土壤墑情自動監(jiān)測站是一種全天候無人值守的智能化土壤監(jiān)測系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它通過集成多參數(shù)傳感器、數(shù)據(jù)采集終端、通信模塊和供電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對土壤水分、溫度、鹽分等關(guān)鍵指標(biāo)的自動化、連續(xù)化、遠(yuǎn)程化監(jiān)測。其中，土壤水分傳感器多采用頻域反射（FDR）、時(shí)域反射（TDR）等技術(shù)，能精確測量不同深度土層的土壤水分含量；土壤溫度傳感器則基于熱敏電阻原理，準(zhǔn)確反映土壤溫度狀況。
土壤墑情自動監(jiān)測站的核心硬件設(shè)備：
1、傳感器單元
土壤水分傳感器：
類型：電容式、TDR（時(shí)域反射法）、FDR（頻域反射法）或微波諧振式。
功能：測量土壤體積含水量或質(zhì)量含水量，精度通常為±2%以內(nèi)。
特點(diǎn)：支持分層埋設(shè)（如10cm、20cm、30cm等深度），反映不同土層墑情。
土壤溫度傳感器：
類型：熱敏電阻（PT100/PT1000）或NTC傳感器。
功能：監(jiān)測土壤溫度，輔助分析水分蒸發(fā)與作物生長關(guān)系。
擴(kuò)展傳感器（可選）：
土壤電導(dǎo)率傳感器（監(jiān)測鹽分含量，用于鹽堿地評估）。
土壤pH傳感器（檢測酸堿度，影響?zhàn)B分吸收）。
降雨量傳感器（氣象關(guān)聯(lián)分析）。
風(fēng)速、空氣溫濕度傳感器（綜合環(huán)境監(jiān)測）。
2、數(shù)據(jù)采集與控制單元
微控制器（MCU）：
負(fù)責(zé)采集傳感器數(shù)據(jù)，執(zhí)行預(yù)處理（如濾波、校準(zhǔn)）。
常見型號：STM32、Arduino、ESP32等。
數(shù)據(jù)采集器：
功能：定時(shí)讀取傳感器數(shù)據(jù)，存儲本地并轉(zhuǎn)發(fā)至遠(yuǎn)程平臺。
支持多通道輸入（如8~16通道），可連接多個(gè)傳感器。
通信模塊：
4G/5G模組、LoRa無線模塊、北斗衛(wèi)星終端或NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)模塊。
用途：將數(shù)據(jù)上傳至云平臺或本地服務(wù)器，支持遠(yuǎn)程配置指令下發(fā)。
3、供電系統(tǒng)
太陽能供電：
組件：單晶硅/多晶硅太陽能板、充電控制器、鋰電池組。
特點(diǎn)：適合野外長期運(yùn)行，續(xù)航能力可達(dá)數(shù)月至數(shù)年。
備用電源：
鋰電池或鉛酸電池，應(yīng)對陰雨天氣或光照不足情況。
4、防護(hù)與安裝結(jié)構(gòu)
防護(hù)箱：
材質(zhì)：防水、防塵、耐腐蝕（如IP68鋁合金或ABS工程塑料）。
功能：保護(hù)電子設(shè)備，內(nèi)置散熱孔或風(fēng)扇防止高溫?fù)p壞。
傳感器防護(hù)罩：
防止泥沙、根系破壞傳感器，延長使用壽命。
安裝支架：
類型：固定式（地面安裝）或便攜式（可移動）。
設(shè)計(jì)：可調(diào)節(jié)高度，適應(yīng)不同地形（如農(nóng)田、山坡）。
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