概述

1.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

土壤墑情站是一種集氣象數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體的無(wú)人值守的氣象采集系統(tǒng)。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)和其它*領(lǐng)域都有廣泛的用途。

土壤墑情站由氣象傳感器、氣象數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)氣象軟件三部分組成。可同時(shí)監(jiān)測(cè)大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、輻射、照度等諸多氣象要素；風(fēng)速風(fēng)向傳感等傳感器為氣象傳感器，具有高精度高可靠性的特點(diǎn)。氣象數(shù)據(jù)采集儀具有氣象數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、氣象數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、友好的人機(jī)界面和標(biāo)準(zhǔn)通信功能。

系統(tǒng)內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)芯片；多種通訊接口可以很方便的與計(jì)算機(jī)建立有線通訊連接，若選配GPRS無(wú)線通訊模塊還可實(shí)現(xiàn)氣象設(shè)備與計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程無(wú)線連接。

1.2 產(chǎn)品功能

◆實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、溫度、濕度、氣壓、太陽(yáng)輻射、土壤溫度、土壤濕度等要素氣象參數(shù)；

◆微電腦氣象數(shù)據(jù)采集儀具有氣象數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、定時(shí)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、參數(shù)和氣象歷史數(shù)據(jù)掉電保護(hù)等功能；

◆漢字液晶鍵盤(pán)人機(jī)界面，人機(jī)界面友好；

◆數(shù)據(jù)瀏覽功能。能提供局域網(wǎng)數(shù)據(jù)瀏覽、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)瀏覽、手機(jī)數(shù)據(jù)瀏覽等多種數(shù)據(jù)瀏覽途徑供用戶(hù)        

選擇；

◆靈活的系統(tǒng)組網(wǎng)方式。通訊功能支持MODBUS通訊協(xié)議。提供標(biāo)準(zhǔn)有線（485、232/ USB）、無(wú)線（GPRS/ 

LAN/電臺(tái)/WIFI/衛(wèi)星）等多種通訊方式供用戶(hù)選擇。靈活與氣象計(jì)算機(jī)組成氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

◆可靠供電系統(tǒng)。提供市電、直流和太陽(yáng)能系統(tǒng)等多種供電方式供用戶(hù)選擇；

◆采用全不銹鋼、金屬?lài)娖嶂Ъ芎鸵巴夥雷o(hù)箱，外形美觀、耐腐蝕、抗干擾；

1.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

◆電源系統(tǒng):交流220V、直流12V、太陽(yáng)能等,根據(jù)用戶(hù)需要選配。

◆可靠運(yùn)行于各種惡劣的野外環(huán)境，低功耗、高穩(wěn)定性、高精度、可無(wú)人值守。

◆完善的防雷擊、抗干擾等保護(hù)措施。

◆硬件和軟件均采用模塊組合式開(kāi)放性設(shè)計(jì)，可靈活組合使用。

◆監(jiān)測(cè)要素可按實(shí)際需求選配。模塊化設(shè)計(jì)***的方便了后期設(shè)備的調(diào)試和升級(jí)。

◆通訊方式可根據(jù)傳輸距離來(lái)按需要選配，為方案提供的。

◆氣象WEB發(fā)布系統(tǒng)可以讓用戶(hù)在局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上隨時(shí)使用瀏覽氣象站現(xiàn)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)。

◆客戶(hù)端瀏覽：可以通過(guò)軟件客戶(hù)端，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)氣象站現(xiàn)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù).

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

     根據(jù)客戶(hù)需求，提供能夠充分體現(xiàn)和滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求的解決方案.

