TNL-D6土壤溫濕度自動監(jiān)測系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述：

    TNL-D6型土壤溫濕度自動監(jiān)測系統(tǒng)是天諾環(huán)能儀器公司自主研制生產(chǎn)的一款能夠、科學(xué)、真實地反映被監(jiān)測區(qū)域土壤含水量變化的智能測量儀器，系統(tǒng)根據(jù)觀測需要可靈活組配成8/16/24/32通道的土壤水分和溫度監(jiān)測站；如果監(jiān)測點位數(shù)量多達幾十個或上百個時，也可以采用485數(shù)據(jù)總線模式采集各監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)，監(jiān)測節(jié)點可以根據(jù)觀測需要無限擴展，節(jié)約了數(shù)據(jù)采集的成本，同時也減少了布線數(shù)量和長度，了監(jiān)測現(xiàn)場的繁瑣布線工作。可及時、準確地提供各個監(jiān)測點的土壤水分狀況，快速掌握土壤各層次含水量動態(tài)，為減災(zāi)、旱、水文水利、科學(xué)研究等工作提供重要的基礎(chǔ)信息。
    TNL-D6型土壤溫濕度自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤濕度（含水量）的長時間的連續(xù)的實時監(jiān)測。用戶可以根據(jù)各區(qū)域的監(jiān)測需要，靈活布置土壤水分傳感器的監(jiān)測數(shù)量及測量深度，將傳感器布置在不同的深度，測量各剖面土壤水分情況。系統(tǒng)還提供了額外的擴展能力，可根據(jù)監(jiān)測需求增加其它環(huán)境要素的傳感器，測量土壤溫度、土壤熱通量、土壤電導(dǎo)率、土壤水勢、土壤PH值、地下水水位、地下水水質(zhì)以及空氣溫度、空氣濕度、光照強度、環(huán)境風速、環(huán)境風向、降雨量、蒸發(fā)量、大氣壓力等信息，從而滿足系統(tǒng)功能升級的需要和各種科研課題的研究需要。

二、系統(tǒng)解決方案
1、系統(tǒng)構(gòu)成
    土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測數(shù)據(jù)采集中心、通信網(wǎng)絡(luò)分線盒、數(shù)據(jù)采集處理器和土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器五部分構(gòu)成。
◆ 監(jiān)測中心
硬件主要由計算機、打印機等組成。
軟件主要有操作系統(tǒng)平臺、土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)軟件、辦公軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等組成。
◆ 通信網(wǎng)絡(luò)
無線網(wǎng)絡(luò)方式：中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)和INTERNET公網(wǎng)。
有線通訊方式：系統(tǒng)可采用點對點式，或485數(shù)據(jù)總線組網(wǎng)方式，各傳感器監(jiān)測點設(shè)置分線盒。
◆ 數(shù)據(jù)采集設(shè)備
數(shù)據(jù)采集設(shè)備可根據(jù)供電類型分為市電供電土壤水分監(jiān)測終端、太陽能供電土壤水分監(jiān)測終端和電池供電土壤水分監(jiān)測終端。
◆ 土壤水分傳感器
根據(jù)監(jiān)測需求，可采用一路土壤水分傳感器實現(xiàn)單點監(jiān)測；也可采用多路土壤水分傳感器，并將傳感器布置在不同的深度，實現(xiàn)監(jiān)測站點的剖面土壤水分檢測。
◆ 土壤溫度傳感器
根據(jù)監(jiān)測需求，可采用一路土壤溫度傳感器實現(xiàn)單點監(jiān)測；也可采用多路土壤溫度傳感器，并將傳感器布置在不同的深度，實現(xiàn)監(jiān)測站點的剖面土壤溫度檢測。

