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，因其發射與反射回來的時間差與土壤含水量和無機鹽之間具有基本為線性對應邏輯關系，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。

    根據這個工作原理，土壤鹽分、酸堿度等環境因素對于測試精度的影響小，能夠同時針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。

    可根據特定用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。

※發射近1G赫茲的高頻探測波，可以穿透塑料管，有效感知土壤環境參數。

※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：

    根據我公司積累測試數據，進行算法模型演練，同時利用人工智能AI技術，針對用戶科研需求，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。幫助用戶隨時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。

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。

四、安裝指導 

1 準備工作

1.1 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配件中，您若需要，額外購買即可。

1.2 工具準備

土鉆、純凈水或自來水、水盆、手套(按個人需求準備)

2 正式安裝   

2.1 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，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；

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；

f.選擇在GSM/4G無線傳輸等信號強、能夠正常地準確發送數據短信信息的地塊建站；

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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）

2.5 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,但不能超出電源線的長度。太陽能供電板的面板應朝向太陽方向，即南方，前方盡量無遮擋。

分立桿式和三腳架式兩種方式將太陽能板支架插在選定的位置即可。

b．固定太陽能板             

將太陽能板的面板固定在支架上，將面板中心的四個孔與支架上的四個孔對準，然后使用螺絲擰緊。

c.連接太陽能供電板與測量儀。

首先，將面板與支架上的接線端子連接在一起，擰在一塊兒即可；

其次，連接設備太陽能接口，需要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）；將支架電源線的另一端對準接口插入，擰緊螺栓，即可完成太陽能板的安裝。

2.6 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。

其他注意事項：

1、砂土安裝要點

砂土安裝與土壤標準安裝步驟無異，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，大概到孔洞1/2的位置。其余安裝步驟參照土壤的安裝即可。

2、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。其余安裝步驟參照土壤的安裝即可。

五、注意事項、故障排除

1、使用前請認真閱讀本說明書，確保傳感器安裝正確，供電正確，配置正確；

2、防止化學試劑、油、粉塵等直接侵害傳感器，勿在結露、極限溫度環境下長期使用，請勿進行冷、熱沖擊；

3、儀器屬于精密器件，用戶在使用時請不要自行拆卸以免損壞產品；

4、請保存好相應合格證和說明文件，維修時隨同產品一同返回。

六、云平臺軟件系統介紹：

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。完善的數據管理功能，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：

A、清單明細式，可以直觀地查看各個環境因素參數在某個時間點的監測數據。

如下：

B、曲線走勢圖顯示方式，如下：   

C、立柱式走勢顯示，如下：      

3、支持手機隨時查看方式：

4、計算機上查看各個參數的實時數據和歷史數據：