墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備 GLP-ZDSQ管式土壤墑情監(jiān)測(cè)站是一款以介電常數(shù)原理為基礎(chǔ)的傳感器。能夠針對(duì)不同層次的土壤水分含量以及溫度狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。
墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)介
1.1產(chǎn)品概述
墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備?是一款以介電常數(shù)原理為基礎(chǔ)的傳感器。能夠針對(duì)不同層次的土壤水分含量以及溫度狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè),此檢測(cè)儀低可檢測(cè)3層土壤溫濕度狀態(tài),可檢測(cè)5層土壤溫濕度狀態(tài),可快速、全面的了解集土壤墑情信息,科學(xué)地制定抗旱調(diào)度方案,為正確指揮抗旱救災(zāi)提供決策支持,大限度地減輕災(zāi)害損失。產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU485通信,遠(yuǎn)可通信2000米,支持二次開(kāi)發(fā)。
產(chǎn)品外殼采用PVC塑料管,可良好的穿透近1G赫茲的高頻探測(cè)波,不會(huì)受土壤中鹽離子的影響,化肥、農(nóng)藥、灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,并起到對(duì)電路進(jìn)行良好的保護(hù)作用。
產(chǎn)品適用于需檢測(cè)土壤墑情與旱情信息,或需要實(shí)時(shí)檢測(cè)氣象、水雨情、墑情、農(nóng)情、水利工程蓄水引水等場(chǎng)所。
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
l產(chǎn)品外殼采用PVC塑料管,內(nèi)部發(fā)射近1G赫茲的高頻探測(cè)波,可以穿透塑料管,有效感知土壤環(huán)境。
l不受土壤中鹽離子的影響,化肥、農(nóng)藥、灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。
l傳感器的電極沒(méi)有直接與土壤接觸,避免電力對(duì)土壤及土壤中的植物的干擾。
l產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU485通信模式,遠(yuǎn)通信2000米。
l支持10-30V寬電壓充電。
1.3技術(shù)參數(shù)
工作溫度 | -40℃-80℃ |
測(cè)量范圍 | 土壤濕度 | 0~* |
土壤溫度 | -30℃~60℃ |
測(cè)量精度 | 土壤濕度 | ±5% |
土壤溫度 | ±0.5℃ |
測(cè)點(diǎn)間距 | 10cm |
供電方式 | 10-30V寬直流供電 |
外殼使用材料 | PVC塑料管 |
防護(hù)等級(jí) | IP68 |
輸出信號(hào) | RS485(Modbus協(xié)議) |
1.4產(chǎn)品選型
HM- | | 公司代號(hào) |
| 3000- | | |
| SQ- | | 土壤檢測(cè)外殼 |
| SQ - | | 檢測(cè)3層土壤濕度 |
SQ - | | 檢測(cè)5層土壤濕度 |
SQ - | | 檢測(cè)3層土壤溫濕度 |
SQ - | | 檢測(cè)5層土壤溫濕度 |
| N01 | RS485(Modbus協(xié)議) |
2.設(shè)備安裝說(shuō)明
2.1設(shè)備尺寸與檢測(cè)高度
產(chǎn)品采用分層設(shè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)構(gòu),地面配置一個(gè)溫度觀測(cè)點(diǎn),地下土壤每隔10cm配置一個(gè)土壤溫濕測(cè)點(diǎn),觀測(cè)相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤溫濕度。如下圖所示:
2.2設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單:
管式土壤墑情監(jiān)測(cè)儀一臺(tái)
合格證、保修卡等一份
USB轉(zhuǎn)485一臺(tái)(選配)
太陽(yáng)能充電板(選配)
土鉆(選配)
自行準(zhǔn)備清單
水、水桶、手套(按照個(gè)人需求選擇)
2.2.1安裝位置選擇
l在作物播種后進(jìn)行設(shè)備安裝;
l安裝位置需要地勢(shì)平坦;
l全面灌溉條件下,優(yōu)先選擇獲水較少區(qū)域作為監(jiān)測(cè)位置;局部灌溉條件下,選擇濕潤(rùn)區(qū)域內(nèi)作為監(jiān)測(cè)位置;
l選取作物長(zhǎng)勢(shì)均衡并可代表絕大多數(shù)作物長(zhǎng)勢(shì)的位置;
l了解被監(jiān)測(cè)作物的根系分布,一般選擇離作物吸水根系較近的位置。
注意:設(shè)備安裝地點(diǎn)應(yīng)選擇地勢(shì)相對(duì)較高處,防止雨水倒灌進(jìn)設(shè)備內(nèi)部從而引起設(shè)備短路或線路故障。