2、系統(tǒng)功能及特點
    TNL-D6土壤溫濕度自動監(jiān)測站可實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)測?，F(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備自動采集土壤水分和地溫的實時數(shù)據(jù)，并利用485數(shù)據(jù)總線方式或GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸；監(jiān)控中心自動接收、自動存儲各監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)主要功能如下：
● 合新水分監(jiān)測規(guī)范SL 364-2006。
● 實時監(jiān)測土壤水分，各監(jiān)測點可靈活進行單路測量或多路剖面測量。
● 可選配智能灌溉功能，土壤水分過預(yù)設(shè)下限值時，可實時控制節(jié)水灌溉系統(tǒng)啟動。
● 可擴展土壤溫度、水勢、電導(dǎo)率、PH值以及地下水參數(shù)、氣象參數(shù)等監(jiān)測功能。
● 數(shù)據(jù)采集、存儲頻率可靈活調(diào)整，可遠程設(shè)置監(jiān)測設(shè)備工作參數(shù)。
● 監(jiān)測設(shè)備只在采集數(shù)據(jù)時才給傳感器供電，節(jié)電。一方面節(jié)約了能源，另一方面避免了因長期供電導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)變化所形成的測量誤差。
● 支持點對點、485數(shù)據(jù)總線、GPRS、局域網(wǎng)等多種通訊方式。
● 可同時監(jiān)測上百個點的土壤含水量和地溫數(shù)據(jù)。
● 具備監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析功能，數(shù)據(jù)報表可導(dǎo)出、可存檔、可打印輸出。

3、系統(tǒng)主要硬件設(shè)備 
（1）土壤墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀
◆ 安裝方式：三角架/立桿/壁掛式安裝。
◆ 供電方式：太陽能供電DC 12～24V/市電AC 220V。
◆ 傳感器供電電壓：12～24V。
◆ 與監(jiān)控中心通信方式：點對點式/485數(shù)據(jù)總線方式/GPRS無線通訊方式。 
◆ 數(shù)據(jù)上傳方式：采集器按頻率采數(shù)存儲+實時上傳。
◆ 產(chǎn)品：TNL-D6土壤溫濕度數(shù)據(jù)采集儀內(nèi)核采用16位微處理器，系統(tǒng)時鐘可達36MHz，整機功耗不大于2W，低功耗作業(yè)、執(zhí)行效率高，且集成2大容量據(jù)存儲芯片，存儲時間間隔1～120分鐘自由設(shè)定，按分鐘存儲可保存三十天以上的數(shù)據(jù)，整點存儲可達三年以上；數(shù)采儀可實時監(jiān)測多路土壤含水量數(shù)值，并根據(jù)用戶預(yù)設(shè)灌溉參數(shù)值進行智能比對及自動管控，當預(yù)設(shè)閥值時，即會向執(zhí)行單元下達操作指令。內(nèi)置電源適配器，交直流兩用電源。配有大屏幕液晶顯示屏（115*65(mm)），結(jié)合輕觸薄膜按鍵，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，功能設(shè)定，參數(shù)修改等功能，并集成有U/RS232/RS485/GPRS等多種通訊接口，靈活組網(wǎng)，穩(wěn)定。

TDR6500便攜式土壤溫濕度速測儀                   TNL-D6土壤溫濕度數(shù)據(jù)采集儀（立桿式安裝）

● 技術(shù)參數(shù)
硬件配置：8通道/16通道/24通道/32通道/256通道（485數(shù)據(jù)總線模式）。
存儲容量：2內(nèi)存芯片，可存儲數(shù)據(jù)50000條以上，連續(xù)監(jiān)測整點數(shù)據(jù)三年以上。
供電電源：12V～24V DC。
功 耗：待機電流＜0.1mA/12V；
在線電流≤5mA/12V；
發(fā)送電流≤50mA/12V；
實時在線平均電流：≤10mA/12V。 
工作環(huán)境：環(huán)溫：-40～+80℃；環(huán)濕：≤95%。

