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土壤測坑監(jiān)測系統(tǒng)

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公司名稱北京波恩儀器儀表測控技術有限公司
品牌波恩儀器
型號BN-TCK20
所在地北京市
廠商性質生產(chǎn)廠家
更新時間2022/7/15 10:49:29
訪問次數(shù)651

產(chǎn)品標簽:

土壤測坑監(jiān)測

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　　北京波恩儀器儀表測控技術有限公司(簡稱“波恩儀器” )，位于北京市昌平區(qū)回龍觀鎮(zhèn)中關村生命科學園，這里是集生命科學研發(fā)、企業(yè)孵化、中試與生產(chǎn)、成果評價鑒定、生物技術項目展示發(fā)布，風險投資、交流、人員培訓于一體的高科技園區(qū)。我司是一家集自主研發(fā)、生產(chǎn)組裝、專業(yè)承包、銷售、維護、貿(mào)易等服務為一體的，專業(yè)從事多個種類儀器儀表的研發(fā)生產(chǎn)型企業(yè)。北京波恩儀器儀表測控技術有限公司持續(xù)改進質量管理、優(yōu)化管理流程、提高服務質量和參與市場競爭，打下了良好基礎。北京波恩儀器儀表測控技術有限公司的產(chǎn)品涵蓋多個行業(yè)，廣泛應用于企業(yè)、研究所、高校、石油、化工、冶金、熱處理、壓力容器、機械制造、汽車制造等工業(yè)領域。北京波恩儀器儀表測控技術有限公司注重科技創(chuàng)新能力，現(xiàn)有全國技術開發(fā)中心：北京中心、成都中心，并且與國內多所高校實驗室及研究機構合作，依托雄厚的技術力量，完善的檢測手段及強大的技術研發(fā)實力，為公司提供優(yōu)質先進的產(chǎn)品。其系列產(chǎn)品一經(jīng)面世便贏得了市場的廣泛認同和用戶的信賴，波恩儀器已經(jīng)成為了國內較有影響力的環(huán)境檢測儀器、實驗室儀器、工業(yè)自動化儀器等系列產(chǎn)品的企業(yè)之一。北京波恩儀器儀表測控技術有限公司公司還與國內外多家儀器儀表公司保持良好的合作關系，始終與國內外自動化行業(yè)中的制造供應商有著廣泛密切的合作與交流。我們憑著熟練的專業(yè)技術、完善的產(chǎn)品技術和售后服務，以及公司優(yōu)良的銷售業(yè)績、良好的商業(yè)信譽，為廣大客戶提供優(yōu)質的服務。設計波恩公司擁有多名高級工程師，在自動化儀器儀表、測控技術、電氣、軟件、及系統(tǒng)設集成計方面經(jīng)驗豐富，并設計出了許多產(chǎn)品。秉承規(guī)范適用的原則，為客戶提供高經(jīng)濟性、高精度、高質量的設備系統(tǒng)的設計咨詢服務。人才與工程在飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，公司不僅從社會招聘人才，還密切的與東北大學、遼寧石油化工大學、北華大學等多所高校進行技術交往，建立著堅實的技術聯(lián)盟。服務波恩公司有多名經(jīng)驗豐富的技術人員可從事各種設備的調試和維修保養(yǎng)工作。完善的服務體系，充足的備件，為用戶解除后顧之憂。北京波恩儀器儀表測控技術有限公司將一如既往的本著“用優(yōu)質和創(chuàng)新贏未來”的宗旨，將“波恩儀器”的品牌推向全國，在儀器儀表行業(yè)創(chuàng)立真正屬于我們中國的自主品牌！

　　北京波恩儀器公司氣象部是專業(yè)致力于氣象、水文、生態(tài)和環(huán)境監(jiān)測設備、無損檢測設備等產(chǎn)品的技術開發(fā)、專業(yè)承包、組裝、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)解決方案和服務為一體的高新技術企業(yè)。

　　我公司與十幾家國外的氣象、水文和環(huán)境監(jiān)測設備生產(chǎn)商（如VAISALA、HUKSEFLUX 、RM.YOUNG等）有著廣泛而深入的合作；為用戶提供面向選擇合適產(chǎn)品的渠道，同時也能保證產(chǎn)品的本土化服務；使用戶得到經(jīng)濟高效的產(chǎn)品服務，滿足不同用戶需求和可持續(xù)的完善可靠的系統(tǒng)解決方案。

