土壤墒情自动监测仪介绍

一、 技术定义

托普云农土壤墒情自动监测仪是一套集成了感知、传输与控制功能的物联网农业装备。其核心构成包括：多深度土壤水分/温度传感器、数据采集与无线传输模块、太阳能供电系统、云平台数据中心。系统基于频域反射等原理，原位、连续、自动地监测不同土层（如10cm、20cm、40cm、60cm、100cm）的体积含水量、土壤温度，并可扩展集成大气温湿度、降雨量等气象参数。数据通过GPRS/4G/NB-IoT/LoRa等无线网络自动上传至云平台，用户可通过网页或手机APP进行远程、实时的数据查看、分析与决策。

二、 核心解决的四大运营与管理痛点

痛点1：人工监测成本高昂，数据时空密度低，管理响应滞后

解决：传统人工巡检需耗费大量人力、时间，且仅能获得离散的、非连续的时空数据点，无法捕捉墒情的分钟级或小时级动态变化。本系统实现7×24小时无人值守自动监测，数据采集频率可高达每分钟一次，并通过网络实时传输。管理者可随时随地掌握田间水分状况，从“事后补救"转变为事前预警与事中调控，极大提升管理时效性并降低人力成本。

痛点2：缺乏对土壤水分的剖面动态与作物耗水规律的深刻认知

解决：单点或单层数据无法反映水分在土壤剖面中的运移、作物根系吸水深度与强度。系统提供的连续、多深度剖面数据，能够：

可视化展示灌溉/降雨后水分的下渗过程与作物生长季的逐层消耗过程。

精准定位作物主要根系活动层与土壤有效水库的动态变化。

建立作物耗水模型，为按需、分层的精准灌溉提供科学依据，避免无效灌溉与水肥淋失。

痛点3：灌溉决策依赖经验，难以实现水资源的量化节约与效率提升

解决：传统“看天、看地、看庄稼"的经验模式，无法实现用水量的精确计量与效率评估。本系统结合实时墒情与气象数据：

可设置预警阈值（如灌溉上限与下限），实现自动预警，指导精准启停灌溉。

通过长期数据积累，可优化灌溉制度，计算作物需水量与灌溉定额。

为水权交易、节水奖励、灌溉效率评估提供连续、客观的量化数据凭证，助力水资源精细化管理。

痛点4：规模化生产与科研中，多点多要素的协同分析与数据管理困难

解决：对于大型农场、灌溉区或科研项目，管理分散的多个监测点、整合多源数据极为繁琐。本系统通过统一的云平台：

可一站式管理数百个监测点，实现地图化、可视化全局监控。

支持多站点数据对比分析、历史数据回溯、变化趋势图表生成。

可定制化生成统计报表，为生产管理、科学研究、项目验收提供系统化的数据资产与管理工具。

三、核心功能

主机及传输部分：

1、系统供电：无线土壤墒情监测站采用15W单晶硅太阳能板进行供电，可支持220v市电和太阳能双电源供电，可按实际应用进行切换；

2、长效续航：内置大容量锂电池，可独立工作15天以上。外接太阳能电池板，可实现连续工作；

3、一体化数据采集：设备具有数据采集及上传功能，通过标准485接口集成土壤墒情传感器数据采集，包括土壤温度、土壤水分、作物苗情图像等参数，并通过无线通讯方式上传至管理云平台；

4、上传方式：数据可以上传到自己的电脑也可以上传到总服务器，可切换，无影响；

5、海拔及防盗定位功能：可测海拔高度，自动获取海拔参数和内置北斗、GPS、伽利略等多种定位系统；

6、苗情图像采集：自带摄像头，CMOS1/2.7英寸图像传感器，200W（1280*1080）像素，手动360°云台调节，支持定时拍照功能、通过远程设定拍照时间和拍照张数，可将现场图片上传到管理云平台方便观察植物实际生长情况，动态播放苗情变化趋势；

