一、 产品技术定义
托普云农管式土壤墒情监测仪是一种基于频域反射(FDR)原理的剖面定点、连续监测设备。其核心结构由预埋于地下的一根带有多组传感器节点的PVC测管和一个便携式手持采集器组成。工作时,传感器节点在土壤不同深度(通常为10cm、20cm、30cm、40cm、50cm等)原位、连续地测量土壤的介电常数,通过校准模型将其转换为体积含水量(θv,单位:%) 及土壤温度数据。该设备实现了对土壤剖面水分动态的非破坏性、定点、分层、自动化监测。
二、 核心解决的四大精准管理痛点
痛点1:传统点测无法反映土壤水分动态过程,灌溉决策滞后
解决:手持式或探针式墒情仪仅能提供单次、单点的瞬时数据,无法捕捉灌溉、降雨、蒸发、作物吸收导致的水分连续变化曲线。本仪器通过长期定点、自动记录(通常支持每小时或更高频次),提供完整的土壤水分时序变化图谱,清晰显示水分下渗、消退与根系吸水的全过程,使灌溉决策从基于“某一时刻的状态"转变为基于“动态变化的趋势",实现前瞻性、精准化的灌溉触发。
痛点2:无法掌握作物根系真实吸水层与有效水储量
解决:传统方法难以准确判断作物主要吸水深度和每层土壤的有效水消耗情况。通过同步获取多个深度的含水量数据,用户可以:
直观判断根系主要活动层(水分消耗最快的深度)。
计算各土层有效水储量及其被作物利用的比例。
避免无效灌溉(如仅湿润表土)或过量灌溉(导致水肥淋失至根层以下),实现按需、分层的精准水分管理。
痛点3:水肥一体化中,灌溉量与施肥时机匹配度低
解决:水肥协同高效利用的前提是明确水分运动如何带动养分迁移。该仪器提供的连续剖面数据,可帮助用户判断:
灌溉水锋面到达的深度,确保肥料被送至根系主要区域。
避免施肥后立即发生的大雨或过量灌溉导致养分淋失。
根据土壤水分消耗速度,科学制定水肥一体化灌溉的启动时机、灌水量与施肥方案,提升水肥利用效率。
痛点4:缺乏长期、定位的墒情数据支持科研与生产规划
解决:农业生产与科研需要长期、定位的标准化数据。本仪器安装后成为田间的固定数据观测点,可积累跨季度、跨年度的连续性剖面墒情数据集。这些数据可用于:
构建地块专属的墒情模型,评估不同耕作、覆盖措施对保水效果的影响。
分析与产量、品质形成关键期的水分供应关系。
为长期的种植制度调整、灌溉设施规划提供核心数据支撑。
三、核心功能
1、仪器采用全密封结构,防水IP67,PVC外壳,可长期放置于田间、土地中进行不间断测量。
2、不同深度土壤参数同时监测,监测深度最深达2米,深度可以定制。
3、长度根据检测段位需求确定;智能定位防盗,内置GPS,实时经纬度地理位置信息通过4G/5G网络方式发送到后台。
4、通讯方式灵活,可选4G/5G或RS485通讯方式。
5、开放数据接口,便于根据需要获取数据。
6、低功耗设计,三种外部供电方案:太阳能供电、220V供电及内置长效锂电池持续供电。
7、振动防盗:内置振动传感器,当设备发生振动、移除等外力操作时设备立即自动向APP端推送报警信息。
8、标配四层土壤温度和土壤水分传感器。
9、自带数据管理云平台和APP,可通过网页或手机查看数据。
管理云平台功能:
1、自带仪器云管理平台包含C/S架构,可将所有便携式设备及在线设备数据进行汇总分析,数据备份防丢失,查看操作方式包括网页端及手机端(安卓/苹果系统均可用)。
2、显示每种传感器采集到的数据、检测时间、采集地点GPS坐标信息。
3、数据可通过4G/5G网络方式或者USB数据线导入方式上传至管理云平台。平台内数据可下载,分析,打印。
4、平台支持设备数据存储,提供足够容量可长期保存。
5、平台为设备数据提供曲线与表格等报表形式,且数据可导出与导入。
6、平台可以结合数据进行报表制作,报表打印,报表导出功能。
7、土壤温湿度监测仪软件可在线升级。
四、 关键应用场景
大田精准灌溉管理:指导小麦、玉米、棉花等大田作物的节水灌溉。
果园与水肥一体化:监控果树不同深度的根系吸水,优化滴灌/微灌制度。
设施农业与环境研究:在温室、大棚内研究作物耗水规律与高效灌溉模式。
生态水文与科研监测:用于草原、林地等生态系统的土壤水分运移研究。
智慧农业数字平台:作为物联感知节点,为农业大数据平台提供连续的剖面墒情数据流。
结论:
托普云农管式土壤墒情监测仪,超越了传统点测的瞬时快照功能,提供了土壤剖面水分运动的“连续影像"。它通过揭示水分在时间和空间维度上的动态变化,直击灌溉决策滞后、水肥管理粗放、数据支撑薄弱等核心痛点,是实现农业从“凭经验灌溉"到“依数据灌溉"转型的关键基础设施。
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