土壤墑情自動監(jiān)測站是一種基于頻域反射(FDR)或時域反射(TDR)原理設計的智能化土壤監(jiān)測系統(tǒng),主要用于實時、連續(xù)監(jiān)測土壤水分、溫度、電導率等關(guān)鍵參數(shù),為農(nóng)業(yè)灌溉、林業(yè)研究、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測及防災減災提供科學依據(jù)。
該系統(tǒng)通過集成多參數(shù)傳感器(如土壤水分傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器等),結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端、無線通信模塊和太陽能供電系統(tǒng),實現(xiàn)24小時無人值守的自動化監(jiān)測。傳感器采用FDR/TDR技術(shù),通過測量土壤介電常數(shù)計算水分含量,測量精度高(誤差±3%以內(nèi)),且不受土壤鹽分、溫度等因素干擾。系統(tǒng)支持多層土壤同步監(jiān)測(典型深度為10cm、30cm、60cm),可生成土壤墑情剖面圖,揭示水分垂直分布規(guī)律。
土壤墑情自動監(jiān)測站的日常運行與維護:
1、數(shù)據(jù)監(jiān)控與檢查
定期通過后臺軟件查看數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài),若出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷、異常值(如水分值超出合理范圍0-100%),需及時排查原因(如通信信號、傳感器故障)。
對比同區(qū)域手動測量數(shù)據(jù)(如用取土烘干法),校準傳感器精度,確保長期測量準確性(建議每3-6個月校準一次)。
2、設備維護
傳感器:定期清理表面土壤、雜草或生物附著(如苔蘚),避免堵塞孔隙(尤其電容式、頻域反射式傳感器);若土壤鹽堿化嚴重,需檢查傳感器是否腐蝕,及時更換。
太陽能供電系統(tǒng):每1-2個月清理太陽能板表面灰塵、鳥糞,保證采光效率;檢查蓄電池電量,長期陰雨天氣需手動充電,避免虧電損壞。
采集終端:定期檢查外殼密封性,防止雨水滲入;清理終端散熱孔灰塵,避免高溫影響運行。
通信模塊:檢查SIM卡流量是否充足,天線是否松動,確保GPRS/4G/NB-IoT等通信穩(wěn)定。
3、環(huán)境適應性處理
雨季:檢查設備排水情況,避免采集終端或蓄電池浸泡在水中;傳感器需確保在土壤飽和時仍能正常工作(部分傳感器需具備防淹功能)。
冬季:低溫地區(qū)需選擇耐寒傳感器(工作溫度≥-20℃),蓄電池需做好保溫措施;凍土期若傳感器被凍住,解凍后需重新校準。