產(chǎn)品概述：

水鹽肥運移模擬調控系統項目主要有兩部分組成，一是土建工程部分，具體包含一處測坑群的地下室建設、一套移動(dòng)遮雨棚工程建設；二是設備安裝調試部分，具體包含兩套稱(chēng)重式蒸滲儀、一套人工模擬降雨系統、十八套土壤墑情監測系統、十八套土壤溶液提取系統、十八套自動(dòng)供排水系統。

設備包括：

XHZ-ZS101稱(chēng)重式蒸滲儀2套、XHZ-JY101人工模擬降雨系統1套、XHZ-SQ101土壤墑情監測系統18套、XHZ-RY101土壤溶液提取系統18套、XHZ-BS101自動(dòng)供排水系統18套、XHZ-DZPT-100水鹽運移模擬系統數據展示平臺1套。

主要技術(shù)參數及配置：

一、稱(chēng)重式蒸滲儀

由箱體、稱(chēng)重系統、滲漏監測系統、土壤環(huán)境監測系統、土壤溶液提取系統、自動(dòng)排水系統、數據采集系統、UPS備電系統等組成。

蒸滲儀箱體長(cháng)3.3m，寬2.0m，裝土深2m，反濾層厚0.3m，總深度2.3m。

蒸滲儀蒸散量變化靈敏度：≤0.02mm水深，滲漏量監測稱(chēng)重模式：采用1個(gè)S型稱(chēng)重傳感器，帶有自動(dòng)排水裝置；稱(chēng)重量程：5kg；分辨率：0.1g；精度：1g；輸出：內部RS485協(xié)議或標準Modbus協(xié)議；

土壤環(huán)境監測系統是分層進(jìn)行監測，大型蒸滲儀分7層測量，土壤溶液分層提??；

土壤溶液分層提取，蒸滲儀分7層；土壤溶液包括陶土頭（用一備一）、溶液抽取器、取樣瓶、真空泵等。

土壤水分溫度電導率：量程：水分0~100%，溫度-40~80℃，電導率0~23 dS/m；精度：±3%，±0.5℃，±5%（0-7ds/m內）；防護等級：IP68；輸出：SDI-12；電導率測量須采用鍍金觸點(diǎn)；尺寸：整體厚度不超過(guò)1.5cm，探針長(cháng)度不超過(guò)5cm；供電電壓：最低可至2.5V，最高可至16V；線(xiàn)纜：5米。

土壤水勢：土壤水勢范圍：-9kPa～-2,000kPa（1.96～4.31pF），分辨率：0.1kPa，準確度：±(讀數的 10%+ 2kPa)@-9kPa～-100kPa，傳感器類(lèi)型：頻域，帶校準的陶質(zhì)板；土壤溫度范圍：-40～60℃，分辨率：0.1℃，準確度：±1℃；傳感器類(lèi)型：熱敏電阻；測量頻率：70 MHz；輸出：SDI-12 通訊協(xié)議。

所生產(chǎn)的稱(chēng)重式土壤蒸滲儀符合國家《企業(yè)標準信息公共服務(wù)平臺》公示的標準。

LYSDAMS V1.0蒸滲儀數據采集與管理系統：系統中所有子系統的數據采集及處理都由采集主機進(jìn)行，同時(shí)采集主機將數據緩存，向數據平臺發(fā)送數據。主處理器：高性能Cortex M系列處理器；內部存儲：512M 高可靠性Nor Flash存儲，無(wú)壞區塊；外部存儲：USB接口，TF卡；通信接口：2/3/4G全網(wǎng)通無(wú)線(xiàn)傳輸接口，以太網(wǎng)接口，RS485接口；通信協(xié)議：支持標準MQTT或自有協(xié)議；可擴展選配模塊：SDI-12采集模塊，RS485 Modbus 采集模塊，模擬量采集模塊，4-20mA采集模塊，輸入輸出控制模塊等；數據采集：擴展選配模塊支持自動(dòng)識別及編址，可進(jìn)行自動(dòng)適應采集；帶有液晶顯示及按鍵人機界面，可在現場(chǎng)查看設備狀體及下載數據；可設置采樣間隔及采集數據類(lèi)型，采樣間隔1分鐘至4小時(shí)可配置；數據下載：本地U盤(pán)/TF卡下載，遠程云平臺存儲下載；；可實(shí)現與水鹽運移模擬系統數據展示平臺的聯(lián)動(dòng)，并實(shí)時(shí)顯示可控制，后期可擴展并能集成其他傳感器。

