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AI智能土壤監(jiān)測儀

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更新時間:2024-09-27 09:17:31瀏覽次數(shù):162次

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產(chǎn)品簡介

成都藍(lán)格時代科技有限公司研制的土芯孫®AI智能土壤在線監(jiān)測儀是包括設(shè)備硬件、軟件、云平臺組成的一個完整體系,能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤溫度、土壤水分、土壤電導(dǎo)率、土壤PH、土壤肥力(氮磷鉀)等要素進(jìn)行24小時全天候監(jiān)測,通過專用高靈敏度傳感器采集數(shù)據(jù),將采集到的數(shù)據(jù)實時上傳到智慧農(nóng)業(yè)管理云平臺。以光伏電池、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為基礎(chǔ),用戶可通過PC端WEB網(wǎng)頁、APP移動端等方式查看數(shù)據(jù),同......

詳細(xì)介紹

一、產(chǎn)品簡介

       成都藍(lán)格時代科技有限公司研制的土芯孫®AI智能土壤在線監(jiān)測儀是包括設(shè)備硬件、軟件、云平臺組成的一個完整體系,能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤溫度、土壤水分、土壤電導(dǎo)率、土壤PH、土壤肥力(氮磷鉀)等要素進(jìn)行24小時全天候監(jiān)測,通過專用高靈敏度傳感器采集數(shù)據(jù),將采集到的數(shù)據(jù)實時上傳到智慧農(nóng)業(yè)管理云平臺。以光伏電池、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為基礎(chǔ),用戶可通過PCWEB網(wǎng)頁、APP移動端等方式查看數(shù)據(jù),同時提供數(shù)據(jù)處理、儲存、統(tǒng)計、分析、報警等功能。用戶可以不受時間、地點限制對監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控、管理、查看。土芯孫®AI智能土壤在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠全面、科學(xué)、真實地反映被監(jiān)測區(qū)的土壤變化,可及時、準(zhǔn)確地提供各監(jiān)測點的土壤墑情狀況,為減災(zāi)抗旱、灌溉提供了重要的基礎(chǔ)信息,土壤肥力監(jiān)測為施肥提供了理論依據(jù)。

        儀器土壤PH值酸堿度傳感器實時檢測土壤酸堿度,采用國際上新一代FDR測量方式,可達(dá)到3%以內(nèi)的精度;信號穩(wěn)定,測量范圍寬,傳輸距離遠(yuǎn)。土壤PH檢測儀器不會隨時間的變化而產(chǎn)生漂移,大大增強(qiáng)產(chǎn)品穩(wěn)定性和延長使用壽命。

        通過檢測土壤中氮磷鉀的含量來判斷土壤的肥沃程度,進(jìn)而方便系統(tǒng)的評估土壤情況。土壤氮磷鉀傳感器又稱土壤養(yǎng)分速測儀,適用于檢測土壤中氮磷鉀的含量,通過檢測土壤中氮磷鉀的含量來判斷土壤的肥沃程度,進(jìn)而方便系統(tǒng)的評估土壤情況。

        儀器開機(jī)可自動檢測并語音播報設(shè)備聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、傳感器連接狀態(tài);當(dāng)人從儀器前經(jīng)過,儀器會主動和人打招呼,可以與人進(jìn)行智能語音問答交互關(guān)于土壤多個因子的實時監(jiān)測信息;可以回答常用相關(guān)農(nóng)作物種植常識與經(jīng)驗,也可以通過它了解天氣變化、日期時間等信息,讓用戶使用更加快捷和方便,既是一臺監(jiān)測儀器又是一本教科書,同時也是生活好助手;儀器性能穩(wěn)定靈敏度高,該儀器是觀測和研究鹽漬土的發(fā)生、演變、改良以及水鹽動態(tài)的重要工具;通過測量土壤的介電常數(shù),能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實水分含量。可測量土壤水分的體積百分比,是符合目前國際標(biāo)準(zhǔn)的土壤水分測量方法。該傳感器適用于土壤墑情監(jiān)測、科學(xué)試驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、精細(xì)農(nóng)業(yè)等場合。

二、功能特點

1)多因子監(jiān)測
  ① 土壤酸堿度(PH)在線實時監(jiān)測;
  ② 土壤氮含量在線實時監(jiān)測;
  ③ 土壤磷含量在線實時監(jiān)測;
  ④ 土壤鉀含量在線實時監(jiān)測;
  ⑤ 土壤溫度在線實時監(jiān)測;
  ⑥ 土壤含水率在線實時監(jiān)測;

  ⑦ 土壤電導(dǎo)率在線實時監(jiān)測;

  ⑧ 其他定制類土壤監(jiān)測。

2)AI人工智能:

  ① 無需登錄平臺或者手機(jī)APP,在現(xiàn)場人工詢問,儀器能語音智能識別并報告土壤監(jiān)測數(shù)據(jù);常用功能支持免喚醒;
  ② 儀器能語音智能識別并報告當(dāng)日日期和時間等信息;
  ③ 儀器能語音智能識別并按指令進(jìn)行數(shù)據(jù)清單打??;

