土壤墒情含水量、温度、pH值、电导率监测方案
时间：2025-06-01
涉川
一、方案背景
土壤墒情是指土壤中水分的丰缺状况，是农业生产中至关重要的基础指标。通过对土壤含水量、温度、pH值、电导率等关键参数进行自动化监测，可为灌溉决策、施肥管理、农艺优化和生态保护提供科学数据支撑。本方案采用物联网技术和传感器集成系统，构建一套全天候在线的土壤墒情远程监控平台。
二、建设目标
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实现对土壤水分、温度、酸碱度、电导率的24小时实时监测；
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通过4G无线网络将数据主动上报至平台，支持远程访问和控制；
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提供历史数据分析、趋势图、报警阈值配置和异常预警功能；
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提高农业灌溉效率，助力精准农业与生态监测数字化转型。
三、监测参数与范围
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土壤含水量：量程 0–100%，精度 ±2%，响应时间快，可反映当前墒情状态；
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土壤温度：范围 -40℃ ~ +80℃，精度 ±0.5℃，反映根系层的热环境变化；
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土壤pH值：量程 3.5–9.0，精度 ±0.3，反映土壤酸碱性，辅助调节施肥方案；
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土壤电导率（EC）：范围 0–10 dS/m，精度 ±2%，用于监测土壤盐分或肥料溶解情况。
四、系统构成
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土壤复合式传感器：一体化结构，插入式安装，适应多种土质，防腐防水设计；
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4G无线采集主机：支持多通道传感器接入，数据缓存存储，远程配置管理；
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太阳能+电池供电系统：提供独立稳定电源，适用于野外无电区域；
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数据云平台系统：支持网页端与手机小程序访问，展示实时数据、曲线图、报警记录；
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立杆或地插式安装结构：稳固可靠，便于后期维护和设备扩展。
五、功能特点
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实时数据上报：支持间隔设置（如每10分钟采集1次），可远程调整频率；
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多参数融合监测：一体化探头同时监测多项指标，减少布线工作量；
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远程平台管理：可在线设置告警阈值，实现超限预警与短信、微信推送；
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强适应性：防水等级高、耐腐蚀、适应高温低温多种恶劣环境；
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历史数据导出：可按天、周、月导出Excel报表或生成曲线图；
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分布式部署：支持多点组网，集中在同一平台查看所有站点数据。
六、适用场景
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大田作物节水灌溉管理；
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果园、茶园、林地土壤墒情监控；
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草地生态系统水热状态监测；
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农业科研、农学实验基地；
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水资源管理部门的旱情预警；
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智慧农业物联网综合平台接入模块。
七、安装方式
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将一体化土壤探头按指定深度（如10cm、20cm或多层）埋设于土壤中；
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将采集主机固定于现场立杆上，并连接太阳能板；
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启动系统后，平台即可接收数据，管理者可通过小程序或电脑后台查看；
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若需扩展，可加装风速、雨量、光照等传感器模块，形成简易型小气象站。
八、效益分析
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准确获取墒情信息，提升灌溉精准度，避免水资源浪费；
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根据pH值和EC指标调整施肥方案，降低土壤退化风险；
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减少人工巡查和采样频率，节省运维成本；
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形成标准化数据，为农业科学决策提供长期支持；
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帮助监测干旱、盐渍化等生态问题，提升土地可持续利用水平。
九、执行标准与技术规范
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《GB/T 32795-2016 土壤水分监测技术规范》
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《GB/T 17790-2008 土壤温度测量方法》
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《HJ 1015-2019 土壤酸碱度测定方法》
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《SL 419-2007 土壤墒情监测方法》
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《农业物联网工程建设规范（试行）》
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《NY/T 1848-2020 农业气象环境监测系统通用技术规范》
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