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1）兼容性原則。

系統(tǒng)提供靈活的設(shè)置，可兼容國(guó)內(nèi)外各種傳感設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理，在***功能的前提下，可以限度降低系統(tǒng)成本。

2）易用性原則。

 系統(tǒng)使用人員范圍廣，使用人員的計(jì)算機(jī)水平層次不一，很多地方缺少計(jì)算機(jī)*人員，該系統(tǒng)做到操作簡(jiǎn)便，維護(hù)簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂。

3）可靠性原則。

硬件設(shè)計(jì)時(shí)具備操作與安全保護(hù)機(jī)制，限度減小用戶(hù)誤操作導(dǎo)致的錯(cuò)誤或損失。采用可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，采集中心以查詢(xún)方式主動(dòng)調(diào)取采集器數(shù)據(jù)，具備心跳機(jī)制，斷線重連機(jī)制等，***各項(xiàng)性能可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

4）安全性原則。

系統(tǒng)的用戶(hù)根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，具有不同的安全級(jí)別及操作權(quán)限，系統(tǒng)能充分發(fā)揮操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件三層安全***措施，以***數(shù)據(jù)的安全性。

5）易二次開(kāi)發(fā)、易維護(hù)性原則。

采用封裝技巧，建立穩(wěn)定的底層工具，核心技術(shù)文檔隨系統(tǒng)發(fā)布等手段，使具有基本技術(shù)水平的系統(tǒng)維護(hù)人員可以在一定程度上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較復(fù)雜的維護(hù)及一般性擴(kuò)充。

6）環(huán)保節(jié)能原則。

采用***優(yōu)化的電源管理設(shè)備，可控的系統(tǒng)功耗。高效節(jié)能，以較小的太陽(yáng)能電源系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)應(yīng)有功能。

2.3 產(chǎn)品配置

根據(jù)客戶(hù)需求及項(xiàng)目需要，整體配置如下：

名稱(chēng) 型號(hào) 數(shù)量 量程 分辨率 精度 備注

土壤溫度傳感器 JZ-2.5V-V2 1個(gè) -50～80℃ 0.1℃ ±0.5℃ 線長(zhǎng)10米

土壤濕度傳感器 JZ-12V-V2 1個(gè) 0~*** 0.1% ±3% 線長(zhǎng)10米

土壤氮磷鉀傳感器 JZ-12V-W2 1個(gè) 

測(cè)量量程：0～2000mg/kg N/P/K含量分辨率：1mg/kg  N測(cè)量精度：±3% K測(cè)量精度：±3%  P測(cè)量精度：±5%  探針長(zhǎng)度：5.5cm 0.01pH ±0.1pH 線長(zhǎng)10米

土壤鹽分傳感器 JZ-12V-V2 1個(gè) 0～8000mg/L 1mg/L 0~1000mg/L，＜+9%        

1000~3000mg/L，＜+3%

3000~5000mg/L，＜+4%

5000~8000mg/L，<+2% 線長(zhǎng)10米

數(shù)據(jù)采儀集 JZ-HB 1臺(tái) 多通道數(shù)據(jù)采集，液晶屏幕顯示，帶232和485接口，LCD背光，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、及顯示；供電方式：220V交流/12V直流并存

金屬防護(hù)箱 大防護(hù)箱 1個(gè) 野外防護(hù)箱，防濕防潮，內(nèi)置隔板，外置鎖具，內(nèi)裝采集儀，蓄電池，太陽(yáng)能控制器等

氣象站支架 JZ-3.5ZJ 1套 金屬?lài)娖醿晒?jié)式支架，牢靠穩(wěn)固，帶防風(fēng)拉鎖，外觀美觀，承載防護(hù)箱、傳感器、太陽(yáng)能等

防雷裝置 JZ-HB 1套 避雷針1根，避雷線及附件、避雷角鋼、浪涌保護(hù)器1套

市電供電   1套 電源穩(wěn)定、牢靠，可持續(xù)給系統(tǒng)供電

串口通訊   1套 RS485通訊線1根，線長(zhǎng)5米；RS232通訊線1根，線長(zhǎng)2米；232轉(zhuǎn)485轉(zhuǎn)接頭1個(gè)；USB轉(zhuǎn)232轉(zhuǎn)接線1根

GRPS模塊   1套 采用TCP透明傳輸，數(shù)據(jù)傳至氣象軟件（自配SIM卡）

單機(jī)版氣象站軟件 JZ-HB 1套 可導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)，繪制波形圖、報(bào)表、數(shù)據(jù)上傳、參數(shù)遠(yuǎn)程配置等功能 

