墑情自動監(jiān)測設備簡介  
1.1產品概述  
墑情自動監(jiān)測設備?是一款以介電常數(shù)原理為基礎的傳感器。能夠針對不同層次的土壤水分含量以及溫度狀態(tài)進行動態(tài)觀測，此檢測儀低可檢測3層土壤溫濕度狀態(tài)，可檢測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，科學地制定抗旱調度方案，為正確指揮抗旱救災提供決策支持，大限度地減輕災害損失。產品采用標準的Modbus-RTU485通信，遠可通信2000米，支持二次開發(fā)。  
產品外殼采用PVC塑料管，可良好的穿透近1G赫茲的高頻探測波，不會受土壤中鹽離子的影響，化肥、農藥、灌溉等農業(yè)活動不會影響測量結果，并起到對電路進行良好的保護作用。  
產品適用于需檢測土壤墑情與旱情信息，或需要實時檢測氣象、水雨情、墑情、農情、水利工程蓄水引水等場所。  
1.2產品特點  
l產品外殼采用PVC塑料管，內部發(fā)射近1G赫茲的高頻探測波，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、農藥、灌溉等農業(yè)活動不會影響測量結果，數(shù)據精準。  
l傳感器的電極沒有直接與土壤接觸，避免電力對土壤及土壤中的植物的干擾。  
l產品采用標準的Modbus-RTU485通信模式，遠通信2000米。  
l支持10-30V寬電壓充電。  
1.3技術參數(shù)

1.4產品選型

  
2.設備安裝說明  
2.1設備尺寸與檢測高度  
產品采用分層設點的觀測結構，地面配置一個溫度觀測點，地下土壤每隔10cm配置一個土壤溫濕測點，觀測相對應范圍內的土壤溫濕度。如下圖所示：  
2.2設備安裝前檢查  
設備清單：  
管式土壤墑情監(jiān)測儀一臺  
合格證、保修卡等一份  
USB轉485一臺（選配）  
太陽能充電板（選配）  
土鉆（選配）  
自行準備清單  
水、水桶、手套（按照個人需求選擇）  
2.2.1安裝位置選擇  
l在作物播種后進行設備安裝；  
l安裝位置需要地勢平坦；  
l全面灌溉條件下，優(yōu)先選擇獲水較少區(qū)域作為監(jiān)測位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤區(qū)域內作為監(jiān)測位置；  
l選取作物長勢均衡并可代表絕大多數(shù)作物長勢的位置；  
l了解被監(jiān)測作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置。  
注意：設備安裝地點應選擇地勢相對較高處，防止雨水倒灌進設備內部從而引起設備短路或線路故障。  
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，雙手緊握手柄順時針下壓慢速轉動。（注意：不要太用力，務必慢速多轉幾圈，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：因為一鉆土因為雜質過多故不做收集）  
3.反復持續(xù)上述打孔、取土，并在此過程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請勿將設備用力觸底），以測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識的安裝位置齊平，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，石子、草根、不容易溶解的土塊等。將土壤搓細，以便和泥漿。  
2.倒入適量水，充分攪拌至粘稠狀；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；可根據實際情況酌情增減。  
2.將傳感器慢慢放入孔洞中，向一個方向慢慢轉動并下壓，速度過快可能會導致氣泡不能被*排出。（注意：再轉動下壓的過程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中）  
3.當傳感器安裝到正確的深度后，設備周圍會溢出一些泥漿，灌漿完成;此時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，防止結塊影響水分下滲）

  
第四步：安裝完成  
向上拔出設備頂蓋，按下開關鍵設備發(fā)出一聲滴的聲音后設備開機，即可正常工作。建議在泥漿恢復正常狀態(tài)后再進行正常工作。關機時長按開關機鍵設備發(fā)出滴滴兩聲后，設備關機。  
其他注意事項：  
砂土安裝要點  
砂土安裝與壤土標準安裝步驟無異，需要注意的是需準備足量的水，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  
黏土的安裝在打孔收集土壤完畢之后，清理雜質后，將黏土在水中浸泡大于4小時，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產品接線說明  
電源及485信號  
寬電壓電源輸入10~30V均可。485信號線接線時注意AB兩條線不能接反，總線上多臺設備間地址不能沖突

3.配置軟件安裝及使用  

3.1軟件選擇  
打開資料包，選擇“調試軟件”---“485參數(shù)配置軟件”，找到打開即可。注意：在使用該配置軟件更改地址和波特率的時候只能接一臺設備。  
3.2參數(shù)設置  
①、選擇正確的COM口（“我的電腦—屬性—設備管理器—端口”里面查看COM端口），下圖列舉出幾種不同的485轉換器的驅動名稱。  
②、單獨只接一臺設備并上電，點擊軟件的測試波特率，軟件會測試出當前設備的波特率以及地址，默認波特率為4800bit/s,默認地址為0x01。  
③、根據使用需要修改地址以及波特率，同時可查詢設備的當前功能狀態(tài)。  
④、如果測試不成功，請重新檢查設備接線及485驅動安裝情況。  
4.通信協(xié)議  
4.1通訊基本參數(shù)

  
4.2數(shù)據幀格式定義  
采用Modbus-RTU通訊規(guī)約，格式如下：  
初始結構≥4字節(jié)的時間  
地址碼=1字節(jié)  
功能碼=1字節(jié)  
數(shù)據區(qū)=N字節(jié)  
錯誤校驗=16位CRC碼  
結束結構≥4字節(jié)的時間  
地址碼：為變送器的地址，在通訊網絡中是一的（出廠默認0x01）。  
功能碼：主機所發(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）、0x06（寫入寄存器數(shù)據）。  
數(shù)據區(qū)：數(shù)據區(qū)是具體通訊數(shù)據，注意16bits數(shù)據高字節(jié)在前！  
CRC碼：二字節(jié)的校驗碼。  
主機問詢幀結構：

從機應答幀結構：

4.3 寄存器地址

4.4 通訊協(xié)議示例以及解釋

舉例：讀取設備地址0x01的溫濕度值

問詢幀（16進制）：

應答幀（16進制）：（例如讀到溫度為-10.1℃，濕度為65.8%RH）

溫度計算：

當溫度低于 0 ℃ 時溫度數(shù)據以補碼的形式上傳。

溫度：FF9B H(十六進制)= -101 => 溫度 = -10.1℃