Description
产品简介
1.1 产品概述
土壤墒情监测仪是一款以介电常数原理为基础的センサーは。能够针对不同层次的土壤水分含量以及温度ステータス进行动态观测，此检测仪最低可检测 3 层土壤温湿度ステータス，最高可检测 5 层土壤温湿度ステータス，带有倾角デバイス可以监测土壤的倾斜角度来确定土壤及デバイスステータス。另有エキスパート版管式土壤墒情监测仪，采用灌封制作，可完全防水。
経由该产品可快速、包括的的了解土壤墒情信息，科学地制定抗旱调度方案，为正确指挥 抗旱救灾提供决策サポート，最大限度地减轻灾害损失。产品采用標準的 ModBus-RTU485 Communication，最远可通信 2000 米，サポート二次开发。
产品外壳采用 PVC 塑料管，可良好的穿透近 1GHz 的高频探测波，不会受土壤中盐离 子的影响，化肥、农药、灌溉等农业活动不会影响测量结果，并起到对电路进行良好的保护作用。产品采用的倾角センサーは测量角度精确、稳定。
产品適用される需检测土壤墒情与旱情信息，或需要实时检测气象、水雨情、墒情、农情、水利工程蓄水引水等场所。
1.2 製品特徴
. 产品外壳采用 PVC 塑料管， 内部发射近 1GHz 的高频探测波，可以穿透塑料管，effective 感知土壤环境。
. 可選択内置倾角センサーは实时监测土壤及デバイスステータス。
. エキスパート版管式土壤墒情监测仪灌封制作，可完全防水。
. 不受土壤中盐离子的影响，化肥、农药、灌溉等农业活动不会影响测量结果，データ正確。
. センサーは的电极ない直接与土壤接触，避免电力对土壤及土壤中的植物的干渉。
. 产品采用標準的 ModBus-RTU485 通信モード，最远通信 2000 米。
. サポート 10-30V 宽电压充电。
1.3 技術パラメータ
| 工作温度 | -40℃-80℃ | ||
|
测量範囲 |
土壤湿度 | 0～100% | |
| 土壤温度 | – 15℃~35℃ | ||
| 倾角 | -90 °~90 ° | ||
|
测量精度 |
土壤湿度 | ±5%（@50%,25℃) | |
| 土壤温度 | ±0.5℃（25℃) | ||
| 倾角（典型精
度） |
X 、Y 轴 | 静态精度±0.1 ° , 动态精度±0.5 ° | |
| Z 轴 | 静态精度±0.5 ° , 动态存在积分误差 | ||
| 温度漂移（倾角） | ±（0.5 °~ 1 ° ) , （-40°C ~ +60°C ） | ||
| 测点间距 | 10cm | |
| 供电方式 | 10-30V 宽直流供电 | |
| 外壳使用材
料 |
PVC 塑料管 |
|
| 防护等级 | 地面以下部分 IP68 | |
| 出力信号 | RS485(ModBus Protocol) | |
|
功耗 |
三层 | 0.7W |
| 五层 | 0.96W | |
| 応答時間 | ≤60s | |
以上陈述的性能データ是在使用我公司测试系统及软件的测试条件下取得的。为了持续改进产品，我公司保留更改设计功能和规格的权利，恕不另行通知。
1.4 产品选型
| RS- | 公司代号 | |||
| 3S | 检测 3 层土壤湿度 | |||
| 4S | 检测 4 层土壤湿度 | |||
| 5S | 检测 5 层土壤湿度 | |||
| 3W3S | 检测 3 层土壤温湿度 | |||
| 4W4S | 检测 4 层土壤温湿度 | |||
| 5W5S | 检测 5 层土壤温湿度 | |||
| Q3S | 检测 3 层土壤湿度及倾角 | |||
| Q4S | 检测 4 层土壤湿度及倾角 | |||
| Q5S | 检测 5 层土壤湿度及倾角 | |||
| Q3W3S | 检测 3 层土壤温湿度及倾角 | |||
| Q4W4S | 检测 4 层土壤温湿度及倾角 | |||
| Q5W5S | 检测 5 层土壤温湿度及倾角 | |||
| N01- | 標準 ModBus-RTU485 Communication | |||
| TR-6 | エキスパート版管式土壤墒情监测仪 | |||
デバイス取り付け説明
2.1 デバイス尺寸与检测高度
产品采用分层设点的观测構造，地面設定一个温度观测点，地下土壤每隔 10cm設定一
个土壤温湿测点，观测相对应範囲内的土壤温湿度。如下图所示：
2.2 デバイスインストール前チェック
機器のインベントリ：
管式土壤墒情监测仪一台
資格証明書、保修卡等一份
USB 转 485 一台（选配）
太阳能充电板（选配）
土钻（选配）
自行准备清单
水、水桶、手套（按照个人需求選択）
2.2.1 インストール位置選択
. 在作物播种后进行デバイスインストール；
. インストール位置需要地势平坦；
. 包括的灌溉条件下，优先選択获水较少エリア作为监测位置；局部灌溉条件下，選択湿 润エリア内作为监测位置；
. 选取作物长势均衡并可代表绝大多数作物长势的位置；
. 了解被监测作物的根系分布，一般選択离作物吸水根系较近的位置。
注意：デバイスインストール地点应選択地势相对较高处，防止雨水倒灌进デバイス内部从而引起デバイスショート或线路故障。
2.3 Installation method
最初のステップ：使用土钻在合适的位置打孔
1.将土钻竖直于地面，双手紧握手柄顺时针下压慢速转动。（注意：不要太用力，务必慢速多转几圈，防止钻头跑偏至孔洞打歪）
- 将取土钻从孔洞中取出，放入桶中将土钻中的土收集到桶中用以次へ和泥浆。（注意：因为第一钻土因为杂质过多故不做收集）
- 反复持续上述打孔、取土，并在此过程中尝试性地将センサーは轻放入孔洞中（请勿将デバイス用力触底），以测试孔洞的深度是否合适；若有卡顿，则使用土钻修正，保证センサーは放入、取出都比较顺畅；直到孔深与センサーは所标识的インストール位置齐平，打孔完成。
第二のステップ：制作泥浆
1.挑出土钻取出的土壤中的杂质，石子、草根、不容易溶解的土块等。将土壤搓细，以便和泥浆。
2.倒入适量水，充分搅拌至粘稠状；壤土泥浆一般不能稠于“芝麻酱 ”状；和泥浆完成。