3產(chǎn)品簡(jiǎn)介

3.1 數(shù)據(jù)采集儀介紹

數(shù)據(jù)采集儀是一種集氣象數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體的無(wú)人值守的氣象采集系統(tǒng)。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)和其它*領(lǐng)域都有廣泛的用途。

數(shù)據(jù)采集儀具有氣象數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、氣象數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、友好的人機(jī)界面和標(biāo)準(zhǔn)通信功能，可以根據(jù)用戶(hù)的需求很方便的與計(jì)算機(jī)建立有線（RS485、RS232、USB等）、無(wú)線通訊（GPRS、WIFI、LAN、Zigbee等）連接。

3.2 主要技術(shù)參數(shù)

環(huán)境溫度：-30~85℃

采樣頻率：0.5s/次                                                             

標(biāo)準(zhǔn)工作電源：220VAC /DC12V

寬電壓輸入：8~40V

顯示形式：192*64全點(diǎn)陣液晶顯示，

可以顯示12*4個(gè)漢字，整體界面清晰美觀；

功耗：整機(jī)功耗不大于 2W

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量： 4M

3.3 產(chǎn)品功能

    1．功能要求：智能采集、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)，具有自動(dòng)、人工召測(cè)功能；

2．存儲(chǔ)容量：每4小時(shí)存儲(chǔ)一次數(shù)據(jù)，可存儲(chǔ)6年多氣象數(shù)據(jù)；

3．具有標(biāo)準(zhǔn)USB/RS232/RS485端口，可方便接入PC機(jī)或筆記本電腦；

4．可提供標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，供用戶(hù)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)軟件二次編程；

5．通信方式：具有GPRS/GSM短信通訊方式，支持LAN/WIFI/Zigbee方式的擴(kuò)展；

6．具有外部接口擴(kuò)展功能：可實(shí)現(xiàn)U盤(pán)存儲(chǔ)功能，實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

7．可現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置或讀取的編程操作；

8．電路設(shè)計(jì)合理，抗外界干擾能力強(qiáng)；

9.支持時(shí)間校準(zhǔn)功能；支持XPH、標(biāo)準(zhǔn)MODBUS雙協(xié)議切換；

10傳感器通道：16路   擴(kuò)展存儲(chǔ)：U盤(pán)存儲(chǔ)2G  通訊波特率：9600bps

4傳感器

4.1土壤溫度傳感器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

土壤溫度傳感器（變送器）采用高精度熱敏電阻作為感應(yīng)部件，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。信號(hào)變送器采用***的電路集成模塊，可根據(jù)用戶(hù)的不同需求將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓或電流信號(hào)。儀器體積小巧，安裝方便且便攜，性能可靠；采用專(zhuān)有線路，線性好，負(fù)載能力強(qiáng)，傳輸距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)?？蓮V泛用于氣象、環(huán)境、實(shí)驗(yàn)室、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的溫度測(cè)量。

技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：-50～80℃

準(zhǔn) 確 度：±0.5℃

供電方式：DC2.5V   

輸出形式： 0～2.5V   

負(fù)載能力：電流型輸出阻抗≤300Ω

          電壓型輸出阻抗≥1KΩ

工作環(huán)境：溫度-50℃～80℃，濕度≤***RH

產(chǎn)品重量：探頭 145 g ，帶采集儀 550 g

產(chǎn)品功耗：0.5 mW

4.2 土壤濕度傳感器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

土壤濕度傳感器(變送器)是一款高精度、高靈敏度的土壤水分測(cè)量?jī)x器。本傳感器采用電磁脈沖原理測(cè)量土壤的表觀介電常數(shù)，從而得到土壤真實(shí)水分含量，具有快速準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠、不受土壤中化肥和金屬離子的影響等特點(diǎn)。本儀器可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、建筑等行業(yè)。

