MC-GWS型超聲波管式多參數土壤墑情監測系統

一、產品原理及應用：

    超聲波管式自動土壤墑情監測站,根據其工作原理又稱為超聲波管式土壤墑情監測站，它是在ABS塑料管材內置超聲波信號發射器和無線信號接收器，超聲波發生器在土壤中發射1GHz頻率的高頻脈沖信號，然后反射回來反饋信號，根據這個原理測試土壤含水量、溫度、電導率、鹽分、銨態氮、硝態氮、有效氮、有效磷、速效鉀、水勢等參數。

    能夠同時對不同土層的土壤多參數數據進行動態觀測，讓技術人員實現對土壤理化指標及時掌握。管式自動土壤墑情監測站采用分層設點的觀測結構，地下土壤表層下各個深度（標準間距10cm，可定制）配置一個監測傳感器點，觀測相對應范圍內的土壤參數。測試數據使用4G無線傳輸方式，用戶可用手機和計算機隨時查看數據、下載歷史記錄、設置參數。可根據戶需要增加土壤墑情數據處理功能。

 二、產品特色：

※內置GPS衛星定位系統(選配)，每當開機時自動搜索設備位置信息。

※可監測地表以上環境溫度（選配）。

※整套設備具有防水設計，可在野外長期監測數據。

※ABS材質外殼塑料管，外表面標有刻度顯示，便于用戶掌握埋設深度。

※內置4G無線遠程發送模塊，及時將測試數據發送到服務器平臺方便用戶手機和計算機查看。

※內置鋰電池組，外設太陽能板發電，無需現場鋪設供電線路。

三、土壤墑情數據分析和處理：

    根據測試數據，進行算法模型演練，同時利用人工智能AI技術，對用戶教科研需求，可對土壤墑情數據進行分析和處理，包括土壤數據曲線、ET值、土壤水分率、土壤旱情、有效含水、日耗水量、作物根系、降雨灌溉補水分析。幫助用戶掌握土壤墑情變化和氣象數據關聯性、農作物根系需求等動態變化情況，從而做出分析，作出判斷。

四、安裝指導 

1.開箱檢查：檢查外包裝是否有破損；根據設備清單開箱檢查設備及配件是否齊全。注意：土鉆、太陽能板并不包含在本產品出廠配件中，您若需要，額外購買即可。

2.工具準備：配套土鉆、純凈水或自來水、水盆、手套(按個人需求準備)

3.安裝位置選擇須知（適用于農田作物）

a.在作物播種后進行設備安裝；

b.安裝位置地勢平坦；

c.全面灌溉條件下，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；

d.選取作物長勢均衡并可代表絕大多數作物長勢的位置；

e.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。

4.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）

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和泥漿。（注意：第一鉆土因為雜質過多，不做收集）

c.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識的安裝位置齊平，打孔完成。

5.和泥漿

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

b. 倒入適量水，充分攪拌至粘稠狀；壤土泥漿一般不能稠于“芝麻醬”狀；和泥漿完成。

6.灌漿安裝

a. 將泥漿慢慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置；可根據實際情況酌情增減。

b. 將傳感器慢慢放入孔洞中，向一個方向慢慢轉動并下壓，速度過快可能會導致氣泡不能被完全排出。（注意：再轉動下壓的過程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中）

c.當傳感器安裝到正確的深度后，設備周圍會溢出一些泥漿，灌漿完成; 此時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，防止結塊影響水分下滲）

7.安裝太陽能板（不需要太陽能供電板的用戶則不需要操作此步驟）

a.太陽能板選址：太陽能板的安裝位置應盡量遠離傳感器，一般距本產品50cm以外較為適宜。太陽能供電板的面板朝向太陽方向，前方盡量無遮擋。

b. 固定支架，將支架放置在水泥墩上方，進行比對，找準孔位打眼，放置膨脹絲，固定整個支架；也可將支架放置在土壤中，采用土壤掩埋的方式固定支架，但固定效果會略低于固定在水泥墩上。

c.安裝太陽能板，將太陽能板固定在橫臂上，用螺絲擰緊；使用半圓環卡，將太陽能板固定臂固定在支架上。

d.連接設備太陽能接口，向上拔出設備頂部的頂蓋，在開關鍵相對的一側是太陽能接口（航插孔）；將太陽能充電線對準接口插入，擰緊螺栓即可，太陽能板安裝完成。

8.安裝完成：向上拔出設備頂蓋后，按下開關鍵，設備即可正常工作。建議在泥漿恢復正常狀態后再進行正常工作。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。

五、物聯網數據監測應用軟件平臺

    物聯網數據監測應用軟件平臺遠程可以同時接收綁定多個氣象站設備，其子菜單圍繞設備采集數據的查詢、導出，及設備的控制、參數的設置等展開；“信息接收設置”主要是設置消息接收賬號進行設置，以及查看報警記錄等。

1、能夠實現注冊一個智能云平臺賬號、登錄系統等功能。

2、能夠實現用戶在購買了設備后，需要把設備添加到自己的賬號中等功能。

3、能夠實現無線采控設備實時數據、氣象站實時數據等功能。

4、能夠實現查看數據的曲線圖、柱狀圖、餅圖等圖像化的數據展示，方便用戶做出判斷的功能。

5、能夠實現對于可控制設備，可以遠程手動控制設備的運行與關閉，也能使用控制對傳感器采集的實時數據進行自動控制等功能。

6、中文顯示：對話框、菜單、圖標、窗口等界面應支持中文顯示。

7、漢化程度：除專業術語外，軟件產品應中文漢化。

8、軟件提供了安裝和卸載功能。

    獲取實時、歷史氣象數據，并能夠配置自動氣象站數據采集器各項參數。能方便地查看各類氣象數據，可以隨時將記錄數據導出到計算機中，并可以存儲為EXCE表格文件，生成數據曲線，以供其它分析軟件進一步進行數據處理。

1、采用可視化編程語言設計界面友好的環境監測與管理系統，實現對被監測環境的遠程監測。可自由設置上下限數值。通過短信等方式報警。軟件平臺可遠程實時監控各傳感器數據。數據管理功能，支持數據庫管理、數據查詢、導出、打印、統計分析、圖表分析等各項數據處理。

2、在線監測各環境因素參數的表現形式：

3、支持手機APP、微信公眾號、計算機上隨時查看各個參數的實時數據和歷史數據。

4、安全性高：基于云架構的安全認證機制和資源訪問機制，有效地保護用戶的監測數據、應用數據、專業數據等信息。

5、擴展性強：平臺可以隨著用戶的解決方案而靈活擴展。平臺的架構支持任意數量的設備，新應用和新設備可以方便快速的增加。

6、GIS地圖生成：利用檢測設備內置的GPS模塊，實現衛星定位數據捆綁測試數據信息，實施GIS地圖定點監控每個檢測點的位置信息，監測者可在其衛星定位圖標上點擊位置坐標查看該檢測點測試數據相關索引信息。

六、管式超聲土壤墑情監測站常規配置（其他層數、參數具體協商）

注：可定制測試深度、測試層數、土層間隔、標配土壤參數：溫度、濕度、可選參數：鹽分、電導率、土壤水勢、土壤成分（供參考）氮、磷、鉀、銨態氮、硝態氮。