管式土壤水分温度监测仪
在重新审视土壤水分的应用要求和社会环境基础上，借助互联网的颠覆性创新理念，结合现代工业设计中用户体验的分析技术，以及大数据和物联网的平台，重新设计的产品，它继承了导管式和插针式的各项优势，又弥补了他们的不足，开发了面向大规模、更广泛的应用场景的号称“中国管”的新一代土壤含水率测量设备。它拥有自主知识产权的土壤水分监测系统（具有受发明保护的水分仪，自主版权的软件系统）；它具有土壤水分数据的处理、分析能力，可以为客户提供灌溉咨询指导。
管式土壤水分温度监测仪产品已经具备如下特性：
① 低能耗、集成一体化
即物联网通讯终端、数据存储和处理单元、多深度水分及温度传感器、高性能电池在一个管中集成；低能耗，可用太阳能电池供电，无外部供电工作时间超过30天；
② 精度和稳定性
精度达到正负2%以下，含同位温度校准；稳定性达到0.05%；
③ 安装及实施
15分钟现场操作，无土壤扰动，无需现场校准，智能启停，*降低人力需求；
④ 环境保护
工作期间对环境无污染；设备撤场后对环境无残留污染；
⑤ 大数据支持
产品生命期数据完整记录及备份，支持大数据分析及移动设备访问；
⑥ 知识产权
跟国外产品在知识产权上无现实的和潜在的冲突，能够对核心特性的知识产权进行保护。
管式土壤水分温度监测仪的优势
数据的代表性
典型的插针式传感器感应的土壤范围是直径125毫米、高为200毫米的圆柱体，而“中国管”的感应范围是外径637.5毫米、壁厚250毫米、高为250毫米的管柱体。导管式感应范围是插针式的31倍，表性就提高了30倍。再考虑到土壤水分的不*性，导管式的测量方式显得“靠谱”多了。
插针式的特征是外露的钢针，导管式是指传感器全封闭于一个管中的墒情仪。钢针*使用会变形、表面会有腐蚀或者污染，而且当插针式要成组多点应用的时候就涉及复杂的连线，实施时需要在土壤中挖一个深坑掩埋，安装时如此维护时也需要同样的工作。由此产生的是设备的不可靠、安装和维护时对被测对象的*干扰，工作量和人员因素影响大。而导管式水分仪，打一个洞在地上，插入设备，无论单点还是多组，程序都是一样的，土壤扰动降到***低，设备*使用中传感器件不会受到腐蚀或者污染，基本无人员因素干扰。
数据的精度及稳定性
插针式是半数字化的，导管式是全数字化设计的。插针式从传感探针到数模转换模块之间传输的是十分微弱的模拟量，这一段就十分容易受到外界信号干扰，影响分辨率、可靠性和准确性。而对于导管式的水分传感器，传感器出来的频率信号直接转数字化，这使得受干扰的机会就没有了，所以导管式既能保证高分辨率又能保证高可靠性和*传输准确性。因而导管式可以*消除困扰插针式用户多年的“数据突跳”及“变湿不变数”问题。
管式土壤水分温度监测仪案例
下表为河北保定冉庄水文试验站在2013年底用烘干法做的与传感器对比数据。数据对比了20厘米，50厘米和80厘米三个土层的结果显示，传感器的输出数值在稳
管式土壤水分温度监测仪使用寿命
“中国管”土壤水分、温度检测仪采用全封闭结构，整体设备在插入土壤部分满足IP68防护级别，地上部分满足IP67防护级别。传感器的电子元器件内置于高强度的防护材料之中，与土壤不发生直接接触。内置可反复充电的磷酸铁锂电池，电池具有*的电池防护设计。
在防雷方面，由于传统的RTU支架高出于地面数米，且大部分金属构件直接暴露在空气中，有众多被雷击的案例。
管式土壤水分温度监测仪防盗
当把土壤水分仪*固定安装在田间后，在没有围栏、农场保安等外部保护的情况下，在有被盗的潜在风险时，“中国管”主要从以下几个方面考虑防盗问题。
靠一个人的力量并不能将“中国管”土壤水分、温度检测仪从地面拔出来。尤其是在土壤湿度较大、壤土、粘性土的情况下。只有在两个或以上的人数，通过使用绳子，抬杠，垂直往上的用力，才能将“中国管”从土壤中拔出来。
在有农作物正常生长的地块，当农作物高于18厘米时，农作物都会把水分仪遮盖，植物长得茂密时，传感器更不容易被发现。
无开关的设计模式，实时的智能数据监控，当设备由土壤中拔出地面后，设备仍然正常发送数据，但采集到的含水量数据均为0。当设备数据采集间隔为1小时时，可以在一小时以内发现设备被盗。
另外，可以采用伪装，保护色的方式将设备地上部分涂刷成与环境*的颜色进行防盗。但这种做法需要留心记住传感器所在的位置，避免发生传感器的主人也找不到传感器的情况发生。
"中国管"的人性化设计
① 现场安装时间小于15分钟
现场部署安装时间小于15分钟，*降低人力需求。“中国管”的安装现场，客户仅需要做两件事情：使用“中国管”配套的取土钻钻孔取土；将“中国管”插入土壤中。
② 多样化数据通讯方式
“中国管”土壤水分、温度监测仪有以下3大类通讯方式可供选择：
A. 全网支持移动、联通、电信GPRS 无线通讯； B. RS232通讯，通讯距离：5米； C. CAN通讯，通讯距离：大于500米⑧ 可持续性
③ 免现场校准模式
“中国管”土壤水分、温度监测仪都过出厂校准的模式，使各支传感器的性能参数保持高度的*性，进而在客户提出做土壤参数率定需求时，通过使用其他通规格的传感器就能完成土壤参数率定工作。
④ 无开关设计
无开关的产品设计，把现场安装人员的操作环节及对人员的素质需求降到了***低，通过远程模式智能控制“中国管”土壤水分、温度监测仪的工作和停止。
⑤ 智能检测灯
“中国管”土壤水分、温度监测仪上安装有一智能按钮检测灯，当现场安装人员按按钮检测灯时，如果灯亮，说明设备状态正常，同时进行一次数据测量发送工作。
⑥ 内外结合的供电方式
磷酸铁锂电池内部供电（+3.3VDC）（GPRS通讯模式）或外部+12VDC供电（串口通讯）。
管式土壤水分传感器 客户数据获取方式
管式土壤水分温度监测仪手机端软件
“管式土壤水分温度监测仪配套手机端app，目前手机端app支持安卓4.0及以上系统。通过手机app可以完成实时数据列表浏览、数据图表浏览、设备定位。
产品规格参数：
1、 土壤温度的测量：-55℃~+125℃；
测量精度：±0.5℃；
2、 土壤水分（体积含水量）测量范围：干土～水分饱和土
测量精度：±2%（在提供本地土壤样品校准前提下）
3、 通讯方式：
GPRS/ CDMA 1X 无线通讯（移动、联通、电信全网支持）
RS232通讯
CAN通讯，通讯距离：大于500米
4、 供电方式：内置磷酸铁锂电池供电或外部供电
5、 外形尺寸：直径63mm，长度随传感器的数量而不同。
6、 运行环境：-20℃～85℃；
7、 外壳防护等级：地面部分：IP67；地面以下：IP68
