管式土壤墑情監(jiān)測(cè) RS-3W3S-GPRS-TR-3 濟(jì)南奧寧電氣

1.產(chǎn)品簡(jiǎn)介
1.1產(chǎn)品概述
土壤墑情監(jiān)測(cè)儀是一款以介電常數(shù)原理為基礎(chǔ)的傳感器。能夠針對(duì)不同層次的土壤水分含量以及溫度狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)，此檢測(cè)儀低可檢測(cè)3層土壤溫濕度狀態(tài)，高可檢測(cè)5層土壤溫濕度狀態(tài)，可快速、的了解集土壤墑情信息，科學(xué)地制定旱調(diào)度方案，為正確指揮旱救災(zāi)提供決策支持，大限度地減輕災(zāi)害損失。產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的modbus-rtu485通信，遠(yuǎn)可通信2000米，支持二次開發(fā)。
產(chǎn)品外殼采用pvc塑料管，可良好的穿透近1g赫茲的高頻探測(cè)波，不會(huì)受土壤中鹽離子的影響，化肥、、灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，并起到對(duì)電路進(jìn)行良好的保護(hù)作用。
產(chǎn)品適用于需檢測(cè)土壤墑情與旱情信息，或需要實(shí)時(shí)檢測(cè)氣象、水雨情、墑情、農(nóng)情、水利工程蓄水引水等場(chǎng)所。
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
?產(chǎn)品外殼采用pvc塑料管，內(nèi)部發(fā)射近1g赫茲的高頻探測(cè)波，可以穿透塑料管，有效感知土壤環(huán)境。
?不受土壤中鹽離子的影響，化肥、、灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，數(shù)據(jù)。
?傳感器的電沒(méi)有直接與土壤接觸，避免電力對(duì)土壤及土壤中的植物的干擾。
?產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的modbus-rtu485通信模式，遠(yuǎn)通信2000米。
?支持10-30v寬電壓充電。
1.3技術(shù)參數(shù)
工作溫度 -40℃-80℃
測(cè)量范圍 土壤濕度 0～
土壤溫度 -30℃～60℃
測(cè)量精度 土壤濕度 ±5%
土壤溫度 ±0.5℃（25℃）
測(cè)點(diǎn)間距 10cm
供電方式 10-30v寬直流供電
外殼使用材料 pvc塑料管
防護(hù)等級(jí) ip68
輸出信號(hào) rs485(modbus協(xié)議)
功耗 三層 0.7w
五層 0.96w
江蘇省土壤墑情監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)報(bào)第3期
全省土壤墑情總體適宜
淮北及丘陵部分地區(qū)需強(qiáng)化旱
2月18日全省136個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示:表層土壤（0-20cm）相對(duì)含水量平均值為81.8%，大值為149.3%，小值為21.2%，變幅為128.1%。土壤墑情評(píng)價(jià)適宜點(diǎn)數(shù)占比為69.8%。
區(qū)域內(nèi)共有土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)43個(gè)，相對(duì)含水量平均值為79.9%，大值為137.2%，小值為21.2%，變幅為116%。其中，27個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為適宜，占監(jiān)測(cè)點(diǎn)的62.8%；8個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為輕旱；3個(gè)點(diǎn)中旱；1個(gè)點(diǎn)重旱；4個(gè)點(diǎn)旱，分布于東海、銅山、灌云等局部地區(qū)。
區(qū)域內(nèi)共有土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)39個(gè)，相對(duì)含水量平均值為79.7%，大值為149.3%，小值為40.1%，變幅為109.2%。其中，25個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為適宜，占監(jiān)測(cè)點(diǎn)的64.1%；4個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為輕旱；5個(gè)點(diǎn)中旱；5個(gè)點(diǎn)旱，分布于丹徒、宜興等局部地區(qū)。
區(qū)域共有土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)16個(gè)，相對(duì)含水量平均值為91.9%，大值為133.3%，小值為44.4%，變幅88.9%。其中，13個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為適宜，占監(jiān)測(cè)點(diǎn)的81.3%；1個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為中旱；1個(gè)點(diǎn)重旱；1個(gè)點(diǎn)旱，分布于洪澤等局部地區(qū)。
區(qū)域共有土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)6個(gè)，相對(duì)含水量平均值為94.2%，大值為127.5%，小值為84.4%，變幅為43.1%。均評(píng)價(jià)為適宜。