二、人工模擬降雨系統

人工模擬降雨配合移動(dòng)防雨棚，實(shí)現每6個(gè)為一個(gè)小區的模擬降雨，逐步降雨3個(gè)小區；

雨強連續變化范圍：15~ 180mm/h；

降雨單區有效面積：56㎡；

降雨移動(dòng)區域：3個(gè)區；

降雨均勻度：＞0.80；

雨滴大小調控范圍：0.4-6mm；

降雨高度：≥3m；

噴頭的要求：旋轉下噴式噴頭，不銹鋼材質(zhì)，大中小3種噴頭；

管道材質(zhì)：免生銹鋼塑復合管；

連續降雨方式：可實(shí)現連續、變雨強降雨，提前設置多降雨場(chǎng)次、時(shí)間、雨強，系統自動(dòng)執行場(chǎng)次降雨的切換；

系統控制方法：采用閉環(huán)控制法，即就是在降雨區所布設的雨量計可以實(shí)時(shí)監測降雨強度的大小，并將數據傳輸至控制臺，與設定的雨強值進(jìn)行逼近式對比分析，再通過(guò)自動(dòng)調節變頻器及流量調節閥、調壓閥等組件，改變供水水壓及流量。本系統控制方式采用自主研發(fā)的PID閉環(huán)控制法。在降雨區所布設的壓力傳感器、雨量計可以實(shí)時(shí)監測供水管道內壓強及實(shí)際降雨強度的大小，并將采集參數回傳至高性能MUC控制單元，利用內置PID算法快速響應系統反饋的數據，并結合當前降雨場(chǎng)景制定調節方案，實(shí)現精準調控?？刂葡到y下位機的主控采用ST意法半導體基于A(yíng)RM Cortex-M3內核的高性能系列MCU；傳感器采集選用Sigma-Delta式可編程ADC。采樣分辨率24Bit，采樣速率最高可達19200樣本/秒；下位機通過(guò)內嵌WIFI模塊及自主研發(fā)的780MHz射頻模塊與平板電腦端進(jìn)行連接，并通過(guò)TCP/IP或串行通信協(xié)議進(jìn)行通信。相關(guān)無(wú)線(xiàn)通信方案：802.11b/g/n及Sub-1GHz均符合國家標準要求；控制器與變頻器、回水閥之間使用的工業(yè)485差分信號總線(xiàn)進(jìn)行通信，遵循ModBus通訊協(xié)議；閥門(mén)控制部分采用MOSFET半導體技術(shù)。

三、土壤墑情監測系統

采集器系統：所有SDI-12傳感器數據采集由及處理都由采集器進(jìn)行，同時(shí)采集器將數據緩存，向系統主機發(fā)送數據，所有數據采集器支持級聯(lián)，可自由擴展采集器數量及傳感器數量；

主處理器：高性能Cortex M系列處理器；

內部存儲：1M 高可靠性EEPROM；

傳感器接口：標準SDI-12接口，4個(gè)獨立編制采集通道；通信接口：外部RS485接口，標準Modbus-RTU協(xié)議或者內部協(xié)議；

主機通信：4G全網(wǎng)通及以太網(wǎng)通信，支持標準MQTT或自有協(xié)議；

數據采集：可設置采樣間隔及采集數據類(lèi)型，或者由系統主機控制采集；

工作環(huán)境：溫度 -30~+75℃，濕度0~100% RH；

供電方式：AC 220V 或 DC 24V，可連接太陽(yáng)能供電。

可實(shí)現與水鹽運移模擬系統數據展示平臺的聯(lián)動(dòng)，并實(shí)時(shí)顯示可控制，后期可擴展并能集成其他傳感器。

土壤墑情監測系統，布設7層監測土壤溫度、濕度、電導率、水勢四個(gè)參數；

土壤水分溫度電導率：量程：水分0~100%，溫度-40~80℃，電導率0~23 dS/m；精度：±3%，±0.5℃，±5%（0-7ds/m內）；防護等級：IP68；輸出：SDI-12；電導率測量須采用鍍金觸點(diǎn)；尺寸：整體厚度不超過(guò)1.5cm，探針長(cháng)度不超過(guò)5cm；供電電壓：最低可至2.5V，最高可至16V；線(xiàn)纜：5米。