7、嵌入式系统设计： 系统采用FREERTOS操作系统，提升了系统运行的可靠性、多数据采集任务的实时性、系统模块化、CPU的高效化应用；

8、内存容量： 系统支持TF卡配置，最少可以存储40万条传感器数据，可以确保5年传感器数据存储；

9、网络通讯：系统支持三网通4G CAT1（可选配5G）网络与服务器通讯，网络向下兼容联通移动的2G，可随时随地联网管理，支持手机App与Web端远程查看设备信息及远程管理操作；

10、故障排查：设备支持远程故障在线诊断，当设备发生故障，可通过远程在线故障诊断功能进行故障排查；

11、远程升级：设备具有OTA远程固件在线升级功能，可通过平台或者app，直接远程对硬件设备进行固件升级；

12、低功耗设计：低功耗设计加太阳能互补方式，内置大容量锂电池，放置在野外无太阳能充电的情况下，可以连续工作15日以上，有太阳能充电的情况下，可持续工作；

13、防水设计：无线土壤墒情监测站整机采用一体式设计，防湿防潮设计，防护等级：IP65，土壤传感器防水等级IP68；

14、结构简约设计：2米不锈钢喷塑支架；金属喷漆两节式支架结构，钢质材料设计，牢靠稳固，外观美观；

管理云平台功能：

1、土壤墒情监测站带数字农业云管理平台包含B/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，数据不丢失，查看操作方式包括网页端及手机端（安卓及苹果系统均可用）；

2、平台支持设备数据云端存储，提供足够容量可长期保存；

3、平台为设备数据提供曲线与表格等报表形式，平台内数据、图表均可下载，进行数据对比分析及打印且数据报表可导出；

4、数字农业云管理平台支持传感器实时数据及预警状态可视化，可显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大、缩小功能，

5、用户可为作物配置传感器报警条件，预置若干常用的农作物的报警配置。

6、数据评价：可以设置高低超限值，可自动进行数据预警分析。

7、苗情监测：可在管理平台上查看作物生长苗情图片，支持动态播放苗情生长过程；

8、降水预测：依据GPS准确定位，对设备所在地区预测降水情况，包括48h预测和15d预测，帮助用及时了解降水信息；系统支持土壤容重和田间持水；

9、量会自动计算相对含水量，用户可根据实际种植作物设定相应墒情等级，快速掌握墒情实时信息；

10、根系分析：系统支持根据传感器数据，采用数据模型算法，对土壤各层水分消耗占比情况分析，自动判断作物根系生长深度；

11、墒情趋势分析：系统支持利用经典PM公式对作物参考蒸发蒸腾量ETo进行统计、分析和预测（7天），有助于用于及时了解土壤水分散失情况；用；

12、用户可以自定义时间查看土壤水分最值变化和当前水分所处区间，支持动态播放土壤水分变化趋势线。

13、管理平台可对设备基础设置管理与远程控制；

14、管理平台软件支持在线升级；

四、 关键应用场景

规模化农场与智慧农业园区：实现大田作物（小麦、玉米、棉花）的精准灌溉与水肥一体化智能管理。

高效节水灌溉示范区与大型灌区：开展区域墒情监控、灌溉预报与用水调度决策支持。

设施农业与高标准农田：在温室、大棚内实现环境与墒情的联动自动控制。

农业科研与气象水文研究：长期定位观测，研究土壤-植物-大气连续体水热传输规律。

数字农业与政府监管平台：作为“天空地"一体化监测网络的地面感知节点，为农业大数据平台提供关键数据流。

结论：

托普云农土壤墒情自动监测仪，不仅是传感器，更是一套完整的“感知-传输-决策"智能系统。它将传统离散、被动、经验式的田间水分管理，升级为连续、主动、数据驱动式的智能化管理，从根本上解决了农业水资源管理中的实时性、精确性、规模化与可持续性难题，是推动农业现代化与智慧化转型的核心基础设施。

浙江托普云农科技股份有限公司专业研发生产供应（销售）土壤墒情自动监测仪，厂家直销，欢迎新老用户了解咨询！