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6482 (JZ-BJJZ12)
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管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀
在重新審視土壤水分的應(yīng)用要求和社會(huì)環(huán)境基礎(chǔ)上，借助互聯(lián)網(wǎng)的顛覆性創(chuàng)新理念，結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中用戶體驗(yàn)的分析技術(shù)，以及大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)，重新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，它繼承了導(dǎo)管式和插針式的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，又彌補(bǔ)了他們的不足，開(kāi)發(fā)了面向大規(guī)模、更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景的號(hào)稱“中國(guó)管”的新一代土壤含水率測(cè)量設(shè)備。它擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的土壤水分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（具有受發(fā)明保護(hù)的水分儀，自主版權(quán)的軟件系統(tǒng)）；它具有土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)的處理、分析能力，可以為客戶提供灌溉咨詢指導(dǎo)。
管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品已經(jīng)具備如下特性：
① 低能耗、集成一體化
即物聯(lián)網(wǎng)通訊終端、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理單元、多深度水分及溫度傳感器、高性能電池在一個(gè)管中集成；低能耗，可用太陽(yáng)能電池供電，無(wú)外部供電工作時(shí)間超過(guò)30天；
② 精度和穩(wěn)定性
精度達(dá)到正負(fù)2%以下，含同位溫度校準(zhǔn)；穩(wěn)定性達(dá)到0.05%；
③ 安裝及實(shí)施
15分鐘現(xiàn)場(chǎng)操作，無(wú)土壤擾動(dòng)，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，智能啟停，極大降低人力需求；
④ 環(huán)境保護(hù)
工作期間對(duì)環(huán)境無(wú)污染；設(shè)備撤場(chǎng)后對(duì)環(huán)境無(wú)殘留污染；
⑤ 大數(shù)據(jù)支持
產(chǎn)品生命期數(shù)據(jù)完整記錄及備份，支持大數(shù)據(jù)分析及移動(dòng)設(shè)備訪問(wèn)；
⑥ 知識(shí)產(chǎn)權(quán)
跟國(guó)外產(chǎn)品在知識(shí)產(chǎn)權(quán)上無(wú)現(xiàn)實(shí)的和潛在的沖突，能夠?qū)诵奶匦缘闹R(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)。
管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀的優(yōu)勢(shì)
數(shù)據(jù)的代表性
典型的插針式傳感器感應(yīng)的土壤范圍是直徑125毫米、高為200毫米的圓柱體，而“中國(guó)管”的感應(yīng)范圍是外徑637.5毫米、壁厚250毫米、高為250毫米的管柱體。導(dǎo)管式感應(yīng)范圍是插針式的31倍，表性就提高了30倍。再考慮到土壤水分的不一致性，導(dǎo)管式的測(cè)量方式顯得“靠譜”多了。
插針式的特征是外露的鋼針，導(dǎo)管式是指?jìng)鞲衅魅忾]于一個(gè)管中的墑情儀。鋼針長(zhǎng)期使用會(huì)變形、表面會(huì)有腐蝕或者污染，而且當(dāng)插針式要成組多點(diǎn)應(yīng)用的時(shí)候就涉及復(fù)雜的連線，實(shí)施時(shí)需要在土壤中挖一個(gè)深坑掩埋，安裝時(shí)如此維護(hù)時(shí)也需要同樣的工作。由此產(chǎn)生的是設(shè)備的不可靠、安裝和維護(hù)時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象的徹底干擾，工作量和人員因素影響大。而導(dǎo)管式水分儀，打一個(gè)洞在地上，插入設(shè)備，無(wú)論單點(diǎn)還是多組，程序都是一樣的，土壤擾動(dòng)降到，設(shè)備長(zhǎng)期使用中傳感器件不會(huì)受到腐蝕或者污染，基本無(wú)人員因素干擾。
數(shù)據(jù)的精度及穩(wěn)定性
插針式是半數(shù)字化的，導(dǎo)管式是全數(shù)字化設(shè)計(jì)的。插針式從傳感探針到數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊之間傳輸?shù)氖鞘治⑷醯哪M量，這一段就十分容易受到外界信號(hào)干擾，影響分辨率、可靠性和準(zhǔn)確性。而對(duì)于導(dǎo)管式的水分傳感器，傳感器出來(lái)的頻率信號(hào)直接轉(zhuǎn)數(shù)字化，這使得受干擾的機(jī)會(huì)就沒(méi)有了，所以導(dǎo)管式既能保證高分辨率又能保證高可靠性和傳輸準(zhǔn)確性。因而導(dǎo)管式可以徹底消除困擾插針式用戶多年的“數(shù)據(jù)突跳”及“變濕不變數(shù)”問(wèn)題。
管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀案例
下表為河北保定冉莊水文試驗(yàn)站在2013年底用烘干法做的與傳感器對(duì)比數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對(duì)比了20厘米，50厘米和80厘米三個(gè)土層的結(jié)果顯示，傳感器的輸出數(shù)值在穩(wěn)
管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀使用壽命
