1 產品概述
DGTWS型墑情監測儀采用FDR原理，根據監測儀發出的電磁波在不同介電系數物質中的頻率變化測得各土層的濕度，利用高精度數字溫度傳感器，測量各土層溫度。默認同時測量10cm、20cm、30cm、40cm土層的溫度和濕度，適用于具有代表性土壤的長期不間斷監測；可內置RTU及鋰電池，可提供RS485輸出，還可以通過GPRS無線網絡傳輸數據至物聯網數據平臺，實時用電腦和手機查看數據，方便快捷，極大的滿足了各方面使用的需求。
本土壤溫濕度監測儀具有輕巧、便于安裝、使用方便、測量準確等諸多優點。該儀器采用精密傳感器及智能芯片，由土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器、太陽能供電及傳輸裝置組成。
目前，產品廣泛用于農業、林業、環境保護、水利、氣象等行業部門的環境信息監測和采集，同時還應用于節水灌溉、花卉園藝、草地牧場、土壤速測、植物培養、溫室控制、精細農業等，以滿足科研、生產、教學等相關工作需求。
2 產品功能與技術參數
2.1 產品功能
- 具備多深度水分、溫度變化測量能力，標準節點：10cm、20cm、30cm、40cm深度，實時監測，快捷方便，并且可以同時測量現場設備供電電壓；
- 可根據不同的應用場合，定制深度不同、配置不同的產品；
- 采用特殊定制PVC塑料管，可防老化，更耐土壤中酸堿鹽的腐蝕；
- 用環氧樹脂做為密封材料，可長期浸泡水中而不會發生滲漏；
- 測量精度高，性能可靠，受土壤土質影響較小，適用于各種土質；
- 具有電源線、地線、信號線多向防誤接保護；
- 根據需求支持RS485數字輸出，以及GPRS無線網絡數據傳輸；
- 不同供電方案：DC12~24V直流供電；太陽能供電，內置長效鋰電池持續供電，供電能力設計一次充滿可持續15天（主動上報模式，1小時上報1次）；
- 免現場設置和校正設計，現場隨時安裝隨時使用；
- 免費互聯網云平臺服務，支持隨時隨地登陸云平臺查看及分析相應的數據；
- 采用抗沖擊包裝，運輸存儲更安全；
- 具有休眠喚醒；
2.2 產品技術參數
- 土壤水分（體積含水量）測量范圍：干土～水分飽和土，實驗室測量精度：±3%，野外測量精度：±5%，濕度分辨率：0.1%，溫度分辨率0.1℃；
- 溫度測量范圍：-40℃～80℃，測量精度±0.5℃，溫度分辨率：0.1℃；
- 供電方式：可選配適配器DC12～18V寬電壓供電或者內置鋰電池供電，并可同時監測供電電壓大小；
- 通訊方式: RS485通訊，MODBUS通訊協議，（波特率9600可設，地址0-255可設）；LORA無線通訊，GPRS無線通訊；
- 接線方式：RS485輸出4線制，電源正、電源負、485+、485-；
- 響應時間：通電后3s內進行響應；
- 穩定時間：通電后約10s進入穩定過程；
- 外形尺寸：?63mm，長度隨傳感器的數量而不同，標準長度約900mm；
- 傳感器測量原理：FDR頻域反射法；
- 功耗：靜態時功耗小于10mA，采樣時的功耗70 mA；
- 工作環境：一40℃～80℃；0-99%RH；
- 平均時間：≥25000h；
- 感應范圍：99％是從管子外部10cm以內的范圍讀取；
- 外殼防護等級：用環氧樹脂做為密封材料，地面部分：IP67；地面以下：IP68；
- 執行標準：Q/HDIST 001-2012、SL364-2006《土壤墑情監測規范》
2.3 產品特點
- 32位ARM架構MCU，運算速度更快，精度更高；
- 管式一體化結構，支持分層測量，多層數據獲取更方便；
- 傳感器數量和深度可根據項目需求進行自選；
- 一體化管式設計：鋰電池、傳感器、主控板、通訊模塊等部件都設計在同一管子里，各個傳感器進行一體化管式結構設計，傳感器為全封閉多深度傳感單元，集成度更高；
- 安裝時不破壞剖面，對土體的破壞性小，更容易保護現場環境；
- 免標定、免現場校準、終身免維護、15分鐘完成田間安裝、配備開關按鈕，任意啟停；
- 具有功耗低，體積小，攜帶及移動方便，安裝、操作及維護簡單等特點；
3 安裝過程
3.1 安裝步驟
灌漿的目的讓安裝后的一體化墑情儀與土壤更緊密結合無縫隙，以保證測量數據更準確。因灌漿的泥漿含水量較高與實際的土壤含水量不符，需等一至二天后灌漿基本凝固后，方可采用自動測量數據。
（1）準備工具灌漿取土鉆（或鐵鍬）、泥漿攪拌容器、泥鏟。
（2）步驟（a）先用取土鉆打孔，雙手緊握手把并順時針下壓轉動；如圖1所示。
圖1 打孔示意圖（b）鉆滿土鉆后拔出并清理土鉆，重復此過程直至符合深度
圖2 清理土鉆圖（c）避免渣土掉落孔中；
（d）重復鉆到適合的尺寸為止；
（e）將傳感器放入到已經打好的孔洞中，放入、取出應順利。如果不順利，請再用取土鉆將不順利的地方掛擴一下孔；
（f）準備好泥漿，泥漿不能太稀也不能太稠，請以圖3為參考
圖3 泥漿示意圖 （g）將泥漿倒入孔洞中，大約到孔洞的一半，然后將傳感器插入孔洞中，左右旋轉傳感器，讓泥漿在傳感器周圍均勻分布。一邊旋轉一邊向下插入，如果在此過程中，傳感器向下插入有阻尼，表明泥漿中有空氣，此時應上下移動傳感器并左右旋轉，將空氣排出。
圖4安裝傳感器（h）當傳感器安裝到合適的深度時（地平面和傳感器的0cm點在一個水平面上），安裝孔周圍會累集溢出的一些泥漿，此時安裝完成。（注意泥漿一定要溢出，才能將空洞內部的空氣全部排出來）
（j）安裝過程中請將太陽能板傾斜約45°角對準南方，讓其的接受太陽光的照射，等支架安裝完畢后，將太陽能板連接線上的防水插頭與墑情儀上的電源數據接口連接；
圖5 太陽能板安裝示意圖（k）設備安裝完畢后，按下墑情儀上的按鈕，當按鈕凹下去時表示通電工作了。
（l）用PDA或手機登陸數據平臺，檢查墑情儀安裝后數據是否上傳，如果數據正常上傳證明安裝成功。
物聯網云
物聯網云監測平臺基于物聯網及云計算技術，能夠為用戶提供多終端（PC端、web物聯網瀏覽終端、手機客戶端等）數據瀏覽功能，同時提供監測設備遠程交互、數據處理、儲存、統計、分析、報警、信息發布等服務。
該平臺以集中式分區化的方式為用戶提供便捷、經濟、有效的遠程監控整體解決方案。通過這種方式，用戶可以不受時間、地點限制對監控目標進行實時監控、管理、觀看和接收報警信息。
1.完善的用戶登錄管理方式，支持用戶名、密碼、登錄，即方便又安全；
手機微信應用
手機登錄微信公眾號，實時與監測設備遠程交互、利用平臺獲得基礎性功能服務，實現遠程數據查詢、曲線分析等定制功能服務。