區(qū)域共有土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)16個(gè)，相對(duì)含水量平均值為80.3%，大值為143.1%，小值為40.8%，變幅為102.3%。其中，12個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為適宜，占監(jiān)測(cè)點(diǎn)的66.7%；3個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為輕旱；1個(gè)點(diǎn)重旱；2個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為旱，分布于江陰、惠山等局部地區(qū)。
區(qū)域共有土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)14個(gè)，相對(duì)含水量平均值為82.6%，大值為124.8%，小值為21.6%，變幅為103.2%。其中，12個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為適宜，占監(jiān)測(cè)點(diǎn)的85.7%；1個(gè)點(diǎn)評(píng)價(jià)為輕旱；1個(gè)點(diǎn)為旱，分布于張家港局部地區(qū)。
各農(nóng)區(qū)墑情狀況如附圖。
據(jù)氣象部門預(yù)測(cè)，未來(lái)一周全省天氣以多云天氣或晴為主。
全省土壤墑情總體適宜，徐淮、丘陵等地區(qū)干旱點(diǎn)位相對(duì)較多，旱象有所抬頭，需加強(qiáng)旱。當(dāng)前全省小麥正處于返青期、油菜陸續(xù)進(jìn)入抽薹期，各地要結(jié)合近期天氣變化、土壤墑情狀況和春耕生產(chǎn)要求，進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、強(qiáng)化，做好肥水管理，保障在田作物正常生長(zhǎng)。
1設(shè)備尺寸與檢測(cè)高度
產(chǎn)品采用分層設(shè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)構(gòu)，地面配置一個(gè)溫度觀測(cè)點(diǎn)，地下土壤每隔10cm配置一個(gè)土壤溫濕測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤溫濕度。如下圖所示：
2.2設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：
管式土壤墑情監(jiān)測(cè)儀一臺(tái)
合格證、保修卡等一份
usb轉(zhuǎn)485一臺(tái)（選配）
太陽(yáng)能充電板（選配）
土鉆（選配）
自行準(zhǔn)備清單
水、水桶、手套（按照個(gè)人需求選擇）
2.2.1安裝位置選擇
?在作物播種后進(jìn)行設(shè)備安裝；
?安裝位置需要地勢(shì)平坦；
?灌溉條件下，優(yōu)先選擇獲水較少區(qū)域作為監(jiān)測(cè)位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤(rùn)區(qū)域內(nèi)作為監(jiān)測(cè)位置；
?選取作物長(zhǎng)勢(shì)均衡并可代表絕大多數(shù)作物長(zhǎng)勢(shì)的位置；
?了解被監(jiān)測(cè)作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置。
注意：設(shè)備安裝地點(diǎn)應(yīng)選擇地勢(shì)相對(duì)較高處，防止雨水倒灌進(jìn)設(shè)備內(nèi)部從而引起設(shè)備短路或線路故障。
2.3安裝方式
步：使用土鉆在合適的位置打孔
1.將土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時(shí)針下壓慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。（注意：不要太用力，務(wù)必慢速多轉(zhuǎn)幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪）
2.將取土鉆從孔洞中取出，放入桶中將土鉆中的土收集到桶中用以下一步和泥漿。（注意：因?yàn)殂@土因?yàn)殡s質(zhì)過(guò)多故不做收集）
3.反復(fù)持續(xù)上述打孔、取土，并在此過(guò)程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請(qǐng)勿將設(shè)備用力觸底），以測(cè)試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標(biāo)識(shí)的安裝位置齊平，打孔完成。
.1通訊基本參數(shù)
編碼 8位二進(jìn)制
數(shù)據(jù)位 8位
奇偶校驗(yàn)位 無(wú)
停止位 1位
錯(cuò)誤校驗(yàn) crc（冗余循環(huán)碼）
波特率 2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s可設(shè)，出廠默認(rèn)為4800bit/s
4.2數(shù)據(jù)幀格式定義
采用modbus-rtu通訊規(guī)約，格式如下：
初始結(jié)構(gòu)≥4字節(jié)的時(shí)間
地址碼=1字節(jié)
功能碼=1字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū)=n字節(jié)
