一、概述
    為了提高農牧業(yè)抗旱管理水平，快速掌握土地旱情動(dòng)態(tài)，避免或減少旱災造成的損失，逐步建立起廣泛覆蓋的土壤墑情監測系統已經(jīng)成為相應管理部門(mén)的重要任務(wù)之一。
　  土壤墑情監測系統能夠實(shí)現對土壤墑情（土壤濕度）的長(cháng)時(shí)間連續監測。用戶(hù)可以根據監測需要，靈活布置土壤水分傳感器；也可將傳感器布置在不同的深度，測量剖面土壤水分情況。系統還提供了額外的擴展能力，可根據監測需求增加對應傳感器，監測土壤溫度、土壤電導率、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、風(fēng)速風(fēng)向、雨量等信息，從而滿(mǎn)足系統功能升級的需要。

　土壤墑情監測系統能夠全面、科學(xué)、真實(shí)地反映被監測區的土壤變化，可及時(shí)、準確地提供各監測點(diǎn)的土壤墑情狀況，為減災抗旱提供了重要的基礎信息。
二、解決方案
　　1、系統構成
　　   土壤墑情監測系統主要由監控中心、通信網(wǎng)絡(luò )、遠程監測設備和土壤墑情檢測設備四部分構成。
　　◆ 監控中心
　　   硬件主要由服務(wù)器、計算機、交換機、打印機等組成。
　　   軟件主要有操作系統軟件、數據庫軟件、土壤墑情監測系統軟件組成。
　　◆ 通信平臺
　　   包括中國移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò )和INTERNET公網(wǎng)。
　　   系統計劃采用公網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)的組網(wǎng)方式，監控中心需具備可上外網(wǎng)的固定IP地址。
　　◆ 遠程監測設備
　　   遠程監測設備可根據供電類(lèi)型分為市電供電土壤墑情監測終端、太陽(yáng)能供電土壤墑情監測終端和電池供電土壤墑情監測終端。
　　   針對土壤墑情監測點(diǎn)分散分布、不易布線(xiàn)的特點(diǎn)，建議選用太陽(yáng)能供電型土壤墑情監測終端。
　　◆ 土壤墑情檢測設備
　　   根據監測需求，可采用1路土壤水分傳感器實(shí)現單點(diǎn)墑情檢測；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(shí)現監測點(diǎn)的剖面土壤墑情檢測。
　　2、系統拓撲圖 

3、系統功能及特點(diǎn)
　　   土壤墑情監測系統可實(shí)現全天候不間斷監測。現場(chǎng)遠程監測設備自動(dòng)采集土壤墑情實(shí)時(shí)數據，并利用GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據遠程傳輸；監控中心自動(dòng)接收、自動(dòng)存儲各監測點(diǎn)的監測數據到數據庫中。系統主要功能如下：
　　   ● 符合最新墑情監測規范SL 364-2006。
　　   ● 實(shí)時(shí)監測土壤水分，各監測點(diǎn)可靈活進(jìn)行單路測量或多路剖面測量。
　　   ● 土壤水分超過(guò)預先設定的限值時(shí)，立刻上報告警信息。
　　   ● 可擴展土壤溫度、電導率、PH值以及地下水參數、氣象參數等監測功能。
　　   ● 數據采集、存儲頻率可靈活調整，可遠程設置監測設備工作參數。
　　   ● 遠程監測設備只在采集數據時(shí)才給傳感器供電，一方面節約了能源，另一方面避免了因長(cháng)期供電導致土壤物理性質(zhì)變化所形成的測量誤差。
　　   ● 支持GPRS、短消息、局域網(wǎng)等多種通訊方式，推薦采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊。
　　   ● 可同時(shí)將監測數據上報至多個(gè)中心。
　　   ● 具備遠程設備維護功能，可擴展遠程拍照功能。
　　   ● 具備監測數據、報警數據的統計、分析功能，數據報表可導出、可打印輸出。
　　   ● 監測系統軟件具備GIS功能，可在地圖上顯示各監測點(diǎn)的詳細分布位置。
　　   ● 監測系統軟件支持通過(guò)OPC接口與其它系統對接。　  
　　4、系統主要硬件設備 
      （1）土壤墑情監測終端                                                                        
　　   ◆ 安裝方式：立桿安裝或壁掛安裝。
　　   ◆ 供電方式：太陽(yáng)能供電。
　　   ◆ 對傳感器供電電壓：10~30V。
　　   ◆ 與監控中心通信方式：GPRS。 
　　   ◆ 數據上報方式：實(shí)時(shí)上報。
　　   ◆ 核心產(chǎn)品：監測終端內的核心產(chǎn)品選用YD-1003型低功耗測控終端。該產(chǎn)品集數據采集、顯示、傳輸、存儲功能于一體，采用低功耗設計，特別適用于太陽(yáng)能供電的監測現場(chǎng)，可大大減少太陽(yáng)能供電成本并降低施工難度。
　　  （2）產(chǎn)品特點(diǎn)
　　   ● 數據采集、傳輸一體化設計。
　　   ● GPRS實(shí)時(shí)在線(xiàn)功耗低，在線(xiàn)平均電流≤10mA。
　　   ● 可選配水文、水資源等多種數據傳輸規約。
　　   ● 支持用戶(hù)自行開(kāi)發(fā)軟件系統。
　　  （3）技術(shù)參數
　　      硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI、3路DO、2路串口。
　　      存儲容量：4M。
　　      供電電源：10V～30V DC。
　　      功    耗：待機電流＜0.1mA/12V；
　　                在線(xiàn)電流≤6mA/12V；
　　                發(fā)送電流≤60mA/12V；
　　                實(shí)時(shí)在線(xiàn)平均電流：≤10mA/12V。 
　　      工作環(huán)境：溫度：-40～+85℃；濕度：≤95%。
　　      安裝方式：導軌式。      
　　  （4）土壤水分傳感器
　　     水分是決定土壤介電常數的主要因素。測量土壤的介電常數，能直接穩定地反應各種土壤的真實(shí)水分含量。土壤水分傳感器可測量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機理無(wú)關(guān)，是目前國際上最流行的土壤水分測量方法。土壤水分傳感器是一款高精度、高靈敏度的測量土壤水分的傳感器。                              
　　    ●  性能指標
　　      測量參數：土壤容積含水量。
　　      單位：%（m3/m3）。
　　      量程：0～100%（m3/m3）。
　　      精度：±2%（m3/m3）。
　　      測量區域：90%的影響在圍繞中央探針的直徑3cm、長(cháng)為6cm的圓柱體內。
          穩定時(shí)間：通電后約1秒。 
　　      響應時(shí)間：響應在1秒內進(jìn)入穩態(tài)過(guò)程。
　　      工作電壓：12V~24V DC。
　　      輸出信號：4～20mA標準電流環(huán)。
　　      密封材料：ABS工程塑料。
　　      探針材料：不銹鋼或銅。
　　      電纜長(cháng)度：標準長(cháng)度5m。
　　      遙測距離：小于1000米。
　　    ●  主要特點(diǎn)
　　     ① 高穩定性，安裝維護操作簡(jiǎn)便。
　　     ② 支撐的材料為環(huán)氧樹(shù)脂，強度和壽命得到保證。
　　     ③ 密封性好，可長(cháng)期埋入土壤中使用，且不受腐蝕。
　　     ④ 采用標準的電流環(huán)傳送技術(shù)使其具有抗干擾能力強，傳送距離遠，測量精度高，響應速度快。
　　     ⑤ 土質(zhì)影響較小，應用地區廣泛，適合中國國情。 
　　三、設備安裝現場(chǎng)展示