一、功能概述

　　土壤墑情監測是水資源循環規律研究、農牧業節水灌溉控制和排澇抗旱救災等信息收集的基礎工作。根據我***地理特點來說，水資源地區差異明顯，南方多，北方少，東方多，西方少；從時間上來說，大半的水是以汛期形式出現的，雨季容易出現洪澇災害，而旱季非常旱，經常造成大規模的旱災。結合我***是水資源時空分布極不平衡的特點，為了提高水資源管理水平，掌握實時信息，科學指導抗旱救災，建立一個現代化的服務于水利信息化建設的土壤墑情監測系統，提高水資源信息管理已經成為農業水利行業的時勢所需。

二、系統特點

土壤墑情監測系統主要實現固定站無人值守情況下的土壤墑情數據的自動采集和無線傳輸，數據并在監測中心自動接收入庫；可以實現24小時連續在線監測并實時將監測數據，通過有線、無線等傳輸方式將土壤墑情監測數據實時傳輸到監測中心，生成報表，統計分析。同時監測中心可以對現場監測設備進行遠程控制，實現工作人員能夠及時準確地掌握監測站的土壤狀況，從而更加全面、科學、真實地反映被監測區的土壤變化情況，提供有效的減災抗旱的土壤墑情信息。

三、系統組成

　　土壤墑情監測系統主要由監測站和數據監測中心組成，兩部分配合使用，共同組成旱情信息監測網絡。該系統模塊化設計，功能齊全，層次分明，接口簡單，兼容性*，可擴展性高。如圖所示：

1、監測站：監測站其安裝設備主要包括：土壤水分監測儀、土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器、電源及GSM/GPRS無線通訊控制器。實現固定地點多層土壤含水量數據的自動采集和無線上傳。監測站點也可擴展為具有代表性的多要素旱情信息指標的實驗站點，包括土壤水分、土壤溫度、土壤水勢、土壤鹽分、土壤熱通量、環境溫度、相對濕度、風向、風速、降雨量、太陽輻射等數據，通過網絡把數據傳送***監測中心進行綜合性試驗分析。冬季土壤結凍期間仍可進行觀測。

    A、土壤水分監測儀１臺，***多可擴展32路通道，通過土壤水分、溫度傳感器感應土壤水分的變化情況。該監測儀采用高性能微處理器為主控CPU，可根據設定時間間隔自動采集數據，具有大容量數據存儲器，可連續存儲正點數據六個月以上，存儲時間可1～60分鐘自設定，工業控制標準設計，防震防雨結構，適合在惡劣野外環境使用。大屏幕漢字液晶顯示屏（一屏顯示多路測量數據），輕觸薄膜按鍵，操作簡單。具有停電保護功能，當交流電停電后，由充電電池供電，可維持8小時以上不間斷監測。

B、土壤水分傳感器、溫度傳感器各32支，測量精度高，響應速度快，性能穩定，安裝維護操作簡便，密封防腐性能好，可長期埋入土壤中使用。可滿足10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm共12層不同深度的測定。

性能指標如下：

測量參數：

1.土壤容積含水量；

單    位：%（m3/m3）

量    程：0～100%（m3/m3）

精    度：0～50%（m3/m3）范圍內為±2%（m3/m3）

測量區域：90%的影響在圍繞中央探針的直徑3cm、長為6cm的圓柱體內

穩定時間：通電后約1秒

響應時間：響應在1秒內進入穩態過程

工作電壓：12V～24V DC；（或5VDC）

輸出信號：4～20mA標準電流環；（或0～2.5V）

工作電流：50～70mA，典型值50mA

密封材料：ABS工程塑料

探針材質：銅質或不銹鋼

電纜長度：標準長度5米

遙測距離：小于1000米

2.土壤溫度傳感器參數：

單    位：℃（m3/m3）

量    程：-50～+80℃

精    度：±0.2℃

分 辨 率：0.1℃

3.土壤熱通量傳感器

單    位： W/㎡

量    程：-500 W/㎡～+500 W/㎡

精    度：<5%

分 辨 率：1W/㎡

4.土壤電導率傳感器

測量范圍：0~20.00mS/cm；

測試精度：<5%；

工作環境：-10~50°C；

供電電壓：DC 12V；

信號輸出：DC 4~20mA；

    Ｃ、電源系統１套，各監測站點除了可支持市電（交流220Ｖ）外，也可以配備太陽能供電系統進對整套儀器進行供電，由太陽能電池板直接為蓄電池組進行供電儲電，可循環使用，以適用于無電地區長期觀測。

    Ｄ、通訊系統１套：該系統支持有線（標準RS232/RS485/RJ45通訊接口）和無線（GSM/GPRS/CDMA）兩種通訊方式。有線通訊方式，增加驅動器后距離可達1000米，實時傳送采集數據；無線通訊方式，系統配置無線通訊控制器后可實現監測中心對各監測站點的遠程實時監控，系統采用信號良好、覆蓋率高、支持短信和IP協議的GSM/GPRS/CDMA網絡通訊技術，不受距離限制，數據傳輸可靠。

2、數據監測中心１套，主要配置土壤墑情數據接收計算機和土壤墑情數據接收管理軟件各一套，Windows2000以上系統環境即可運行，實時顯示各監測站點數據，每隔10秒更新一次，并可對各監測站點下發指令或設置參數，也可定時收取各監測站點的數據，數據存儲格式為EXCEL或PDF標準格式,可供其它軟件調用，與打印機相連可自動打印數據。在電子地圖上顯示出相應位置的土壤含水率等信息。實現了對監測站數據實時監測、數據集中管理、遠程控制、站點信息管理等功能，可實現Web發布，查詢、統計分析、決策支持等信息自動化管理。