4、系統(tǒng)軟件功能：
    TNL-D6型土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)軟件，可在WindowsXP以上的操作系統(tǒng)環(huán)境運行，具有強大、平穩(wěn)的程序兼容性，可通過有線接口或無線網(wǎng)絡(luò)等方式與監(jiān)測站點建立連接，人機界面友好，各項功能設(shè)計簡潔直觀，圖文并茂，可實時查看各監(jiān)測站點的觀測數(shù)據(jù)和定時歷史數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)查詢與數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，使監(jiān)測成果一目了然，可在系統(tǒng)軟件上遠程設(shè)置現(xiàn)場監(jiān)測站點的各項參數(shù)及功能（系統(tǒng)時鐘、采集時間、灌溉時間、灌區(qū)狀態(tài)，等），RS485/GPRS動態(tài)組網(wǎng)，可支持數(shù)百臺監(jiān)測站點并發(fā)通訊；數(shù)據(jù)及存儲時間可以自由設(shè)定，數(shù)據(jù)存儲格式為EXCEL標準文件格式，可生成數(shù)據(jù)圖表，供其它軟件解析調(diào)用?？蓪崿F(xiàn)標準MODBUS數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，使各種開發(fā)平臺兼容暢通無阻，方便用戶系統(tǒng)集成或二次開發(fā)。

5、傳感器技術(shù)參數(shù)：

（5.1）TDR-6土壤水分傳感器
    TDR-6土壤水分傳感器是天諾環(huán)能研發(fā)的測量土壤含水量與溫度數(shù)據(jù)的智能一體傳感器，高度集成，使用方便，堅固耐用，是目前比較常用的土壤水分（四探針）和溫度（五探針）測量方法。傳感器將溫度和濕度測量元件高度集成，外殼采用ABS工程塑料和環(huán)氧樹脂密封而成，護等級IP68標準，前端探針采用316級不銹鋼精密加工而成，腐耐用，可深入各種土質(zhì)測量。傳感器可以根據(jù)用戶需求設(shè)計成模擬信號或數(shù)字信號輸出，性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)測量不受土壤機理影響，適用地域廣闊，，維護成本低，土壤溫濕度傳感器主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，土壤墑情監(jiān)測，水文水利監(jiān)測等方面，可與數(shù)據(jù)采集儀及灌溉控制器一起組成自動灌溉控制系統(tǒng)。

TDR-6A土壤含水量、溫度一體傳感器                       TDR-6土壤水分傳感器

●性能指標
設(shè)計標準：合《土壤墑情監(jiān)測規(guī)范SL000-2005中華人民共和國水利行業(yè)標準》的規(guī)范要求
測量參數(shù)：土壤容積含水量。
計量單位：%（m3/m3）。
測量范圍：0～100%（m3/m3）。
測量：±2%（m3/m3）。
測量區(qū)域：90%的影響在圍繞探針的直徑3cm、長為6cm的圓柱體內(nèi)。
穩(wěn)定時間：通電后約1秒。 
響應(yīng)時間：響應(yīng)在1秒內(nèi)進入穩(wěn)態(tài)過程。
工作電壓：DC 12V～24V，或：DC 3～5V。
輸出信號：4～20mA標準電流環(huán)、RS-485數(shù)字信號，或0～2.5V電壓信號
密封材料：ABS工程塑料，密封等級IP68標準。
探針材料：316不銹鋼探針，腐銹，堅固耐用。
電纜長度：標配長度5m。

（5.2）土溫測量指標：（可選配TDR-6A型）
測量范圍：－40～80℃
測量：±0.2℃
信號輸出：標準鉑電阻
信號轉(zhuǎn)換：可轉(zhuǎn)換為4～20MA標準電流信號，或RS485信號
電纜長度：出廠標配5米屏蔽線
芯片封裝：304不銹鋼圓柱外殼，腐銹
集成封裝：可與土壤水分傳感器集成封裝為一體傳感器

三、設(shè)備安裝現(xiàn)場展示

土壤溫濕度監(jiān)測站-安裝現(xiàn)場照片