2.3安裝方式
一步:使用土鉆在合適的位置打孔
1.將土鉆豎直于地面,雙手緊握手柄順時(shí)針下壓慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。(注意:不要太用力,務(wù)必慢速多轉(zhuǎn)幾圈,防止鉆頭跑偏至孔洞打歪)
2.將取土鉆從孔洞中取出,放入桶中將土鉆中的土收集到桶中用以下一步和泥漿。(注意:因?yàn)橐汇@土因?yàn)殡s質(zhì)過(guò)多故不做收集)
3.反復(fù)持續(xù)上述打孔、取土,并在此過(guò)程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中(請(qǐng)勿將設(shè)備用力觸底),以測(cè)試孔洞的深度是否合適;若有卡頓,則使用土鉆修正,保證傳感器放入、取出都比較順暢;直到孔深與傳感器所標(biāo)識(shí)的安裝位置齊平,打孔完成。
第二步:制作泥漿
1.挑出土鉆取出的土壤中的雜質(zhì),石子、草根、不容易溶解的土塊等。將土壤搓細(xì),以便和泥漿。
2.倒入適量水,充分?jǐn)嚢柚琳吵頎?;壤土泥漿一般不能稠于“芝麻醬”狀;和泥漿完成。
第三步:灌漿安裝
1.將泥漿緩慢倒入孔洞,大概到孔洞1/2的位置;可根據(jù)實(shí)際情況酌情增減。
2.將傳感器慢慢放入孔洞中,向一個(gè)方向慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)并下壓,速度過(guò)快可能會(huì)導(dǎo)致氣泡不能被*排出。(注意:再轉(zhuǎn)動(dòng)下壓的過(guò)程中不可以上拔傳感器,防止氣體再次吸入孔中)
3.當(dāng)傳感器安裝到正確的深度后,設(shè)備周圍會(huì)溢出一些泥漿,灌漿完成;此時(shí)傳感器安裝深度與洞口齊平。(注意:將傳感器周圍3CM以外多余的泥漿清除,防止結(jié)塊影響水分下滲)
第四步:安裝完成
向上拔出設(shè)備頂蓋,按下開(kāi)關(guān)鍵設(shè)備發(fā)出一聲滴的聲音后設(shè)備開(kāi)機(jī),即可正常工作。建議在泥漿恢復(fù)正常狀態(tài)后再進(jìn)行正常工作。關(guān)機(jī)時(shí)長(zhǎng)按開(kāi)關(guān)機(jī)鍵設(shè)備發(fā)出滴滴兩聲后,設(shè)備關(guān)機(jī)。
其他注意事項(xiàng):
砂土安裝要點(diǎn)
砂土安裝與壤土標(biāo)準(zhǔn)安裝步驟無(wú)異,需要注意的是需準(zhǔn)備足量的水,不少于5L;在灌漿之前,先把水倒入孔洞中,淋濕整個(gè)洞壁,直到孔洞底部有多余的水出現(xiàn)為止。然后按照步驟,將泥漿慢慢倒入孔洞中,大概大概到孔洞1/2的位置。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
黏土安裝要點(diǎn)
黏土的安裝在打孔收集土壤完畢之后,清理雜質(zhì)后,將黏土在水中浸泡大于4小時(shí),使黏土軟化,便于活成比較均勻的泥漿。浸泡完成后攪拌成粘稠狀,灌漿即可。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
2.3產(chǎn)品接線說(shuō)明
電源及485信號(hào)
寬電壓電源輸入10~30V均可。485信號(hào)線接線時(shí)注意AB兩條線不能接反,總線上多臺(tái)設(shè)備間地址不能沖突
| 線色 | 說(shuō)明 |
電 源 | 棕色 | 電源正(10~30V DC) |
黑色 | 電源負(fù) |
通 信 | 黃色 | 485-A |
藍(lán)色 | 485-B |
3.配置軟件安裝及使用
3.1軟件選擇
打開(kāi)資料包,選擇“調(diào)試軟件”---“485參數(shù)配置軟件”,找到打開(kāi)即可。注意:在使用該配置軟件更改地址和波特率的時(shí)候只能接一臺(tái)設(shè)備。
3.2參數(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(dòng)名稱。
②、單獨(dú)只接一臺(tái)設(shè)備并上電,點(diǎn)擊軟件的測(cè)試波特率,軟件會(huì)測(cè)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(shí)可查詢?cè)O(shè)備的當(dāng)前功能狀態(tài)。
④、如果測(cè)試不成功,請(qǐng)重新檢查設(shè)備接線及485驅(qū)動(dòng)安裝情況。
4.通信協(xié)議
4.1通訊基本參數(shù)
編 碼 | 8位二進(jìn)制 |
數(shù)據(jù)位 | 8位 |
奇偶校驗(yàn)位 | 無(wú) |
停止位 | 1位 |
錯(cuò)誤校驗(yàn) | CRC(冗余循環(huán)碼) |
波特率 | 2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可設(shè),出廠默認(rèn)為4800bit/s |
4.2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)≥4字節(jié)的時(shí)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(cuò)誤校驗(yàn)=16位CRC碼
