农田多源信息采集技术

任务来源：

技术领域：农村水利

技术来源：国家计划。取得计算机软件著作权，软件名称:农田数据监控管理软件V1.0。原始取得，登记号:2020SRO116659。实用新型专利：一种物联网数据采集器（ZL201820878028.9）。

技术原理

农田多源信息采集技术由信息采集器（硬件）和信息数据处理系统（软件）组成。信息采集器采用低功耗电路配合针对农田信息监测环境优化了电源管理模块，安装后可免维护2年以上，使用5路4～20mA通用模拟接口和1路485数字接口，可配合现有绝大多数通用传感器使用。数据可以直接用手机APP进行实时查看，也可以使用PC机软件进行数据下载和数据后处理。软件中带有灌溉预报和决策模块，灌溉预报软件对农田多源信息进行融合，与当前常用的灌溉预报系统相比，具有土壤剖面温度、气象信息和土壤墒情的相互校核功能，对区域的计划湿润层含水量预测精度更高，灌溉预报结果精度更高

技术特色

（1）信息采集器连接压力传感器，使用压力表检验标准，仪器的规格为1～60MPa、0.1～6MPa和0.04～0.6MPa，性能稳定，符合0.25级。（2）数据可以直接用手机APP进行实时查看，也可以使用PC机软件进行数据下载和数据后处理。软件中带有灌溉预报和决策模块，灌溉预报软件对农田多源信息进行融合，与当前常用的灌溉预报系统相比，具有土壤剖面温度、气象信息和土壤墒情的相互校核功能，对区域的计划湿润层含水量预测精度更高，灌溉预报结果精度更高。

技术指标

（1）信息采集器电源：采用低功耗电路配合两节18650电池+太阳能供电，并针对农田信息监测环境优化了电源管理模块，可以减少更换电池的次数，电池使用时间可达2年以上。（2）传感器接口：使用5路4～20mA通用模拟接口和1路485数字接口。（3）采集参数：土壤水分、盐分、温度，空气湿度，日照强度，风速，地下水位、水质等。（4）采集精度：连接压力传感器（4～20mA），精度0.25级。

应用范围及前景

适用于灌溉信息化领域的农田数据监测及灌区地下水监测预警、农田实验数据采集等。典型应用案例：案例1：2018年1月起，在中国农业科学院新乡试验基地进行了农田信息采集系统的实验、应用，规模2000亩，建立农田信息采集及灌溉预报系统1套，安装采集器59台，其中气象多参数（空气温湿度、光照强度、风速）采集站1台，大气压力采集站1台，地下水位采集站12台，大田作物土壤温湿度采集站38台，温室土壤温湿度7台。网络数据库1个，数据查看、后处理软件1套。经过2年的应用，研制的农田多参数采集系统可在新乡室外环境正常运行，系统软件功能较全操作友好，采集的土壤水分数据和气象数据及时、准确。案例2：2016年4月起，在黑龙江省佳木斯市桦川县宝山农场进行了农田信息采集技术的示范应用，面积10万亩。建立地下水动态监测预警系统1套，安装地下水位动态监测站22台，数据库和数据查看、处理软件使用已有的系统。经过近4年的改进和示范应用，研制的农国多参数采集系统可在冬季-35℃的野外环境正常运行，系统软件功能较全操作友好，采集的数据及时、准确。

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贾艳辉

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水利部农田灌溉研究所/中国农业科学院农田灌溉研究所

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