土壤生态监测系统

土壤生态监测系统
土壤生态监测系统应用于土壤研究，是一种用户可自行配置传感器的数据收集解决方案。土壤生态监测系统的基本组成部分是数据采集器、太阳能电池组件、安装组件和土壤传感器。土壤传感器可以根据用户的使用需求进行个性化配置。当然，供电方式也可以根据使用环境选择交流或者太阳能供电。
客户个性化的配置
客户可以进行个性化的配置，在标准配置（土壤温度、土壤水分含量、土壤电导率/盐分、土壤热通量和土壤水势、张力计）的基础上客户可以减少或增加测量要素。
客户能够根据自身需求选择供电方式和通讯方式（有线直连、无线传输和U盘下载）。
系统示意图


土壤生态监测系统示意图

技术参数：

数据采集器	标准16个模拟通道；可扩展18位分辨率 ； 采样频率：10ms到1day； 另外还包括SDI-12传感器输入通道； 内存：32MB（约5000000个数据点）； 可进行数学、三角函数、比例及相关曲线、逻辑来计算模拟、数字通道的传感器的值； RS232接口，有PC进行数据通讯； U盘下载数据功能
土壤温度传感器STS	测量范围：-20℃到+60℃ 精度: ±0.1℃
土壤水分传感器MP406	测量范围：0-100%vol 测量时间：0.5s
土壤盐分传感器SEC5000	测量范围：0～50ds/m 精度: 1ds/m 美国SEC公司标准盐分探头，包含温度测定功能
土壤水势传感器EQ2	测量范围：0 - 1000kPa. 精度：0 到-100 kPa, ±10 kPa -100 到-1000 kPa. ±5%
土壤张力传感器2725	测量范围：0 - 100kPa. 长度：15～150厘米, 电信号转换器：4-20 mA   张力计延长杆（可选） 延长杆,长度15～60 厘米   更换陶瓷头 张力计更换陶瓷头，带O型圈
土壤热通量 CN3	测量范围：±100W•m2 导热系数：0.4W/m.℃ 精度：好于读数的5%
土壤蒸散 ETG	精度：已蒸发水的±1% 分辨率：0.01英尺 重量：310 g

 
通讯部件

类型	名称	技术指标
无线通讯	GPRS 模块 （可选）	接口：DB9 RS232/422 串行数据速率：110-57600b/s SIM卡3V/5V 供电： 标准：+9V/500mA 范围：+5—+35VDC   内嵌标准TCP/IP协议栈，数据永远在线。 支持根据域名或IP地址访问中心。
	手机短信 （可选）	阀值报警短信和实时值发送短信两种

 
另外，该系统配套土壤生态监测系统可视化操作软件。为适应野外长期监测，该系统还有安装支架套装，包括不锈钢支架，太阳能板及蓄电池供电单元，光伏控制器，配套电缆等。
 
安装支架套装：
包括一米不锈钢支架套装
太阳能板及蓄电池供电单元
光伏控制器(用于电池过充过载保护)
配套电缆等
土壤生态监测系统中文可视化操作软件
    全中文操作软件，简单易用
    支持折线图显示，环境变化情况一目了然
    支持多个参数折线图同屏显示，无需反复切换
    历史数据查询功能
    警戒值报警功能，第一时间发现突发事件，并通知用户
    测量数据短信可以实时发到手机上
    数据可以直接导出Excel监测报表
    定期数据备份，防止数据丢失
    软件免费终身升级。
 
 展望
土壤研究涉及的参数较多，仪器均是朝着快速测定这一方向发展。特别是土壤水分的测量非常重要，各研究机构对其关注尤其突出，目前研究的重点在于如何深入了解土壤的入渗、水分的动态变化等。近期研究还发现TDR可以用于研究土壤水分的入渗锋面、土壤的溶质运动等领域。有不少研究者在提高TDR的研究精度，并对其模型做了很多修正工作。相信在以后的研究中，土壤水分的测定能摆脱原有方法耗时、人为误差大等缺点，数据更加准确、可靠。