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    称重式蒸渗仪在线监测应用
    时间:2025-07-07 涉川
    方案介绍
    蒸渗过程是土壤水分动态变化的重要环节,直接影响作物生长、水资源利用与生态系统平衡。称重式蒸渗仪通过动态称量法原理,精准记录蒸发、蒸腾和渗漏等水分收支过程,能够实时反映不同气候条件、不同作物下的土壤水文过程。结合在线数据采集和远程传输技术,实现蒸渗数据的长期、连续、无人值守监测,助力现代农业精细灌溉、水资源科学管理和生态水文研究。
    监测目标
    1. 连续监测不同土层的水分蒸发、植物蒸腾和渗漏量
    2. 精确计算土壤水分的动态变化和水收支平衡
    3. 为农田灌溉制度优化提供科学依据
    4. 评估不同作物、土壤和气象条件下的蒸散发特征
    5. 监控生态系统水循环过程,分析生态环境变化
    需求分析
    传统的蒸渗监测方法多为手工取样、间断称重,存在精度不足、响应滞后、数据不连续等问题,难以满足现代精准农业、生态环境保护、水资源调控等领域对高频率、高精度、自动化数据的需求。通过构建在线蒸渗监测系统,实现无人值守、全天候、全周期的自动化监控,可有效提升数据的连续性、可靠性和科学性。
    监测方法
    本方案采用动态称重法,通过称重传感器记录蒸渗桶的重量变化,结合降雨、灌溉、蒸发和渗漏的测量,实现完整的水收支计算。数据由数据采集器实时读取,并通过4G、LoRa或有线网络远程上传至监控平台,实现多点、多参数协同监测。
    应用原理
    称重式蒸渗仪模拟天然土壤剖面,底部设置渗漏水收集装置。水分通过降雨或灌溉进入蒸渗桶后,部分蒸发、部分被植物吸收,剩余水分向下渗漏。称重传感器持续监测桶体重量变化,结合降水、渗漏量测算,精准反映土壤水分平衡过程。
    功能特点
    1. 动态称重,分辨率高,可实时记录微小质量变化
    2. 支持全天候自动采集,减少人工干预
    3. 与气象、土壤温湿度、作物生长监测系统联动
    4. 远程实时监控与历史数据查询功能
    5. 支持多桶并行测量,满足对比试验需求
    6. 自动修正环境干扰,提高数据稳定性
    7. 数据可视化管理,支持报表导出、曲线分析
    硬件清单
    • 称重式蒸渗桶(含土壤填充、植物栽培区)
    • 高精度称重传感器
    • 渗漏水收集及测量模块
    • 数据采集主机
    • 远程通信模块(4G/NB-IoT/LoRa)
    • 太阳能供电系统或市电供电装置
    • 防护支架及防风、防雨外罩
    硬件参数(量程、精度)
    • 称重量程:0-500 kg,适配不同土壤及植物重量
    • 称重精度:±0.01 kg或更高
    • 数据采样间隔:1分钟至1小时可调
    • 工作温度:-40°C至+70°C
    • 防护等级:IP65及以上
    • 通信方式:RS485、4G、LoRa、以太网
    • 供电方式:DC12-24V、太阳能
    方案实现
    1. 在农田、生态区等地选点埋设称重式蒸渗仪
    2. 通过填充原位土壤、种植目标作物,模拟实际生态环境
    3. 配置数据采集器与无线通信模块,设定采样周期
    4. 数据通过无线方式实时上传至云平台或本地服务器
    5. 后台系统实时展示重量、降水、渗漏量、蒸散发曲线
    6. 实现多点同步监测及水文过程比对分析
    数据分析
    • 自动绘制蒸散发、水分收支等时间变化曲线
    • 统计日、旬、月蒸散量、渗漏量等指标
    • 结合气象、作物生长数据分析水分利用效率
    • 评估不同灌溉制度、施肥条件对水分收支的影响
    • 输出监测报告、水分平衡分析及灌溉建议
    预警决策
    • 支持自定义水分亏缺、渗漏异常等阈值报警
    • 可与智能灌溉系统联动,根据蒸散发量自动调整灌水计划
    • 预警信息通过短信、微信、平台通知等方式推送
    • 支持异常工况记录与趋势分析,指导农事操作
    方案优点
    • 精准反映作物蒸散发动态,科学指导灌溉
    • 持续自动监测,降低人工成本
    • 全天候、无人值守,数据连续性强
    • 适用多气候、多作物、多地形环境
    • 有效支撑农业节水、生态保护、水资源优化配置
    应用领域
    • 农业灌溉区精细用水管理
    • 草原、森林生态水文研究
    • 生态恢复区水分循环评估
    • 水利工程蒸散损失测算
    • 气象部门蒸发、蒸散发基准值测定
    效益分析
    通过本方案,可科学评估农田用水需求,优化灌溉计划,减少水资源浪费,提高作物水分利用效率,降低灌溉用水成本,保障农业可持续发展;同时,为生态环境保护和水资源调控提供科学数据支撑,提升生态水文研究水平。
    国标规范
    • GB/T 20481《水资源监测规范》
    • GB/T 26859《土壤水分动态观测方法》
    • GB/T 18834《农业气象观测规范》
    • NY/T 3215《农田水分管理规范》
    • 《水利工程节水技术规范》

    智能灌溉硬件提供商

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