土壤水勢：土壤水勢范圍：-9kPa～-2,000kPa（1.96～4.31pF），分辨率：0.1kPa，準確度：±(讀數的 10%+ 2kPa)@-9kPa～-100kPa。

四、土壤溶液提取系統

土壤溶液分7層提??；包括陶土頭（用一備一）、溶液抽取器、取樣瓶、真空泵等。

土壤溶液提取器可以7個(gè)點(diǎn)位同時(shí)提取不同深度土壤溶液，溶液抽取器長(cháng)度400mm，內徑140mm，外徑150mm；

陶土頭：尺寸：Φ20x50mm;硅砂材料，進(jìn)氣值：0.9bar；

真空泵：抽氣速率≥20L/min，極限負壓值≥0.06MPa；

溶液提取瓶：材質(zhì)高硼硅，容量100ml。

五、自動(dòng)供排水系統

自動(dòng)供排水系統采集馬氏瓶中各傳感器數據，并且根據傳感器數據計算出蒸滲儀蒸發(fā)量(補水量)以及滲漏量（排水量），同時(shí)控制自動(dòng)供排水，并將采集器將數據緩存，向系統主機發(fā)送數據。

支持多種馬氏瓶傳感器，在異常狀態(tài)下（缺供水/斷電/凍結）可自動(dòng)切換至安全運行狀態(tài)，恢復后繼續正常運行；

可實(shí)現與水鹽運移模擬系統數據展示平臺的聯(lián)動(dòng)，并實(shí)時(shí)顯示可控制，后期可擴展并能集成其他傳感器。

主處理器：高性能Cortex M系列處理器；

內部存儲：1M 高可靠性EEPROM；傳感器接口：4路4-20mA采集接口，高速高精度ADC采集，24位分辨率；輸入開(kāi)關(guān)接口：2路，干接點(diǎn)或PNP型，隔離輸入；控制接口：8路電磁閥或4路電動(dòng)球閥，可配置；

通信接口：RS485接口，標準Modbus-RTU協(xié)議或者內部協(xié)議；

數據采集：可設置采樣間隔及采集數據類(lèi)型，或者由系統主機控制采集；

蒸散量(補水量)測量：液位壓力換算式；蒸散量(補水量)分辨率：0.01mm；

蒸散量(補水量)精度：0.1mm；

滲漏量（排水量）測量：液位壓力換算式；

滲漏量（排水量）分辨率：0.001mm；

滲漏量（排水量）精度：0.01mm；

工作環(huán)境：溫度 -40~+75℃，濕度0~100% RH；

防水等級：IP66；

供電方式：AC 220V 或 DC 24V，可連接太陽(yáng)能供電。

六、水鹽運移模擬系統數據展示平臺

1.基于microsoft .Net平臺開(kāi)發(fā)。兼容Windows7及以上系統。

2.單路服務(wù)器具備最多256個(gè)數據采集節點(diǎn)的連接能力。每各數據節點(diǎn)具備不少于250各傳感器的采集能力。

3.具備GIS系統，并能基于地圖展示數據點(diǎn)分布和實(shí)時(shí)采集數據的顯示。地圖的最大分辨率不應低于50米，并至少具備道路和衛星兩類(lèi)底圖。

4.平臺自身攜帶1949-2020的全國歷史天氣數據。用以做研究對照和數據分析。

5.平臺可支持以太網(wǎng)設備，RS232/485總線(xiàn)設備，PakBus總線(xiàn)設備，CAN總線(xiàn)設備，M1553b總線(xiàn)設備的接入，數據采集及控制。

6.平臺可支持對采集到的數據進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖形化顯示。擁有多種曲線(xiàn)展示實(shí)時(shí)及統計數據。對系統中的主要系統和設備，應有動(dòng)態(tài)的系統拓撲動(dòng)畫(huà)，并在其上顯示設備運轉的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

7.平臺至少應包含稱(chēng)重式蒸滲儀、土壤墑情監測系統、自動(dòng)供排水系統的接入和展示。除本項目采購硬件之外，也應兼容甲方已有的傳感硬件和采集設備。8.服務(wù)器采用塔式服務(wù)器，16G內存，2*1T，四核，帶21.5顯示器；顯示大屏采用100英寸，4K顯示器。