結(jié)束結(jié)構(gòu)≥4字節(jié)的時(shí)間
地址碼:為變送器的地址,在通訊網(wǎng)絡(luò)中是一的(出廠默認(rèn)0x01)。
功能碼:主機(jī)所發(fā)指令功能指示,本變送器用到功能碼0x03(讀取寄存器數(shù)據(jù))、0x06(寫入寄存器數(shù)據(jù))。
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(yàn)碼。
主機(jī)問(wèn)詢幀結(jié)構(gòu):
地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長(zhǎng)度 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
從機(jī)應(yīng)答幀結(jié)構(gòu):
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)一區(qū) | 第二數(shù)據(jù)區(qū) | 第N數(shù)據(jù)區(qū) | 校驗(yàn)碼 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
4.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC或組態(tài)地址 | 內(nèi)容 | 功能碼 (16進(jìn)制) |
0000 H | 40001 | 一層土壤濕度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0001 H | 40002 | 一層土壤溫度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0002 H | 40003 | 第二層土壤濕度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0003 H | 40004 | 第二層土壤溫度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0004H | 40005 | 第三層土壤濕度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0005 H | 40006 | 第三層土壤溫度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0006 H | 40007 | 第四層土壤濕度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0007 H | 40008 | 第四層土壤溫度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0008 H | 40009 | 第五層土壤濕度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
0009 H | 40010 | 第五層土壤溫度(實(shí)際值的10倍) | 03/04 |
07D0H | 42001 | 地址 | 03/06 |
07D1H | 42002 | 波特率(0代表2400 1代表4800 2代表9600 bit/s) | 03/06 |
4.4 通訊協(xié)議示例以及解釋
舉例:讀取設(shè)備地址0x01的溫濕度值
問(wèn)詢幀(16進(jìn)制):
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
應(yīng)答幀(16進(jìn)制):(例如讀到溫度為-10.1℃,濕度為65.8%RH)
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節(jié)數(shù) | 濕度值 | 溫度值 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x02 0x92 | 0xFF 0x9B | 0x5A | 0x3D |
溫度計(jì)算:
當(dāng)溫度低于 0 ℃ 時(shí)溫度數(shù)據(jù)以補(bǔ)碼的形式上傳。
溫度:FF9B H(十六進(jìn)制)= -101 => 溫度 = -10.1℃
明細(xì) |
產(chǎn)品名稱 | | 數(shù)量 | 價(jià)格 | 備注 |
主機(jī) | | 1 | | 自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站 |
支架 | | 1 |
數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái) | | 1 |
無(wú)線上傳 | | 1 |
太陽(yáng)能供電 | | 1 |
空氣溫濕度 | | 1 |
風(fēng)速傳感器 | | 1 |
風(fēng)向傳感器 | | 1 |
光照強(qiáng)度傳感器 | | 1 |
管式傳感器 | | 4 | | 管式自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀(4套) |
太陽(yáng)能板 | | 4 |
支架 | | 4 |
安裝費(fèi) | | 1 | | |
合計(jì) | | | | |