型号推荐:TW-GTS5,天蔚环境,专业仪器仪表,①③②⑦⑥③⑥③③①③】多深度土壤墒情监测站作为现代农业的“智慧神经”,通过垂直布设多组高精度传感器,实现了对土壤剖面水分的立体化感知。该设备突破了传统单点监测的局限性,能够精准捕捉不同深度土壤的水分动态,为科学灌溉、灾害预警和资源优化提供数据支撑。
一、产品核心架构与技术原理
分层监测体系
设备采用垂直探管设计,集成多组传感器,按作物根系分布规律分层布设。例如,在0-100cm土层内,每20cm设置一组传感器,重点监测表层(0-20cm)、根系活跃层(20-40cm)、主根层(40-60cm)等关键层位。传感器类型包括:
频域反射仪(FDR):通过测量土壤介电常数推算含水量,精度±2%,响应时间<1秒;
时域反射仪(TDR):利用电磁波传播时间计算含水量,抗干扰能力强,适合盐渍土监测;
土壤温度传感器:采用热敏电阻或数字式探头,分辨率0.1℃,精度±0.5℃。
数据采集与传输系统
采集模块:支持多通道同步采集,采样间隔可调(1分钟至24小时),数据存储容量≥10万条;
传输方式:集成LoRa、4G、NB-IoT等无线🛜通信技术,实现远程数据上传。例如,在无公网区域,可通过LoRa自组网将数据传输至中继器,再由中继器转发至云端平台;
供电系统:采用太阳能+锂电池双供电模式,太阳能板功率≥20W,锂电池容量≥12Ah,可连续工作30天以上。
二、产品性能优势
高精度与抗干扰能力
设备通过温度补偿和电导率校正算法,有效降低盐碱化、温度变化等环境因素对测量精度的影响。传感器表面经过特殊处理,具有防结垢、防腐蚀性能,即使在盐碱地、黏土地等复杂土壤环境中,也能保持稳定的测量精度。
立体化数据呈现
云端平台基于机器学习算法构建土壤水分动态模型,结合气象数据(降雨、蒸发)和作物生长阶段,分析各层位水分变化趋势。例如,在玉米抽雄期,系统可识别40-60cm土层水分亏缺,并生成灌溉建议。
低功耗与长效运行
设备采用节能芯片和智能休眠技术,非采集时段自动进入低功耗状态,采集时快速唤醒。配备的太阳能供电系统或锂电池组,可支持设备在野外长期稳定运行,尤其适合偏远农田使用。
三、应用场景与效益分析
大田作物生产
小麦-玉米轮作区:在播种期监测0-20cm层位水分,指导造墒播种;在灌浆期重点监测40-60cm层位,避免干旱导致千粒重下降;
经济作物种植:如葡萄园中,通过监测30-50cm层位水分,控制果实膨大期水分供应,提升糖分积累。
设施农业与智慧温室
无土栽培:替代传统张力计,实时监测基质含水量,结合EC值调控营养液供给;
环境调控:与温湿度、CO₂传感器联动,构建温室微气候模型。例如,当土壤温度低于15℃时,系统自动启动地暖加热,促进根系吸收。
生态修复与水土保持
边坡绿化:在公路边坡部署监测站,分析不同深度(0-30cm、30-60cm)水分变化,优化植被灌溉策略,提高成活率;
湿地保护:监测湿地土壤水分动态,评估人类活动对湿地水文的影响,为生态补水提供依据。
案例:河北滦平县引入管式多层土壤墒情监测站后,构建“监测-决策-执行”一体化节水系统。在典型地块布设50套监测站,通过云端平台生成动态灌溉方案,项目区灌溉用水量减少35%,玉米亩产提高12%,每亩年节约水费和电费80元,设备投资回收期仅2.3年。