无线多点土壤墒情监测系统是一种基于物联网(IoT)技术的智能化监测方案,通过多个无线土壤传感器节点组网,实现对不同位置、不同深度的土壤墒情(水分、温度、电导率等)进行实时、远程、自动化监测,并支持大数据分析与智能决策。

1. 系统组成

无线土壤传感器

采用FDR/TDR等技术,测量土壤水分、温度、盐分等参数,支持多深度(如10cm、20cm、50cm)监测。

无线通信模块

通过LoRa/NB-IoT/4G/ZigBee等无线技术传输数据,适应野外无网络环境。

数据网关(集中器)

接收多个传感器数据并上传至云平台,支持边缘计算(本地数据处理)。

太阳能供电系统

为野外长期运行的传感器和网关提供稳定电力。

云平台 & 手机APP

实时显示数据、生成墒情热力图、触发报警、支持历史数据分析。

2. 核心功能

(1)多点同步监测

  • 可同时监测数十至数百个点位(如大田、果园、山坡等不同区域)。
  • 支持不同土层深度(如表层、根系层、深层土壤)数据对比。

(2)无线组网,灵活部署

  • LoRa/NB-IoT:低功耗广域网(LPWAN),适合大面积农田或山区。
  • ZigBee/蓝牙Mesh:短距离自组网,适合温室、试验田等小范围高密度监测。

(3)智能分析与预警

  • 自动生成土壤墒情分布热力图,直观显示干湿区域。
  • 结合气象数据(降雨、蒸发量)预测灌溉需求,发送手机短信/APP告警

(4)远程控制 & 自动化灌溉

  • 与智能灌溉系统联动,根据墒情数据自动开启/关闭水泵、滴灌设备
  • 支持定时、阈值、AI策略等多种灌溉模式。

3. 应用场景

(1)精准农业(智慧农场)

  • 大田作物(小麦、玉米)
  • 果园/茶园:根据根系层水分调整滴灌策略,提高果实品质。
  • 温室大棚:防止过湿引发病害,减少人工巡查成本。

(2)林业与生态监测

  • 森林防火:监测干燥区域,提前预警火灾风险。
  • 荒漠化治理:评估植被恢复区土壤水分动态。

(3)水利与防灾

  • 山体滑坡预警:监测边坡土壤饱和度,预防地质灾害。
  • 干旱监测:为抗旱决策提供数据支持。

(4)科研与试验

  • 农业科研:研究不同灌溉方式对土壤墒情的影响。
  • 土壤改良:监测盐碱地水分与盐分变化,评估治理效果。