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農(nóng)業(yè)土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的方案概述和系統(tǒng)組成

土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤墑情的長時間連續(xù)監(jiān)測。用戶可以根據(jù)監(jiān)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(tǒng)還提供了額外的擴展能力，可根據(jù)監(jiān)測需求增加對應(yīng)傳感器，監(jiān)測土壤溫度、土壤電導率、土壤PH值、地下水水位、地下水水質(zhì)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(tǒng)功能升級的需要。

土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)能夠全面、科學、真實地反映被監(jiān)測區(qū)的土壤變化，可及時、準確地提供各監(jiān)測點的土壤墑情狀況，為減災抗旱提供了重要的基礎(chǔ)信息。

土墑情自動監(jiān)測系統(tǒng)主要是針對土壤水分含量和土壤溫度進行監(jiān)測，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)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和溫度值。

同時，可以根據(jù)用戶的需求，該系統(tǒng)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(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一由自動監(jiān)測站發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺，數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式進行存儲，通過圖表格式直觀展現(xiàn)給用戶。

系統(tǒng)組成土墑情自動監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層以及標準規(guī)范和運行保障體系組成。

感知層：位于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的最底層，其功能為“感知”，即通過傳感網(wǎng)絡(luò)獲取感知采集信息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心，是信息采集的關(guān)鍵部分。

傳輸層：是數(shù)據(jù)通信的核心，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕ǖ溃W(wǎng)絡(luò)層主要采用NB-IoT、4G、5G等通信網(wǎng)絡(luò)。

通信服務(wù)層：由物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集與管理，為土壤墑情監(jiān)測平臺及其他應(yīng)用平臺提供專業(yè)、便捷的數(shù)據(jù)接口服務(wù)。

應(yīng)用層：由智慧管網(wǎng)監(jiān)測平臺或第三方業(yè)務(wù)管理平臺組成，實現(xiàn)設(shè)備管理、報警信息管理、大數(shù)據(jù)分析、水力模型分析、管網(wǎng)分析等功能。

  嵌入式和程序平臺:

  1、水分遙測儀嵌入式程序采用C語言嵌入，支持同時上報4個平臺。

  2.水分遠程設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，J2EE企業(yè)級架構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)，基于蘭迪水分遙測設(shè)備通信協(xié)議

  3、監(jiān)測數(shù)據(jù)通信協(xié)議符合水文、水資源和水分數(shù)據(jù)采集、報文傳輸、報文接收和報文恢復規(guī)范