 時間查看土壤水分最值變化和當前水分所處區間，支持動態播放土壤水分變化趨勢線。

13、管理平台可對設備基礎設置管理與(yu) 遠程控製；

14、管理平台軟件支持在線升級；

四、數據決(jue) 策應用

灌溉決(jue) 策：當10-30cm土層含水量低於(yu) 作物凋萎係數的1.3倍時，係統自動觸發灌溉預警。

旱情評估：基於(yu) 40cm土層含水量持續低於(yu) 田間持水量的60%的天數，動態繪製區域旱情等級分布圖。

排水指導：當淺層土壤含水量飽和且預報有持續降雨時，係統預警需啟動排水措施。

五、結論

托普雲(yun) 農(nong) 土壤墒情監測站將土壤水分管理從(cong) 基於(yu) 經驗、表象和靜態的判斷，轉變為(wei) 基於(yu) 數據、機理和動態的精準決(jue) 策。它係統性解決(jue) 了農(nong) 業(ye) 生產(chan) 中水資源利用效率低、旱澇響應慢、鹽堿管控難、水肥協同差等核心痛點，為(wei) 實施“以水定產(chan) "、發展節水農(nong) 業(ye) 提供了必需的數據基礎設施。其核心價(jia) 值在於(yu) 將“土壤-作物-大氣"連續體(ti) 中的水分運移過程數字化、可視化、可決(jue) 策化，真正實現“看土澆水、按需供水"的精準用水目標。

kaiyun开云真人專(zhuan) 業(ye) 研發生產(chan) 供應（銷售），廠家直銷，歡迎新老用戶了解谘詢！