土壤墑情自動監測站是一種基于頻域反射(FDR)或時域反射(TDR)原理設計的智能化土壤監測系統,主要用于實時、連續監測土壤水分、溫度、電導率等關鍵參數,為農業灌溉、林業研究、地質環境監測及防災減災提供科學依據。
該系統通過集成多參數傳感器(如土壤水分傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器等),結合數據采集終端、無線通信模塊和太陽能供電系統,實現24小時無人值守的自動化監測。傳感器采用FDR/TDR技術,通過測量土壤介電常數計算水分含量,測量精度高(誤差±3%以內),且不受土壤鹽分、溫度等因素干擾。系統支持多層土壤同步監測(典型深度為10cm、30cm、60cm),可生成土壤墑情剖面圖,揭示水分垂直分布規律。
1、每月保養:基礎清潔與狀態檢查
傳感器清潔與固定
清理土壤傳感器:小心挖出埋地的墑情傳感器(避免拉扯線纜),用軟毛刷清除表面附著的泥土、雜草根系,若傳感器表面有鹽堿結殼(如農田監測),用清水輕輕沖洗(禁止用高壓水槍,防止損壞探頭),晾干后重新埋入原位(深度與角度同初始安裝,確保與土壤緊密接觸)。
檢查氣象傳感器:擦拭空氣溫濕度傳感器、雨量筒表面的灰塵、蛛網,清理雨量筒內的落葉、昆蟲(避免堵塞漏斗,導致降雨量測量偏小),檢查風速風向傳感器的轉動部件是否靈活(無卡頓,否則滴加少量潤滑油)。
供電與傳輸部件檢查
太陽能供電系統:清潔太陽能板表面的灰塵、鳥糞(用干布擦拭,避免劃傷玻璃),調整太陽能板角度(夏季朝南15°-20°,冬季朝南30°-40°,確保采光效率),檢查接線端子是否松動、氧化(氧化處用砂紙打磨,重新擰緊)。
電池與機箱:打開設備機箱,檢查蓄電池有無漏液、鼓包(漏液需立即更換同型號電池),用干燥抹布擦拭機箱內部灰塵,確保散熱通風孔無堵塞;檢查機箱密封條是否老化(如變硬、開裂),老化時更換密封條,防止雨水滲入。
2、每季度保養:校準與線纜維護
傳感器校準(關鍵步驟)
墑情傳感器校準:用標準土壤樣品(已知含水量,如10%、20%、30%)包裹傳感器探頭,靜置30分鐘后,對比監測站顯示值與標準值,若偏差超過±2%(體積含水量),通過設備本地顯示屏或遠程平臺調整校準參數(部分型號支持軟件自動校準)。
雨量筒校準:用量筒量取100mL清水,緩慢倒入雨量筒(模擬1mm降雨量),觀察監測數據是否顯示“1mm±0.1mm”,超差時調整雨量筒的翻斗靈敏度(按說明書調節配重螺絲)。
線纜與接地維護
檢查線纜完整性:梳理傳感器線纜、供電線纜,查看有無被老鼠咬斷、被雜草纏繞(農田監測需清除周圍高草,避免線纜被拉扯),線纜接頭處用防水膠帶重新纏繞(防止雨水滲入,導致短路)。
測試接地電阻:用接地電阻測試儀測量設備接地極的接地電阻(需≤10Ω),若電阻過大(如土壤干燥導致),向接地極周圍澆水(或添加降阻劑),確保雷雨天氣時設備防雷安全。
3、每半年保養:系統功能與防護強化
設備整體功能測試
數據傳輸測試:在本地用電腦連接設備,發送數據采集指令,確認數據實時上傳至平臺(延遲≤30秒),測試遠程控制功能(如遠程重啟設備、修改采集間隔),確保指令響應正常。
供電續航測試:斷開太陽能板供電,僅用蓄電池供電,記錄設備續航時間(正常應≥72小時,若低于48小時,需檢查蓄電池容量或是否存在漏電)。
戶外防護強化
機箱與支架:檢查設備支架是否傾斜(如被大風刮歪),用水平儀校準后重新固定(打入地錨,增強穩定性);在機箱周圍加裝防鼠網(農田、山區監測),防止老鼠啃咬線纜和機箱。
冬季防凍準備(北方地區):在土壤傳感器周圍覆蓋5-10cm厚的秸稈(避免土壤凍結導致傳感器損壞),給蓄電池機箱包裹保溫棉(防止電池低溫虧電,續航下降)。