第三のステップ：灌浆インストール
- 将泥浆缓慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置；可根据实际情况酌情增减。
- 将センサーは慢慢放入孔洞中，向一个方向慢慢转动并下压，速度过快可能会导致气泡不能被完全排出。（注意：再转动下压的过程中不可以上拔センサーは，防止气体再次吸入孔中）
3.当センサーはインストール到正确的深度后，デバイス周围会溢出一些泥浆，灌浆完成; 此时センサーは安 装深度与洞口齐平。（注意：将センサーは周围 3cm 以外多余的泥浆クリア，防止结块影响水分下渗）
第四のステップ：インストール完成
将デバイス接好电源线和 485 通信线上电后，デバイス会发出一声滴的声音后即デバイス开机，即可正常工作。建议在泥浆恢复正常ステータス后再进行正常工作。
其他注意事項について：
砂土インストール要点
砂土インストール与壤土標準インストール步骤无异，需要注意的是需准备足量的水，不少于 5L；在灌 浆之前，先把水倒入孔洞中，淋湿整个洞壁，直到孔洞底部有多余的水出现为止。然后按照 步骤，将泥浆慢慢倒入孔洞中，大概大概到孔洞 1/2 的位置。其余インストール步骤参照壤土的インストール即可。
黏土インストール要点
黏土的インストール在打孔收集土壤完毕之后，清理杂质后，将黏土在水中浸泡大于 4 小时，使黏土软化，便于和成比较均匀的泥浆。浸泡完成后搅拌成粘稠状，灌浆即可。其余インストール步骤参照壤土的インストール即可。
2.4 製品配線説明
电源及 485 信号
宽电压电源入力 10~30V 均可。485 信号线配線时注意 A\B 两条線は反対できない，バス上多台デバイス间アドレス不能冲突。
| 线色 | 説明 | |
|
电 源 |
棕色 | 电源正（10~30V DC） |
| 黑色 | 电源负 | |
|
通 信 |
黄（绿）色 | 485-A |
| 蓝色 | 485-B |
設定软件インストール及使用
3.1 软件選択
打开パッケージの内容，Choice“デバッグ软件 ”—“485 参数設定软件 ”，找到是打开即可。注意：在使用该設定软件更改アドレス和ボーレート的时候只能接一台デバイス。
3.2 参数設定
① 、選択正确的 COM 口（ “我的电脑—属性—デバイスマネージャ（device manager）—ポート ”里面表示 COM ポート）。
② 、单独只接一台デバイス并上电，点击软件的测试ボーレート，软件会测试出当前デバイス的ボーレート以及アドレス，デフォルトボーレート为 4800bit/s,デフォルトアドレス为 0x01。
③ 、根据使用需要修改アドレス以及ボーレート，同时可查询デバイス的当前功能ステータス。
④ 、もし测试不成功，请重新チェックデバイス配線及485驱动インストール情况。
通信プロトコル
4.1 通讯基本参数
| 编 码 | 8 位二进制 |
| data bit | 8 位 |
| パリティ検査位 | 无 |
| stop bit | 1 位 |
| エラーチェック | CRC（冗余循环码） |
| Baud rate | 2400bit/s 、4800bit/s 、9600 bit/s 可设，出厂デフォルト为 4800bit/s |
4.2 データフレーム形式定义
采用ModBus-RTU 通讯规约，格式如下：
初始構造 ≥4 バイト的时间
アドレス码 = 1 byte
function code = 1 byte
data area =N byte
エラーチェック = 16 位CRC 码
结束構造 ≥4 バイト的时间
アドレス码：为变送器的アドレス，在通讯网络中是唯一的（出厂デフォルト0x01）。
function code：マスター所发指令功能指示，本变送器用到機能コード0x03（読み取りレジスタのデータ）、0x06（写入レジスタのデータ）。
data area：データ区是具体通讯データ，注意16bitsデータ前の高さ。！
CRC码：二バイト的チェックコード。
マスター问询フレーム構造：
| アドレス码 | function code | レジスタ開始アドレス | レジスタ長さ | チェックコード低位 | チェックコード高位 | ||||
| 1 byte | 1 byte | 2 byte | 2 byte | 1 byte | 1 byte |
スレーブ应答フレーム構造：
| アドレス码 | function code | 有效Bytesの数 | データ一区 | 第二データ区 | No. N data area | checksum |
| 1 byte | 1 byte | 1 byte | 2 byte | 2 byte | 2 byte | 2 byte |
4.3 register address
| register
address |
PLC或组态
address |
内容 | function code
（16 进制） |
| 0000 H | 40001 | 第一层土壤湿度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0001 H | 40002 | 第一层土壤温度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0002 H | 40003 | 第二层土壤湿度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0003 H | 40004 | 第二层土壤温度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0004 H | 40005 | 第三层土壤湿度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0005 H | 40006 | 第三层土壤温度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0006 H | 40007 | 第四层土壤湿度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0007 H | 40008 | 第四层土壤温度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0008 H | 40009 | 第五层土壤湿度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 0009 H | 40010 | 第五层土壤温度（实际值的10倍） | 03/04 |