技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：0～***

準(zhǔn) 確 度：±3%

供電方式： DC5V

輸出形式:0～2.5V

負(fù)載電阻: 電壓型：RL≥1K，電流型：RL≤300Ω

工作溫度：-50℃～80℃

相對(duì)濕度：0～***

產(chǎn)品重量：探頭 220 g，帶變送器 570 g

產(chǎn)品功耗：275 mW

4.3 土壤氮磷鉀傳感器

◆ 測(cè)量參數(shù)：土壤溫度、有效氮含量、有效磷含量、鉀離子含量

◆ 溫度量程：-30～70℃

◆ 溫度分辨率：0.1℃

◆ 溫度精度：±0.3℃

◆ N/P/K含量測(cè)量量程：0～2000mg/kg

◆ N/P/K含量分辨率：1mg/kg

◆ N測(cè)量精度：±3%

◆ K測(cè)量精度：±3%

◆ P測(cè)量精度：±5%

◆ 探針長(zhǎng)度：5.5cm

◆ 探針直徑：3mm

◆ 探針材料：不銹鋼

◆ 密封材料：環(huán)氧樹(shù)脂

◆ 響應(yīng)時(shí)間：2秒 RS485接口型：

◆ 工作電壓：5～24V

◆ 工作電流：24～30mA，

4.4土壤鹽分傳感器

***土壤鹽分傳感器吸取了國(guó)外同類(lèi)儀器的***技術(shù)，結(jié)合我國(guó)的情況和使用要求研制而成。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、操作方便；

采用陶瓷技術(shù)，直接埋入土中，免維護(hù)；

集成度高、體積小、功耗低、攜帶方便，將采樣電路板集成到探頭部分，減少信號(hào)傳輸距離避免很多的干擾信號(hào)；

真正實(shí)現(xiàn)低成本、格、高性能；

壽命長(zhǎng)、便利性、高可靠性；

支持二次開(kāi)發(fā)；

本產(chǎn)品適用于農(nóng)業(yè)灌溉、花卉園藝、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域，同時(shí)也可以用作地下輸油、輸氣管道及其它管線的防腐監(jiān)測(cè)。

技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：0～8000mg/L

分 辨 率：1mg/L

準(zhǔn) 確 度：0~1000mg/L，＜+9%

          1000~3000mg/L，＜+3%

3000~5000mg/L，＜+4%

5000~8000mg/L，<+2%

供電方式：□ DC 12V

輸出形式：□ 電壓：0~2.5V

工作環(huán)境：溫度：-10℃～60℃，濕度：0~95%RH

6系統(tǒng)組網(wǎng)

現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)氣象站與中心氣象計(jì)算機(jī)之間的組網(wǎng)方式大致可分為有線和無(wú)線兩種組網(wǎng)方式。有線通訊方式有RS232通訊、RS485通訊、RJ45通訊；無(wú)線通訊方式有WIFI通訊、Zigbee通訊、GPRS無(wú)線通訊；

6.1 RS232/RS485通訊方式

自動(dòng)氣象站與中心氣象計(jì)算機(jī)之間采用RS232進(jìn)行通訊，有效距離15米，還可以通過(guò)485總線進(jìn)行組網(wǎng)，有效距離可以達(dá)到800米。中心氣象計(jì)算機(jī)可與多臺(tái)自動(dòng)氣象站組成氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

6.2GPRS無(wú)線通訊

6.2.1概述

GPRS無(wú)線通訊方式。在自動(dòng)氣象站直接布線不方便的情況下，可以采取GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的方式來(lái)傳輸氣象數(shù)據(jù)，中心氣象計(jì)算機(jī)可以與多臺(tái)PH自動(dòng)氣象站通過(guò)移動(dòng)GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)組成氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

6.2.2  產(chǎn)品簡(jiǎn)介

GPRS模塊利用GPRS/CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)網(wǎng)，具備RS232/422/485或TTL電平接口，高性能、工業(yè)級(jí)，外置式，適用于使用環(huán)境惡劣的各種工業(yè)監(jiān)控、交通管理、氣象等應(yīng)用場(chǎng)合。

6.2.3技術(shù)指標(biāo)

1.GPRS數(shù)據(jù)：

GPRS Class 10

編碼方案：CS1 - CS4

符合SMG31bis技術(shù)規(guī)范

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