　　北京波恩儀器公司氣象部鞏固和進一步發(fā)展自動氣象站及組網(wǎng)、通訊技術的國內地位，積極開發(fā)新型自動氣象傳感器及特種氣象要素觀測技術，適時向高空氣象觀測發(fā)展，建成一個立足于氣象行業(yè)并積極服務于國民經(jīng)濟其它行業(yè)的集氣象觀測自動化理論及應用技術研究、新產(chǎn)品技術開發(fā)、專業(yè)承包、工程技術服務和系統(tǒng)集成于一體的現(xiàn)代化科技型企業(yè)。在保持國內水平的基礎上，積極進步。北京波恩儀器公司氣象部具有多年年氣象和關聯(lián)行業(yè)的專業(yè)服務經(jīng)驗，形成了專業(yè)技術和人才的深厚積淀；可以更好地適應國內客戶不同層次的需求。

　　北京波恩儀器公司氣象部憑借多年的實踐和經(jīng)驗，憑業(yè)內先進的技術實力和優(yōu)異的產(chǎn)品質量和服務，成為行業(yè)企業(yè)。產(chǎn)品遍及全國31個省市自治區(qū)；行業(yè)涵蓋了氣象業(yè)務、氣象服務、水利水文、氣象、交通氣象、生態(tài)環(huán)境、能源和軍事國防等諸多領域。我司氣象部主要從事大氣監(jiān)測自動化系統(tǒng)中地面氣象觀測自動化技術的研究、開發(fā)、工程服務和系統(tǒng)集成。主要方向有：各種氣象傳感器，重點是溫濕度、風向風速、能見度等；氣象專用數(shù)據(jù)采集器；各種自動氣象站；無線、有線數(shù)據(jù)傳輸技術及自動氣象站組網(wǎng)技術；自動氣象站業(yè)務應用等。

　　自動氣象站(含海濱、船載、交通、便攜式)、自動氣候站、自動雨量站、雪深觀測儀、光電式數(shù)字日照計、大氣電場儀、雷電探測儀、自動土壤水分觀測儀、輻射觀測設備、凍土器(TB1-1型)、雪深觀測儀、前向散射式能見度儀、雨滴譜式降水現(xiàn)象儀、激光云高儀、云量自動觀測儀、毫米波測云儀、微波輻射計、海洋氣象浮標等自動化觀測設備。智能氣溫測量儀、智能濕度測量儀、智能風測量儀、智能氣壓測量儀、智能翻斗雨量測量儀、智能稱重降水測量儀、智能土壤溫度測量儀等智能化觀測設備。電動通風干濕表、直管地溫表、地面溫度表、曲管地溫表、低溫度表、動槽水銀氣壓表、三杯風向風速表、雨量器、百葉箱、蒸發(fā)傳感器通風防輻射罩及附屬設備。

　　北京波恩儀器公司氣象部農(nóng)業(yè)氣象和大氣成分觀測裝備

　　作物氣象自動觀測站、農(nóng)業(yè)小氣候自動觀測站、酸雨觀測設備、大氣負離子觀測設備。

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隧道能見度檢測器，隧道亮度檢測器，氣象站，測厚儀探傷儀，隧道交通能見度檢測器，振蕩器搖床攪拌機，水分測定儀，徑流及泥沙含量監(jiān)測系統(tǒng)，負氧離子檢測儀，徑流小區(qū)泥沙自動監(jiān)測，風速風向檢測儀

產(chǎn)品簡介在線詢價

土壤測坑監(jiān)測系統(tǒng)，是我公司在充分汲取國內外有關系統(tǒng)特點的基礎上，設計研制的新款設備。其主要特點是：緊跟傳感器技術和檢測技術的革新提高了相關參數(shù)的測量精度；同時，進一步改善和提高了土壤測坑監(jiān)測儀使用中的人機效率，降低了勞動強度和維護工作量。

土壤測坑監(jiān)測系統(tǒng) 產(chǎn)品信息

一、產(chǎn)品簡介及設計目標

BN-TCK20型土壤測坑系統(tǒng)是我公司在現(xiàn)代電子技術、土壤物理學和微氣候學等學科領域不斷深入發(fā)展的基礎上，為測定農(nóng)田蒸騰蒸發(fā)和地下水-土壤水轉化而研發(fā)生產(chǎn)的一種更系統(tǒng)更綜合的標準實驗設備。其通過對被測土壤（原狀土或人工配置實驗土）水循環(huán)的記錄分析，以研究農(nóng)作物的耗水規(guī)律和SPAC系統(tǒng)中水分運移轉化規(guī)律。該儀器采用的高分辨率土壤溫度、水分、電導率和水勢傳感器，配置了智能數(shù)據(jù)采集器和信號處理器，可同時檢測被測土體信息隨時間的微小變化及氣溫?？諝鉂穸?、光照、降水等對應相關參數(shù)，并對測量的數(shù)據(jù)進行實時在線快速分析處理、記錄儲存，做到了數(shù)據(jù)采集的高速化、準確化和人性化，大大提高了工作效率，降低了勞動強度。適用于農(nóng)田、草原、森林及河流濕地等生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)的長期監(jiān)測。

