凍土監(jiān)測傳感器

產(chǎn)品簡介                              

凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種土壤和巖石。精確測量凍土深度，掌握凍土帶的消退移動情況，能夠為凍土區(qū)工程建設、種植結構調(diào)整、氣候變化等方面提供基礎數(shù)據(jù)支持，具有重大的科學意義。

凍土監(jiān)測傳感器是一款高精度、高靈敏度的凍土深度測量儀器，采用FDR原理，根據(jù)監(jiān)測儀在不同介電常數(shù)物質(zhì)中的電磁波頻率的變化測得各土層的濕度，利用高精度數(shù)字溫度傳感器測量各土層溫度。

通過測量土壤介電常數(shù)的變化實現(xiàn)凍土的測量,土壤凍結時，其內(nèi)部水分會相變?yōu)楸?水的介電常數(shù)遠大于冰，利用水凍結相變后引起介電常數(shù)急劇變化的特性，建立了基于土壤介電常數(shù)與土壤溫度的數(shù)學模型，可以準確連續(xù)測量土壤的凍結狀態(tài)和凍土深度。

本傳感器適用于凍土區(qū)，對植物培養(yǎng)、工程建設、科學試驗等領域提供數(shù)據(jù)支持。

產(chǎn)品特點                          

●可同時測量土壤水分、土壤溫度、土壤凍融狀態(tài)。

●多深度測量能力，分辨率為2.5cm。 

●傳感器功耗低，體積小，安裝操作及維護簡單。

●采用優(yōu)質(zhì)塑料管，防老化，耐土壤中酸堿鹽的腐蝕；

●可長期浸泡水中而不會發(fā)生滲漏；

●測量精度高，性能可靠；

●根據(jù)需求支持RS485輸出或4G無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸；

技術參數(shù)                           

接線方法                          

安裝位置                          

凍土監(jiān)測站（點）應安裝在具有代表性，能夠代表所在區(qū)域的典型土壤，采集的指標能夠反映當?shù)貙嶋H情況。

應根據(jù)當?shù)氐耐寥李愋汀⒌匦蔚孛矖l件，綜合確定監(jiān)測站（點）的布設。因此，原則上應選取區(qū)域內(nèi)土壤類別代表面積最大的代表性地塊，土壤和地形條件變化大的地區(qū)，還應考慮地形地貌條件和信息傳輸?shù)男盘栆?，盡量選取地形平坦的代表性地塊。

監(jiān)測站（點）應布置在距代表性地塊邊緣、路邊20m 左右且平整的地塊，應避開低洼易積水的地方，且同溝槽和供水渠道保持50m 以上的距離，避免溝渠水側滲對土壤含水量產(chǎn)生影響。

安裝方法及注意事項                

1、用取土鉆打孔，雙手緊握手把并順時針向下轉(zhuǎn)動；

2、鉆滿土鉆后拔出并清理土鉆，重復此過程直至符合深度；

3、將傳感器放入到已經(jīng)打好的孔洞中，放入、取出應順利。如果不順利，請再用取土鉆將不順利的地方擴一下孔；

4、準備好泥漿，泥漿不能太稀也不能太稠，將泥漿倒入孔洞中，大約到孔洞的一半，然后將傳感器插入孔洞中，左右旋轉(zhuǎn)傳感器，讓泥漿在傳感器周圍均勻分布；

5、當傳感器安裝到合適的深度時（地平面和傳感器的0cm點在一個水平面上），安裝孔周圍會累積溢出的一些泥漿，此時安裝完成；

6、如有太陽能板，將太陽能板傾斜約45°角對準南方安裝，讓其最大程度的接受太陽光的照射，支架安裝完畢后，將太陽能板連接線上的防水插頭與傳感器上的電源接口連接。

安裝注意事項：

1打孔應垂直向下；

2孔深在安裝深度的基礎上再增加5cm，以保證安裝底部有足夠的空間壓縮空氣；

3嚴禁用重物敲打傳感器；

4確認傳感器開關按鈕打開，儀器在工作。

MODBUS-RTU通訊協(xié)議             

一、串口格式

數(shù)據(jù)位：8位 

停止位：1或2位 

校驗位：無 

波特率：9600，兩次通信間隔1000ms以上。

二、通訊格式

【1】讀取設備地址

發(fā)送：00 20 CRC （4個字節(jié)）

返回：00 20 Adress CRC （5個字節(jié)）

例如：發(fā)送 00 20 00 68

返回 00 20 01 A9 C0

【2】寫入設備地址

發(fā)送：00 10 Adress CRC （5個字節(jié)）

返回：00 10 CRC （4個字節(jié)）

說明：1.讀寫地址命令的地址位必須是00。

   2. Address為1個字節(jié)，范圍為0-255.

例如：發(fā)送00 10 01 BD C0

返回00 10 00 7C

【3】讀取實時數(shù)據(jù)                       

發(fā)送數(shù)據(jù)說明：

返回數(shù)據(jù)說明：（以32層測量點為例） 

附：計算CRC碼的步驟

1、預置16位寄存器為十六進制FFFF（即全為1）。稱此寄存器為CRC寄存器；

2、把第一個8位數(shù)據(jù)與16位CRC寄存器的低位相異或，把結果放于CRC寄存器；

3、把寄存器的內(nèi)容右移一位（朝低位），用0填補最高位，檢查最低位；

4、如果最低位為0：重復第3步（再次移位）

   如果最低位為1：CRC寄存器與多項式A001(1010 0000 0000 0001)進行異或；

5、重復步驟3和4，直到右移8次，這樣整個8位數(shù)據(jù)全部進行了處理；

6、重復步驟2到步驟5，進行下一步8位數(shù)據(jù)的處理；

7、最后得到的CRC寄存器即為CRC碼；

8、將CRC結果放入信息幀時，高低位交換，低位在前.