“中國(guó)管”土壤水分、溫度檢測(cè)儀采用全封閉結(jié)構(gòu)，整體設(shè)備在插入土壤部分滿足IP68防護(hù)級(jí)別，地上部分滿足IP67防護(hù)級(jí)別。傳感器的電子元器件內(nèi)置于高強(qiáng)度的防護(hù)材料之中，與土壤不發(fā)生直接接觸。內(nèi)置可反復(fù)充電的磷酸鐵鋰電池，電池具有獨(dú)特的電池防護(hù)設(shè)計(jì)。
在防雷方面，由于傳統(tǒng)的RTU支架高出于地面數(shù)米，且大部分金屬構(gòu)件直接暴露在空氣中，有眾多被雷擊的案例。
管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀防盜
當(dāng)把土壤水分儀長(zhǎng)期固定安裝在田間后，在沒(méi)有圍欄、農(nóng)場(chǎng)保安等外部保護(hù)的情況下，在有被盜的潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，“中國(guó)管”主要從以下幾個(gè)方面考慮防盜問(wèn)題。
靠一個(gè)人的力量并不能將“中國(guó)管”土壤水分、溫度檢測(cè)儀從地面拔出來(lái)。尤其是在土壤濕度較大、壤土、粘性土的情況下。只有在兩個(gè)或以上的人數(shù)，通過(guò)使用繩子，抬杠，垂直往上的用力，才能將“中國(guó)管”從土壤中拔出來(lái)。
在有農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的地塊，當(dāng)農(nóng)作物高于18厘米時(shí)，農(nóng)作物都會(huì)把水分儀遮蓋，植物長(zhǎng)得茂密時(shí)，傳感器更不容易被發(fā)現(xiàn)。
無(wú)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)模式，實(shí)時(shí)的智能數(shù)據(jù)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備由土壤中拔出地面后，設(shè)備仍然正常發(fā)送數(shù)據(jù)，但采集到的含水量數(shù)據(jù)均為0。當(dāng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集間隔為1小時(shí)時(shí)，可以在一小時(shí)以內(nèi)發(fā)現(xiàn)設(shè)備被盜。
另外，可以采用偽裝，保護(hù)色的方式將設(shè)備地上部分涂刷成與環(huán)境一致的顏色進(jìn)行防盜。但這種做法需要留心記住傳感器所在的位置，避免發(fā)生傳感器的主人也找不到傳感器的情況發(fā)生。
"中國(guó)管"的人性化設(shè)計(jì)
① 現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間小于15分鐘
現(xiàn)場(chǎng)部署安裝時(shí)間小于15分鐘，極大降低人力需求。“中國(guó)管”的安裝現(xiàn)場(chǎng)，客戶僅需要做兩件事情：使用“中國(guó)管”配套的取土鉆鉆孔取土；將“中國(guó)管”插入土壤中。
② 多樣化數(shù)據(jù)通訊方式
“中國(guó)管”土壤水分、溫度監(jiān)測(cè)儀有以下3大類(lèi)通訊方式可供選擇：
A. 全網(wǎng)支持移動(dòng)、聯(lián)通、電信GPRS 無(wú)線通訊； B. RS232通訊，通訊距離：5米； C. CAN通訊，通訊距離：大于500米⑧ 可持續(xù)性
③ 免現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)模式
“中國(guó)管”土壤水分、溫度監(jiān)測(cè)儀都過(guò)出廠校準(zhǔn)的模式，使各支傳感器的性能參數(shù)保持高度的一致性，進(jìn)而在客戶提出做土壤參數(shù)率定需求時(shí)，通過(guò)使用其他通規(guī)格的傳感器就能完成土壤參數(shù)率定工作。
④ 無(wú)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)
無(wú)開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，把現(xiàn)場(chǎng)安裝人員的操作環(huán)節(jié)及對(duì)人員的素質(zhì)需求降到了，通過(guò)遠(yuǎn)程模式智能控制“中國(guó)管”土壤水分、溫度監(jiān)測(cè)儀的工作和停止。
⑤ 智能檢測(cè)燈
“中國(guó)管”土壤水分、溫度監(jiān)測(cè)儀上安裝有一智能按鈕檢測(cè)燈，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)安裝人員按按鈕檢測(cè)燈時(shí)，如果燈亮，說(shuō)明設(shè)備狀態(tài)正常，同時(shí)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)測(cè)量發(fā)送工作。
⑥ 內(nèi)外結(jié)合的供電方式
磷酸鐵鋰電池內(nèi)部供電（+3.3VDC）（GPRS通訊模式）或外部+12VDC供電（串口通訊）。
管式土壤水分傳感器 客戶數(shù)據(jù)獲取方式
管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀手機(jī)端軟件
“管式土壤水分溫度監(jiān)測(cè)儀配套手機(jī)端app，目前手機(jī)端app支持安卓4.0及以上系統(tǒng)。通過(guò)手機(jī)app可以完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)列表瀏覽、數(shù)據(jù)圖表瀏覽、設(shè)備定位。
產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)：
1、 土壤溫度的測(cè)量：-55℃~+125℃；
測(cè)量精度：±0.5℃；
2、 土壤水分（體積含水量）測(cè)量范圍：干土～水分飽和土
測(cè)量精度：±2%（在提供本地土壤樣品校準(zhǔn)前提下）
3、 通訊方式：
GPRS/ CDMA 1X 無(wú)線通訊（移動(dòng)、聯(lián)通、電信全網(wǎng)支持）
RS232通訊
CAN通訊，通訊距離：大于500米
4、 供電方式：內(nèi)置磷酸鐵鋰電池供電或外部供電
5、 外形尺寸：直徑63mm，長(zhǎng)度隨傳感器的數(shù)量而不同。
6、 運(yùn)行環(huán)境：-20℃～85℃；
7、 外殼防護(hù)等級(jí)：地面部分：IP67；地面以下：IP68