錯(cuò)誤校驗(yàn)=16位crc碼
結(jié)束結(jié)構(gòu)≥4字節(jié)的時(shí)間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網(wǎng)絡(luò)中是的（出廠默認(rèn)0x01）。
功能碼：主機(jī)所發(fā)指令功能指示，本變送器用到功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）、0x06（寫入寄存器數(shù)據(jù)）。
數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù)，注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前！
crc碼：二字節(jié)的校驗(yàn)碼。
主機(jī)問(wèn)詢幀結(jié)構(gòu)：
地址碼 功能碼 寄存器起始地址 寄存器長(zhǎng)度 校驗(yàn)碼低位 校驗(yàn)碼高位
1字節(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié)
從機(jī)應(yīng)答幀結(jié)構(gòu)：
地址碼 功能碼 有效字節(jié)數(shù) 數(shù)據(jù)一區(qū) 第二數(shù)據(jù)區(qū) 第n數(shù)據(jù)區(qū) 校驗(yàn)碼
1字節(jié) 1字節(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié) 2字節(jié)
4.3寄存器地址
寄存器地址 plc或組態(tài)地址 內(nèi)容 功能碼
（16進(jìn)制）
0000h 40001 層土壤濕度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0001h 40002 層土壤溫度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0002h 40003 第二層土壤濕度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0003h 40004 第二層土壤溫度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0004h 40005 第三層土壤濕度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0005h 40006 第三層土壤溫度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0006h 40007 第四層土壤濕度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0007h 40008 第四層土壤溫度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0008h 40009 第五層土壤濕度（實(shí)際值的10倍） 03/04
0009h 40010 第五層土壤溫度（實(shí)際值的10倍） 03/04
07d0h 42001 地址 03/06
07d1h 42002 波特率（0代表24001代表4800
2代表9600bit/s） 03/06
4.4通訊協(xié)議示例以及解釋
舉例：讀取設(shè)備地址0x01的溫濕度值
問(wèn)詢幀（16進(jìn)制）：
地址碼 功能碼 起始地址 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 校驗(yàn)碼低位 校驗(yàn)碼高位
0x01 0x03 0x000x00 0x000x02 0x 0x0b
應(yīng)答幀（16進(jìn)制）：（例如讀到溫度為-10.1℃，濕度為65.8%rh）
地址碼 功能碼 返回有效字節(jié)數(shù) 濕度值 溫度值 校驗(yàn)碼低位 校驗(yàn)碼高位
0x01 0x03 0x04 0x020x92 0xff0x9b 0x5a 0x3d
溫度計(jì)算：
當(dāng)溫度低于0℃時(shí)溫度數(shù)據(jù)以補(bǔ)碼的形式上傳。
溫度：ff9bh(十六進(jìn)制)=-101=>溫度=-10.1℃
據(jù)近期監(jiān)測(cè)結(jié)果，全國(guó)土壤墑情總體適宜，利于冬小麥、油菜等作物生長(zhǎng)。
大部墑情適宜，陜西渭北墑情不足，應(yīng)因墑因苗抓好分類管理，華北地下水超采區(qū)大力推廣小麥全程節(jié)水。
西部可能發(fā)生春旱，東部和南部局地可能發(fā)生春澇，
華北北部和西北春播區(qū)
墑情好于常年，應(yīng)做好探墑適墑播種，配套保水保墑措施。
四川南部、云南中部部分地區(qū)墑情不足，局地干旱，應(yīng)做好覆蓋保墑，能灌盡灌。
西南部、
中部和北部、江淮降水偏多，墑情過(guò)多，局地漬澇，后期
可能出現(xiàn)持續(xù)性陰雨寡照，應(yīng)及時(shí)清溝理墑，排澇降漬。
一、東北大部積雪覆蓋，西部可能春旱，東部和南部局地春澇發(fā)生幾率較大。東北當(dāng)前正處于封凍期，大部地區(qū)積雪覆蓋，尤其是受2月中下旬大雪天氣影響，積雪厚度5－30cm。當(dāng)前墑情適宜耕地占88%，土壤相對(duì)含水量60%－80%；墑情不足耕地占7%，主要分布在黑龍江西部、遼寧西部和內(nèi)蒙古東部，封凍前普遍墑情不足，入冬以來(lái)降水少，發(fā)生春旱可能性較大；黑龍江東部、遼寧南部、吉林東南部、內(nèi)蒙古局地積雪厚度達(dá)12－45cm，可能出現(xiàn)春澇，約占東北總耕地面積的5%。
