管式土壤墒情四层监测方案

时间：2025-04-14 涉川

一、方案介绍

随着现代农业向智能化、精细化发展，土壤墒情（水分状况）监测已成为提升农业生产效率、防止旱涝灾害、实现精准灌溉的关键环节。本方案采用管式多层土壤水分温度一体化传感器，通过在耕作层以下不同深度布设监测节点，连续记录四层土壤水分和温度变化趋势。

系统采用太阳能供电+GPRS无线通信+主动上报机制，具备长时间稳定运行能力和低运维成本，结合平台数据分析，可实现对农田土壤水分状况的动态评估与科学灌溉指导。

二、监测目标

三、需求分析

传统农田水分监测存在点位少、周期长、响应慢、不能远程采集等不足。特别是在气候多变、作物需水规律复杂的背景下，种植者急需一种实时、精准、分层感知的土壤墒情监测手段。

本方案具备以下优势：

四、监测方法

五、系统组成

模块	功能说明
四层管式土壤传感器	同时监测10cm、20cm、40cm、60cm四个深度的温度与水分
数据采集终端	内嵌GPRS通讯模块，支持4通道接入，定时或主动上传数据
太阳能供电系统	10W太阳能板+6AH磷酸铁锂电池，具备连续阴雨天续航能力
安装支架与防护组件	支持田间长期部署，具备防雷、防水、防腐蚀能力
数据管理平台（选配）	实现数据查看、曲线图分析、报警配置、报表导出、API接口等功能

六、技术参数

七、方案实现

传感器埋设：
- 在典型耕作区域选择一个代表性采样点；
- 以10、20、40、60cm为深度，插入管式探头确保测量层精确对应目标层位；
- 每一层均内置水分与温度双传感器；
终端接入与供电部署：
- 管式传感器通过RS485或数字接口与采集器连接；
- 采集器固定于支架上，内置太阳能板朝南倾斜45°安装；
- 通信模块自动连接GPRS信号网络，进行远程数据上传；
平台查看与管理：
- 用户可通过账号在电脑网页或手机App中实时查看墒情数据；
- 可设置报警值，如某层土壤水分低于30%，系统推送提醒；
- 支持数据导出，便于农业科研、气象服务和智能灌溉决策使用。

八、功能特点

九、应用领域

十、效益分析

维度	预期效益
农业生产	提高灌溉科学性，避免过度浇水或干旱造成的作物损失
节水节能	根据数据控制灌溉频率与时长，有效节水20%-40%
管理效率	通过远程查看与告警，大幅降低人工巡查和误判成本
智能升级	为构建农业智能灌溉系统、联动阀门控制提供监测基础
数据积累	土壤水分长期曲线分析有利于区域农业气候模型建立与优化研究

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