管式土壤含水率監(jiān)測站通過測量土壤介電常數(shù)建立數(shù)學(xué)模型，采用螺旋式測量電極獲取土壤體積含水率數(shù)據(jù)，可同時測量3層（10層以下可定制）土壤溫度、濕度和電導(dǎo)率，適用于智慧大棚、智慧果園、智慧灌溉等農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域。

管式土壤含水率監(jiān)測站是一種用于監(jiān)測土壤剖面溫度、土壤剖面濕度、土壤剖面電導(dǎo)率的在線監(jiān)測設(shè)備。該設(shè)備集土壤溫度、水分、電導(dǎo)率測量于一體，可廣泛應(yīng)用于智慧大棚、智慧果園、智慧灌溉等農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域。測量原理方面，設(shè)備通過測量土壤介電常數(shù)建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計螺旋式測量電極測量土壤體積含水率數(shù)據(jù)。這種基于介電常數(shù)原理的測量方式能夠直接穩(wěn)定地反映各種土壤的含水量。

在技術(shù)實現(xiàn)上，管式土壤含水率監(jiān)測站采用FDR頻域反射傳感技術(shù)，通過發(fā)射高頻電磁波并測量電磁波在土壤中的傳播速度變化，計算土壤體積含水量。設(shè)備集成高精度溫度傳感器，可實時修正土壤溫度對水分測量的影響，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。設(shè)備支持多節(jié)傳感器串聯(lián)，可同時測量3層土壤參數(shù)，如需更多層數(shù)可定制至10層以下。傳感器采用螺旋式測量電極設(shè)計，改善傳感器與土壤之間的接觸，盡量避免空氣間隙造成的測量誤差。設(shè)備外殼采用進(jìn)口PC材質(zhì)，強(qiáng)度高、耐腐蝕，防水等級達(dá)到IP67，可長期放置于田間進(jìn)行不間斷測量。

數(shù)據(jù)傳輸與管理方面，管式土壤含水率監(jiān)測站支持4G、5G、GPRS、RS485等多種通訊方式，監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理器處理后通過無線或有線方式傳輸至監(jiān)控平臺。設(shè)備自帶數(shù)據(jù)管理云平臺和APP，用戶可通過網(wǎng)頁或手機(jī)實時查看墑情數(shù)據(jù)。供電方案靈活，支持太陽能供電、220V市電供電及內(nèi)置長效鋰電池持續(xù)供電。設(shè)備功耗低至0.26W，適用于野外長期無人監(jiān)測。

在應(yīng)用價值方面，管式土壤含水率監(jiān)測站能夠為農(nóng)民提供科學(xué)的灌溉建議，避免過度灌溉導(dǎo)致的水資源浪費和土壤鹽堿化問題，同時防止因缺水影響作物正常生長。該技術(shù)已被納入《國家成熟適用節(jié)水技術(shù)推廣目錄（2023年）》，在全國灌溉試驗站網(wǎng)及依托單位系統(tǒng)已布設(shè)超過3000臺設(shè)備。連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)還可用于農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)開展作物生理生態(tài)研究和土壤水分管理模型構(gòu)建。

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