據(jù)氣象預(yù)測(cè)，3－5月東北大部氣溫較常年偏高，起伏較大，降水接近常年，利于土壤化凍、備耕整地和春播，應(yīng)適時(shí)做好春耕備耕工作：一是墑情適宜地區(qū)及時(shí)春播整地，適時(shí)搶墑播種，科學(xué)施肥。合理輪作，種養(yǎng)結(jié)合。二是墑情不足地區(qū)提前做好旱準(zhǔn)備，積推廣“坐水種”、保水劑伴肥拌種、淺埋滴灌等技術(shù)措施。三是可能發(fā)生內(nèi)澇地塊，提早耙雪促化、頂凌翻耕、排澇散墑，整地以翻為主，翻耙結(jié)合，降墑提溫。
二、華北黃淮麥田墑情總體適宜，應(yīng)因墑因苗抓好水肥調(diào)控，地下水超采區(qū)推廣小麥全程節(jié)水。去年麥播以來(lái)，大部氣溫偏高，入冬后降水偏多，目前墑情適宜麥田占94%，土壤相對(duì)含水量65％－85％。冬小麥苗情好于常年。墑情不足麥田占6%，主要分布在河南南部和山東東部，麥田土壤相對(duì)含水量54％－61％。
據(jù)氣象預(yù)測(cè)，3－5月華北大部氣溫偏高1－2℃，大部分冬麥區(qū)降水偏多1－5成。近期，氣溫回升較快，小麥陸續(xù)開始返青、起身，要因墑因苗抓好田間管理。
三類苗及早中耕劃鋤，提溫保墑。起身期春，拔節(jié)后期－孕穗期春灌第2水。對(duì)澆過(guò)越冬水、苗情較好的一二類苗，在起身－拔節(jié)期土壤相對(duì)含水量低于65%時(shí)及時(shí)灌溉。旺苗田在返青期碾壓或深鋤斷根，分蘗；起身初期化學(xué)調(diào)控，倒伏；拔節(jié)中后期土壤相對(duì)含水量低于70%時(shí)補(bǔ)灌。大力推廣測(cè)墑節(jié)灌和冬小麥全程節(jié)水技術(shù)，畦灌每次40－60m
，噴灌每次20－30m
。
將設(shè)備接好電源線和485通信線上電后，設(shè)備會(huì)發(fā)出一聲滴的聲音后即設(shè)備開機(jī)，即可正常工作。建議在泥漿恢復(fù)正常狀態(tài)后再進(jìn)行正常工作。
其他注意事項(xiàng)：
砂土安裝要點(diǎn)
砂土安裝與壤土標(biāo)準(zhǔn)安裝步驟無(wú)異，需要注意的是需準(zhǔn)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(gè)洞壁，直到孔洞底部有多余的水出現(xiàn)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。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
黏土安裝要點(diǎn)
黏土的安裝在打孔收集土壤完畢之后，清理雜質(zhì)后，將黏土在水中浸泡大于4小時(shí)，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。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
1設(shè)備尺寸與檢測(cè)高度
產(chǎn)品采用分層設(shè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)構(gòu)，地面配置一個(gè)溫度觀測(cè)點(diǎn)，地下土壤每隔10cm配置一個(gè)土壤溫濕測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤溫濕度。如下圖所示：
2.2設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：
管式土壤墑情監(jiān)測(cè)儀一臺(tái)
合格證、保修卡等一份
usb轉(zhuǎn)485一臺(tái)（選配）
太陽(yáng)能充電板（選配）
土鉆（選配）
自行準(zhǔn)備清單
水、水桶、手套（按照個(gè)人需求選擇）
2.2.1安裝位置選擇
?在作物播種后進(jìn)行設(shè)備安裝；
?安裝位置需要地勢(shì)平坦；
?灌溉條件下，優(yōu)先選擇獲水較少區(qū)域作為監(jiān)測(cè)位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤(rùn)區(qū)域內(nèi)作為監(jiān)測(cè)位置；
?選取作物長(zhǎng)勢(shì)均衡并可代表絕大多數(shù)作物長(zhǎng)勢(shì)的位置；
?了解被監(jiān)測(cè)作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置。
注意：設(shè)備安裝地點(diǎn)應(yīng)選擇地勢(shì)相對(duì)較高處，防止雨水倒灌進(jìn)設(shè)備內(nèi)部從而引起設(shè)備短路或線路故障。
2.3安裝方式
步：使用土鉆在合適的位置打孔
1.將土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時(shí)針下壓慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。（注意：不要太用力，務(wù)必慢速多轉(zhuǎn)幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪）
2.將取土鉆從孔洞中取出，放入桶中將土鉆中的土收集到桶中用以下一步和泥漿。（注意：因?yàn)殂@土因?yàn)殡s質(zhì)過(guò)多故不做收集）
3.反復(fù)持續(xù)上述打孔、取土，并在此過(guò)程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請(qǐng)勿將設(shè)備用力觸底），以測(cè)試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標(biāo)識(shí)的安裝位置齊平，打孔完成。