一、方案概述
土壤墑情監測系統能夠實現對土壤墑情(土壤濕度)的長時間連續監測。用戶可以根據監測需要，靈活布置土壤水分傳感器;也可將傳感器布置在不同的深度，測量剖面土壤水分情況。系統還提供了額外的擴展能力，可根據監測需求增加對應傳感器，監測土壤溫度、土壤電導率、土壤PH值、地下水水位、地下水水質以及空氣溫度、空氣濕度、光照強度、風速風向、雨量等信息，從而滿足系統功能升級的需要。土壤墑情監測系統能夠全面、科學、真實地反映被監測區的土壤變化，可及時、準確地提供各監測點的土壤墑情狀況，為減災抗旱提供了重要的基礎信息。
二、系統組成
土墑情自動監測系統主要是針對土壤水分含量和土壤溫度進行監測，系統由數據采集模塊、數據傳輸模塊、數據庫組成。通過墑情傳感器和溫度傳感器測量土壤的體積含水量（VWC）和溫度值。同時，可以根據用戶的需求，該系統可以擴展配置空氣溫濕度、土壤電導率、太陽輻射、二氧化碳等氣象傳感器。監測數據統一由自動監測站發送到網絡數據平臺，數據按照統一的格式進行存儲，通過圖表格式直觀展現給用戶。系統組成土墑情自動監測系統總體架構由感知層、傳輸層、數據層、服務層、應用層以及標準規范和運行保障體系組成。
感知層：位于物聯網結構中的zui底層，其功能為“感知”，即通過傳感網絡獲取感知采集信息。感知層是物聯網的核心，是信息采集的關鍵部分。
傳輸層：是數據通信的核心，是數據傳輸的主要通道，網絡層主要采用NB-IoT、4G、5G等通信網絡。
通信服務層：由物聯網設備管理平臺組成，實現數據的匯集與管理，為土壤墑情監測平臺及其他應用平臺提供zhuan業、便捷的數據接口服務。
應用層：由智慧管網監測平臺或第三方業務管理平臺組成，實現設備管理、報警信息管理、大數據分析、水力模型分析、管網分析等功能。
三、系統功能
1、監測站點分布
系統配有GIS地圖，可顯示當前所有監測站點的分布地理位置，方便管理者確定監測站位置，如發生報警超標事件，可**時間定位站點位置。
2、實時在線監控
實時采集實現了各遙測點墑情信息的實時采集及自動無線傳輸到監測平臺；在線監測系統可通過傳感器設備，例如在線實時溫濕度、光照度等數值、土壤環境、空氣質量、土壤水分等參數的變化情況。
3、監測預警
通過系統平臺，用戶可設置所監測參數的安全值域，一旦前端傳感器監測到某處土壤水分/作物需肥/灌區水量參數超過安全值域，系統將發送報警信息通知用戶，以便快速處理，將影響減至zui低。
4、數據分析查詢
采用高*度傳感器且系統運作無需人工參與，保證測報工作的高*確性；無人值守太陽能供電，可連接無線傳輸模塊，適于長期放于野外，防雷、防水、防塵不受環境因素影響；系統自動生成數據圖表，用戶可直觀了解農田生態環境變化情況。采集數據可保存，隨時查看歷史數據，并可用于分析，打印存檔。
5、視頻監控
系統可對監控區域進行24小時全天候遠程實時實時監控，對監測站附近的環境變化以自動采集土壤墑情實時數據，并利用無線網絡實現數據遠程傳輸、灌溉系統、水肥一體化情況通過視頻觀測了解實際情況。
四、系統特點
◆全面實時監測土壤水分，各監測點可靈活進行單路測量或多路剖面測量。
◆設置土壤水分超過預先設定的限值時，立刻上報告警信息，輔助農田區應急管理
◆云服務平臺，B/S 架構軟件平臺，可隨時查看、下載和在線分析數據。
◆用技術，保證傳感器的*度，穩定性，和環境耐受力。
◆遙測終端數采高度集成傳統的數據采集器，數據傳輸單元，電池等，IP67 防水，野外耐受能力。
◆數據有RTU ，網關和服務器三級緩存，斷點數據主動續傳，保證數據的完整不丟失。
◆支持數據傳輸協議加密，保證數據傳輸安全，不被惡意截獲和解析。
◆平臺功能強大，運行穩定，界面友好，畫面*致。
五、系統意義：
開展土壤墑情監測，可以掌握土壤墑情變化規律，針對作物生長狀況、水分需求和土壤水分狀況，科學確定灌溉時間和灌溉數量，指導農民采取合理的灌溉方式，科學澆水。并及時采取覆蓋、鎮壓、劃鋤、抗旱坐水等蓄水保墑措施，保證作物生長期間的水分需求。。加強土壤墑情監測，合理開發和利用水資源，調整農業生產布局，對于促進農業可持續發展具有重要意義。