測坑監(jiān)測系統(tǒng)，是我公司在充分汲取國內外有關系統(tǒng)特點的基礎上，設計研制的新款設備。其主要特點是：緊跟傳感器技術和檢測技術的革新提高了相關參數(shù)的測量精度；同時，進一步改善和提高了土壤監(jiān)測系統(tǒng)使用中的人機效率，降低了勞動強度和維護工作量。其筒體結構與工作原理如圖1所示。

圖1 測坑監(jiān)測系統(tǒng)總體結構

二、系統(tǒng)組成及總體結構

測坑監(jiān)測系統(tǒng)可分為硬件和軟件兩大部分，共四個板塊：

（1）測量部分：由測坑及配套傳感器等組成、

（2）數(shù)據(jù)傳輸部分：由數(shù)據(jù)轉換模塊、放大器及供電系統(tǒng)等組成。

（3）終端顯示部分：由數(shù)據(jù)采集器、主控制器、配套軟件及液晶顯示屏等組成。

（4）灌溉系統(tǒng)：由控制模塊、閥門和補水系統(tǒng)等組成。

BN-TCK20型測坑監(jiān)測系統(tǒng)（無灌溉系統(tǒng)）

序號	名稱	數(shù)量	備注
1	土壤溫度水分電導率傳感器	8只
2	土壤水勢傳感器	8只
3	土壤溶液提取裝置	8只
4	數(shù)據(jù)采集器及主控制器	1臺	含控制模塊
5	大氣溫濕度傳感器	1套	可多套使用
6	光照傳感器	1套	可多套使用
7	雨量傳感器	1套	可多套使用
8	連接線纜及信號控制線	1套
9	配套軟件	1套	可多套使用
10	工控主機	1套	可多套使用

圖2土壤監(jiān)測系統(tǒng)外部（照片）

圖3 土壤監(jiān)測系統(tǒng)外部（照片）

圖4 土壤測坑監(jiān)測內部（照片）

三、解決方案

1、土壤溫度水分電導率傳感器性能參數(shù)

測量參數(shù)：土壤溫度、土壤容積含水率、電導率

測量單位：℃，%（m³/m³），ms/cm

水分量程和精度：0~100%，±2%

溫度量程和精度：-30~70℃，±0.2℃

電導率量程和精度：0~20ms/cm，±2%

工作范圍：-30~70℃

輸出信號：RS485 MODBUS-RTU協(xié)議

供電電壓：DC 5~24V

穩(wěn)定時間：＜1秒

響應時間：＜1秒

電導電極材質：石墨

測量區(qū)域：以中央探針為中心的直徑7cm、高7cm的圓柱體

探針長度直徑：55cm，3mm

探針材質：316L不銹鋼

密封材料：ABS工程塑料

2、土壤水勢傳感器性能參數(shù)

陶瓷頭長度：60mm 直徑：24mm 進氣值：15bar

張力計管長度：可自選長度，10~200cm 直徑：25mm

水勢測量范圍：±100kPa

水勢測量精度：±0.5kPa

輸出信號：RS485 MODBUS-RTU協(xié)議

供電電壓：DC 24V

纜線：4芯屏蔽線

土壤水勢傳感器：帶外部注水裝置，可實現(xiàn)原位注水。

圖5 土壤水勢傳感器

3、土壤溶液取樣

圖6 土壤溶液提取器（含取樣瓶）

電動吸引器

工作原理采用新一代無油潤滑負壓泵制造而成的可移動式吸引裝置

主要材料塑料

參數(shù)技術電源電壓：~220V±22V，50Hz±1Hz

電機功率：120VA

吸引泵：活塞泵

極限負壓值：≥0.085MPa

噪音≤60dB(A)

抽氣速率：≥20L/min

貯液瓶：2500mL/只，2只

外形尺寸 350×305×795mm 包裝數(shù)量 1臺/件

包裝尺寸 445×400×865mm 毛重/凈重 22/19.5kg

附件清單腹腔吸引管1支、空氣過濾器2只、吸引軟導管（長度2米）1根、電源線1根、熔絲管（RF1φ5×20/2.0A）2只、腳踏開關1只

圖7 土壤溶液提取裝置

4、數(shù)據(jù)采集原理及方案

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集全部為智能化采集，數(shù)據(jù)可直接保存到數(shù)據(jù)庫中，也可以數(shù)據(jù)文件的形式按設計定的周期保存，并且能通過網(wǎng)絡進行遠程數(shù)據(jù)傳遞和狀態(tài)監(jiān)控。機體包括物理設備層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)資源層、科研業(yè)務層4個層次，以及信息安全保障、標準規(guī)范建設兩個支撐體系。