| 003C H | 40061 | 角度（实际值的100倍） | 03/04 |
| 003D H | 40062 | X轴角度分量（浮点型） | 03/04 |
| 003E H | 40063 | ||
| 003F H | 40064 | Y轴角度分量（浮点型） | 03/04 |
| 0040 H | 40065 | ||
| 0041 H | 40066 | Z轴角度分量（浮点型） | 03/04 |
| 0042 H | 40067 | ||
| 0043 H | 40068 | X轴加速度分量（浮点型） | 03/04 |
| 0044 H | 40069 |
| 0045 H | 40070 | Y轴加速度分量（浮点型） | 03/04 |
| 0046 H | 40071 | ||
| 0047 H | 40072 | Z轴加速度分量（浮点型） | 03/04 |
| 0048 H | 40073 | ||
| 07D0 H | 42001 | address | 03/06 |
| 07D1 H | 42002 | Baud rate（0 代表 2400 1 代表 4800
2代表9600 bit/s） |
03/06 |
4.4 通信プロトコルサンプル以及解释
举例：読み取りデバイスアドレス 0x01 的第一层土壤温度水分值
问询フレーム（16 进制）：
| アドレス码 | function code | starting address | データ長さ | チェックコード低位 | チェックコード高位 | |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
应答フレーム（16 进制）：（例如读到温度为- 10. 1℃ , 水分为 65.8%RH）
| アドレス码 | function code | 戻る有效Bytesの数 | 水分值 | 温度值 | チェックコード低位 | チェックコード高位 | |||
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x02 0x92 | 0xFF 0x9B | 0x5A | 0x3D |
温度計算：
当温度低于 0 ℃ 时温度データ以补码的形式上传。
temperature：FF9B H(hexadecimal)= – 101 = >temperature = – 10. 1℃
水分：0292 H(hexadecimal) = 658 = >水分= 65.8%RH
举例：読み取りデバイスアドレス 0x01 的角度值
问询フレーム（16 进制）：
| アドレス码 | function code | starting address | データ長さ | チェックコード低位 | チェックコード高位 | |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x3C | 0x00 0x01 | 0x44 | 0x06 |
应答フレーム（16 进制）：（例如读到角度值为 80 ° )
| アドレス码 | function code | 戻る有效Bytesの数 | 角度值 | チェックコード低位 | チェックコード高位 | ||
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x1F 0x40 | 0xB1 | 0x84 |
举例：読み取りデバイスアドレス 0x01 的 X 轴角度分量值
问询フレーム（16 进制）：
| アドレス码 | function code | starting address | データ長さ | チェックコード低位 | チェックコード高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x3D | 0x00 0x02 | 0x55 | 0xC7 |
应答フレーム（16 进制）：（例如读到 X 轴角度分量值为 90 ° )
| アドレス码 | function code | 戻る有效Bytesの数 | 高位 | 低位 | チェックコード低位 | チェックコード高位 | |||
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x42 0xB4 | 0x00 0x00 | 0xAE | 0x6D |
举例：読み取りデバイスアドレス 0x01 的 X 轴加速度分量值
问询フレーム（16 进制）：
| アドレス码 | function code | starting address | データ長さ | チェックコード低位 | チェックコード高位 | |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x43 | 0x00 0x02 | 0x35 | 0xDF |
应答フレーム（16 进制）：（例如读到 X 轴加速度分量值为 0.5g）
| アドレス码 | function code | 戻る有效Bytesの数 | 高位 | 低位 | チェックコード低位 | チェックコード高位 | |||
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x3F 0x00 | 0x00 0x00 | 0xF6 | 0x27 |