  ④ AI人工智能語音解答常見問題、知識科普。

3)數(shù)據(jù)超標(biāo)報警:

  ① PC端平臺在線報警;
  ② 手機(jī)端APP報警;
  ③ 本地AI智能語音報警;

  ④ 報警查詢及處理。

4)本地數(shù)據(jù)存儲:
  支持本地傳感器數(shù)據(jù)、日志等數(shù)據(jù)存儲(出廠標(biāo)配64G容量TF卡,可定制128G)。
5)無線傳輸與控制功能:
  儀器集成無線4G全網(wǎng)通工業(yè)級路由器,支持?jǐn)?shù)據(jù)雙向傳輸;
6)太陽能供電結(jié)合市電設(shè)備支持太陽能供電和市電供電,便于安裝于各種監(jiān)測工作環(huán)境。
7)平臺管理:

  ① 設(shè)備在線分布及狀態(tài)地圖管理功能;
  ② 大屏預(yù)覽和管理;
  ③ 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析功能;
  ④ 歷史數(shù)據(jù)查詢功能;
  ⑤ 歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出與打印功能;
  ⑥ 遠(yuǎn)程修訂報警閾值參數(shù);
  ⑦ 遠(yuǎn)程可定義修改并跨平臺遷移設(shè)備;
  ⑧ 遠(yuǎn)程科對設(shè)備分區(qū)、分組進(jìn)行變更管理;
  ⑨ 遠(yuǎn)程電量余額查看管理;
  ⑩ 用戶管理(注冊、密碼、登錄、分配、操作權(quán)限等)功能;
  ? 設(shè)備管理;

  ? 項目管理;

  ? 設(shè)備運維管理。


三、性能特點

   1)傳感器使用操作簡單快捷,插針式傳感器,可地表直插速測或地埋:
   2)精度高,響應(yīng)快,互換性好,探針插入式設(shè)計保證測量精確,性能可靠。
   3)電極采用特殊處理的合金材料,可承受較強(qiáng)的外力沖擊,不易損壞。
   4)插針密封,耐酸堿腐蝕,可埋入土壤或直接投入水中進(jìn)行長期動態(tài)檢測。
   5)主機(jī)IP65防護(hù)等級,插針式傳感器IP68防護(hù)等級,耐候性:可全天候運行。適應(yīng)室內(nèi)、大棚、戶外等各種氣候環(huán)境,密封性強(qiáng),防水防塵防腐蝕,外接插件全部采用航空插頭;傳感器耐酸堿腐蝕,可直接投入水中使用。
   6)主機(jī)外殼ABS材質(zhì)或防水鋁盒(可選定制):抗壓、防摔,密封性強(qiáng),防水防塵防腐蝕。
   7)多參數(shù)多環(huán)境適用范圍廣:受土壤含鹽量影響較小,可適用于各種土質(zhì)。適用于水果種植、花卉栽培、林業(yè)育苗、公園植被智慧養(yǎng)護(hù)、種子公司作物培育等農(nóng)作物生長環(huán)境的監(jiān)測與控制。
   8)監(jiān)控主機(jī)和太陽能系統(tǒng)基于立桿安裝簡單、即插即用。

   9)設(shè)備主機(jī)工業(yè)級設(shè)計,運行穩(wěn)定,設(shè)備在線率98%以上。


四、應(yīng)用場景
        該傳感器適用于土壤墑情監(jiān)測、科學(xué)試驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、精細(xì)農(nóng)業(yè)等場合。

五、設(shè)備參數(shù)

序號 技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)參致
1 土壤酸堿度(PH) 最程 3-9PH
分辨率 0.1
精度 ±0.3PH
探針 防腐等制電機(jī)
2 氮磷鉀參數(shù) 量程 1-1999 mg/kg(mg/L)
分辨率 1mg/kg(mg/L)
精度 ±2%FS
探針 不銹鋼
3 電導(dǎo)率參數(shù) 量程 0-20000us/cm
分辨率 10us/cm
精度
0-10000us/cm 范圍內(nèi)為±3%;
10000-20000us/cm范圍內(nèi)為±5%
探針 防腐特制電極
4 土壤水分參數(shù) 量程 0-99%
分辨率 0.10%
精度
0-50%內(nèi)±2%,50-99%內(nèi)±3%
〔棕壤,60%,25℃)
探針 防腐特制電極
5 土壤溫度多數(shù) 最程 -40~80℃
分辨率 分辨率:0.1℃
精度 ±0.5℃(25℃)
探針 防腐特制電極
6 電導(dǎo)率溫度補(bǔ)償 內(nèi)置溫度補(bǔ)償傳感器,補(bǔ)償范圍0-50℃
7 傳感器防護(hù)等級 IP68
8 密封材料 黑色阻燃環(huán)氧樹脂
9 默認(rèn)線纜長度 2米,線纜長度可按要求定制
10 外形尺寸 45*15*123mm
ll 輸出估號 RS485(Modbus 協(xié)議)
12 直流供電《默認(rèn)) DC4.5-30V
13 功耗 0.7W (24V  DC供電)
14 工作溫度 -40℃~+60℃
15 內(nèi)核芯片耐溫 85℃