圖8 土壤測坑監(jiān)測系統(tǒng)組成框圖

其中物理設備層所有數(shù)據(jù)的自動化采集功能：網(wǎng)絡傳輸層利用Internet局域網(wǎng)，實現(xiàn)科研數(shù)據(jù)的遠程創(chuàng)術與監(jiān)控功能；數(shù)據(jù)資源層為基于IIS搭建的數(shù)據(jù)管理服務器，整合了實驗基地采集或導入科研數(shù)據(jù)，向上提供有關數(shù)據(jù)動態(tài)交換、遠程輸出安監(jiān)控等數(shù)據(jù)服務；科研業(yè)務與B/S方式提供諸如遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控、科研數(shù)據(jù)下載、系統(tǒng)運行維護等業(yè)務；信息安全保障體系通過數(shù)據(jù)傳輸加密、用戶鑒權等方式，保障系統(tǒng)安全；標準規(guī)范建設體系包括科研數(shù)據(jù)格式規(guī)范、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等建設內容。

5、軟件開發(fā)方案

由微軟公司提供的基于運行Microsoft Windows的互聯(lián)網(wǎng)基本服務。是微軟公司推出的新一代腳本語言。包括驗證、緩存、狀態(tài)管理、調試和部署等全部功能。在代碼撰寫方面特色是將頁面邏輯和業(yè)務邏輯分開，它分離程序代碼與顯示的內容，讓豐富多彩的網(wǎng)頁更容易撰寫。同時使程序代碼看起來更潔凈、更簡單。

圖9 系統(tǒng)軟件整體架構

由于土壤測坑監(jiān)測多為根據(jù)用戶需要量身定制，我公司為了減少軟件的重復開發(fā)工作量，提高軟件的通用性以及便于日后的功能擴展，遵循軟件工程的思想，開發(fā)了傳感器配置模塊，使得軟件能適應不同土壤測坑監(jiān)測系統(tǒng)需要，同時也能適應硬件的剪裁。

配套軟件按照B/S模式，用戶界面體現(xiàn)為一系列Web網(wǎng)頁，頁面之間通過菜單操作、超鏈接等方式進行跳轉。進入需要輸入用戶名和密碼。

本系統(tǒng)選用數(shù)據(jù)庫管理軟件MySQL進行科研數(shù)據(jù)的統(tǒng)一儲存管理，并考慮到了系統(tǒng)擴展性，可對下位機進行的操作，主要功能有：

1、232串口配置：主要設置232串口的名稱、下位機的名稱、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗方式、采樣間隔

2、wifi配置：主要設置IP和端口號、下位機名稱、采樣間隔。

3、密碼設置：保證接收數(shù)據(jù)安全正常地工作，設置接收數(shù)據(jù)時的密碼。

4、參數(shù)測定：測定土體的參數(shù)。

下位機操作子系統(tǒng)涵蓋了對數(shù)據(jù)采集器發(fā)出的各種命令。主要的模塊有：

實時數(shù)據(jù)接收：對下位機發(fā)出實時數(shù)據(jù)接收命令，將下位機采集到的實時數(shù)據(jù)以動態(tài)圖表形式加載到頁面，也可將實時數(shù)據(jù)保存到MySQL數(shù)據(jù)庫。

歷史數(shù)據(jù)接收：對下位機發(fā)出歷史數(shù)據(jù)接收命令，將下位機采集到的歷史數(shù)據(jù)保存到MySQL數(shù)據(jù)庫。

新數(shù)據(jù)接收：對下位機發(fā)出新數(shù)據(jù)接受命令，將下位機采集到的歷史數(shù)據(jù)按自定義的時間段存入MySQL數(shù)據(jù)庫。

下位機管理：設置和讀取下位機的狀態(tài)參數(shù)。

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)涵蓋查詢、統(tǒng)計、報表模塊：系統(tǒng)有機地、創(chuàng)造性地將查詢、統(tǒng)計和報表功能結合起來，提供了強大的查詢、報表打印功能，給工程分析提供了真實的、科學的依據(jù)。友好、簡單的條件設置，便于人員使用。

數(shù)據(jù)導入導出功能更大限度地保護數(shù)據(jù)，便于查詢統(tǒng)計。

6、供電電源配置方案

整個系統(tǒng)供電電源方案如圖11所示，220V交流電經(jīng)變壓整流為24V為傳感器供電，另外此24V再經(jīng)電源模塊后輸出5V為控制柜供電。根據(jù)調研情況了解到，施工地區(qū)地處空曠，經(jīng)雷擊風險評估，施工區(qū)的設備、設施易遭到雷擊，故電源系統(tǒng)需做防雷，防浪涌。整個系統(tǒng)供電功率約需100W（包含主控制器、線損和余量）