土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站是一種基于頻域反射(FDR)或時(shí)域反射(TDR)原理設(shè)計(jì)的智能化土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要用于實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤水分、溫度、電導(dǎo)率等關(guān)鍵參數(shù),為農(nóng)業(yè)灌溉、林業(yè)研究、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)及防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
該系統(tǒng)通過(guò)集成多參數(shù)傳感器(如土壤水分傳感器、溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器等),結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端、無(wú)線通信模塊和太陽(yáng)能供電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人值守的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。傳感器采用FDR/TDR技術(shù),通過(guò)測(cè)量土壤介電常數(shù)計(jì)算水分含量,測(cè)量精度高(誤差±3%以內(nèi)),且不受土壤鹽分、溫度等因素干擾。系統(tǒng)支持多層土壤同步監(jiān)測(cè)(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(guī)律。
1、每月保養(yǎng):基礎(chǔ)清潔與狀態(tài)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(jié)殼(如農(nóng)田監(jiān)測(cè)),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(wǎng),清理雨量筒內(nèi)的落葉、昆蟲(避免堵塞漏斗,導(dǎo)致降雨量測(cè)量偏?。?,檢查風(fēng)速風(fēng)向傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件是否靈活(無(wú)卡頓,否則滴加少量潤(rùn)滑油)。
供電與傳輸部件檢查
太陽(yáng)能供電系統(tǒng):清潔太陽(yáng)能板表面的灰塵、鳥糞(用干布擦拭,避免劃傷玻璃),調(diào)整太陽(yáng)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(dòng)、氧化(氧化處用砂紙打磨,重新擰緊)。
電池與機(jī)箱:打開設(shè)備機(jī)箱,檢查蓄電池有無(wú)漏液、鼓包(漏液需立即更換同型號(hào)電池),用干燥抹布擦拭機(jī)箱內(nèi)部灰塵,確保散熱通風(fēng)孔無(wú)堵塞;檢查機(jī)箱密封條是否老化(如變硬、開裂),老化時(shí)更換密封條,防止雨水滲入。
2、每季度保養(yǎng):校準(zhǔn)與線纜維護(hù)
傳感器校準(zhǔn)(關(guān)鍵步驟)
墑情傳感器校準(zhǔn):用標(biāo)準(zhǔn)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(duì)比監(jiān)測(cè)站顯示值與標(biāo)準(zhǔn)值,若偏差超過(guò)±2%(體積含水量),通過(guò)設(shè)備本地顯示屏或遠(yuǎn)程平臺(tái)調(diào)整校準(zhǔn)參數(shù)(部分型號(hào)支持軟件自動(dòng)校準(zhǔn))。
雨量筒校準(zhǔn):用量筒量取100mL清水,緩慢倒入雨量筒(模擬1mm降雨量),觀察監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否顯示“1mm±0.1mm”,超差時(shí)調(diào)整雨量筒的翻斗靈敏度(按說(shuō)明書調(diào)節(jié)配重螺絲)。
線纜與接地維護(hù)
檢查線纜完整性:梳理傳感器線纜、供電線纜,查看有無(wú)被老鼠咬斷、被雜草纏繞(農(nóng)田監(jiān)測(cè)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(dǎo)致短路)。
測(cè)試接地電阻:用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量設(shè)備接地極的接地電阻(需≤10Ω),若電阻過(guò)大(如土壤干燥導(dǎo)致),向接地極周圍澆水(或添加降阻劑),確保雷雨天氣時(shí)設(shè)備防雷安全。
3、每半年保養(yǎng):系統(tǒng)功能與防護(hù)強(qiáng)化
設(shè)備整體功能測(cè)試
數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試:在本地用電腦連接設(shè)備,發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令,確認(rèn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至平臺(tái)(延遲≤30秒),測(cè)試遠(yuǎn)程控制功能(如遠(yuǎn)程重啟設(shè)備、修改采集間隔),確保指令響應(yīng)正常。
供電續(xù)航測(cè)試:斷開太陽(yáng)能板供電,僅用蓄電池供電,記錄設(shè)備續(xù)航時(shí)間(正常應(yīng)≥72小時(shí),若低于48小時(shí),需檢查蓄電池容量或是否存在漏電)。
戶外防護(hù)強(qiáng)化
機(jī)箱與支架:檢查設(shè)備支架是否傾斜(如被大風(fēng)刮歪),用水平儀校準(zhǔn)后重新固定(打入地錨,增強(qiáng)穩(wěn)定性);在機(jī)箱周圍加裝防鼠網(wǎng)(農(nóng)田、山區(qū)監(jiān)測(cè)),防止老鼠啃咬線纜和機(jī)箱。
冬季防凍準(zhǔn)備(北方地區(qū)):在土壤傳感器周圍覆蓋5-10cm厚的秸稈(避免土壤凍結(jié)導(dǎo)致傳感器損壞),給蓄電池機(jī)箱包裹保溫棉(防止電池低溫虧電,續(xù)航下降)。