六、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

1)主機(jī)結(jié)構(gòu)

 


2)傳感器結(jié)構(gòu)


  


3)整機(jī)結(jié)構(gòu)



七、使用方法

由于電極直接測定土壤中的可溶鹽離子的電導(dǎo)率,因此土壤體積含水率需高于約20%時土壤中的可溶離子才能正確反映土壤的電導(dǎo)率。在長期觀測時,灌溉或者降雨后的測量值更接近真實水平。如果進(jìn)行速測,可先在被測土壤處澆水,待水分充分滲透后進(jìn)行測量。

如果在較堅硬的地表測量時,應(yīng)先鉆孔(孔徑應(yīng)小于探針直徑),再插入土壤中并將土壓實然后測量;傳感器應(yīng)防止劇烈振動和沖擊,更不能用硬物敲擊。由于傳感器為黑色封裝,在強(qiáng)烈陽光的照射下會使傳感器使急劇升溫(可達(dá)50℃以上),為了防止過高溫度對傳感器的溫度測量產(chǎn)生影響,請在田間或野外使用時注意遮陽與防護(hù)。

1)速測方法

   選定合適的測量地點,避開石塊,確保鋼針不會碰到堅硬的物體,按照所需測量深度拋開表層土,保持下面土壤原有的松緊程度,緊握傳感器垂直插入土壤,插入時不可左右晃動,一個測點的小范圍內(nèi)建議多次測量求平均值。如圖3-1所示。



2)埋地測量法

垂直挖直徑>20cm的坑,在既定的深度將傳感器鋼針?biāo)讲迦肟颖?,將坑填埋?yán)實,穩(wěn)定一段時間后,即可進(jìn)行連續(xù)數(shù)天,數(shù)月乃至更長時間的測量和記錄。如圖3-2



3)注意事項

① 測量時確保傳感器鋼針必須全部插入土壤里,不同的植物選擇不同的深度,確保檢測到接近根系位置的真實數(shù)據(jù)。

② 避免強(qiáng)烈陽光直接照射到傳感器上而導(dǎo)致溫度過高。野外使用注意防雷擊。

③ 精密儀器勿暴力折彎鋼針,勿用力拉拽傳感器引出線,勿摔打或猛烈撞擊傳感器。

④ 傳感器防護(hù)等級IP68,可以將傳感器整個泡在水中。

⑤ 由于在空氣中存在射頻電磁輻射,不宜長時間在空氣中處于通電狀態(tài)。

八、設(shè)備調(diào)試

1)準(zhǔn)備工作:

準(zhǔn)備土壤傳感器、調(diào)試連接線、串口調(diào)試工具及配置軟件。

將設(shè)備調(diào)試線航空頭與傳感器航空接頭相連;另一端綠、黃分別對接USB轉(zhuǎn)485線的485A、485B,棕、黑對應(yīng)DC12V電源的電源正和DNG。


2接口說明

   寬電壓電源輸入4.5~30V均可。485信號線接線時注意A/B兩條線不能接反,總線上多臺設(shè)備間地址不能沖突。

3)接線說明

九、配置軟件安裝及使用    

1)軟件選擇

打開資料包,選擇“調(diào)試軟件"---“485參數(shù)配置軟件",找到圖片

打開即可。

2) 參數(shù)設(shè)置

①、選擇正確的COM口(“我的電腦—屬性—設(shè)備管理器—端口"里面查看COM端口),下圖列舉出幾種不同的485轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動名稱。

圖片

②、單獨只接一臺設(shè)備并上電,點擊軟件的測試波特率,軟件會測試出當(dāng)前設(shè)備的波特率以及地址,默認(rèn)波特率為4800bit/s,默認(rèn)地址為0x01。
③、根據(jù)使用需要修改地址以及波特率,同時可查詢設(shè)備的當(dāng)前功能狀態(tài)。④、如果測試不成功,請重新檢查設(shè)備接線及485驅(qū)動安裝情況。




十、通訊協(xié)議

1)通訊基本參數(shù)


2)數(shù)據(jù)幀格式定義

采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約,格式如下:初始結(jié)構(gòu) 字節(jié)的時間 地址碼 = 1 字節(jié) 功能碼 = 1 字節(jié) 數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié) 錯誤校驗 = 16 CRC  

結(jié)束結(jié)構(gòu) 字節(jié)的時間 

地址碼:為變送器的地址,在通訊網(wǎng)絡(luò)中是的(出廠默認(rèn)0x01)。

功能碼:主機(jī)所發(fā)指令功能指示。數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù),注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前!CRC碼:二字節(jié)的校驗碼。

主機(jī)問詢幀結(jié)構(gòu):



從機(jī)應(yīng)答幀結(jié)構(gòu):



 


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