利用無線物聯(lián)網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)土壤ph值的在線測(cè)量

土壤酸堿性常用pH值來表示，它是指土壤的酸堿程度。

土壤酸堿性共分為7級(jí)，分級(jí)指標(biāo)、pH值反映強(qiáng)度如下：

4.5酸性極強(qiáng)；

4.5-5.5強(qiáng)酸性；

5.5-6.5酸性；

6.5-7.5中性；

7.5-8.5堿性；

8.5-9.5強(qiáng)堿性；

9.5堿性極強(qiáng)。

南方紅壤、黃壤等多表現(xiàn)為酸性反應(yīng)，pH值在5.0-6.5之間，個(gè)別的土壤甚至pH值為4。

而北方土壤一般為中性或堿性反應(yīng)，pH值在7.0-8.5之間。

中性土壤，肥料利用率*。

對(duì)植物影響

大多數(shù)植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長(zhǎng)。植物可在很寬的范圍內(nèi)正常生長(zhǎng)，但各種植物有自己適宜的pH。

喜酸植物：杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹、橡膠樹、帚石蘭；

喜鈣植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、椴樹、榆樹等；

喜鹽堿植物：檉柳、沙棗、枸杞等。

植物病蟲害與土壤酸堿性直接相關(guān)：

（1）地下害蟲往往要求一定范圍的pH環(huán)境條件如竹蝗喜酸而金龜子喜堿；

（2）有些病害只在一定的pH值范圍內(nèi)發(fā)作，如猝倒病往往在堿性和中性土壤上發(fā)生。

土壤原位pH記錄儀也叫土壤pH傳感器，是由金屬傳感器和功能數(shù)值切換裝置組合構(gòu)成。金屬傳感器做為核心的硬件系統(tǒng)，檢測(cè)時(shí)電極（傳感器）直接與土壤接觸，利用化學(xué)反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生的電流，而電流數(shù)值的大小會(huì)驅(qū)動(dòng)電流表所對(duì)應(yīng)的不同pH值單元數(shù)據(jù)，通過主機(jī)轉(zhuǎn)換，以數(shù)值的形式將結(jié)果展現(xiàn)給我們。

對(duì)于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、海洋勘探等檢測(cè)設(shè)備，大部分不能互動(dòng)互聯(lián)。面對(duì)此種情況我司研發(fā)了一款物聯(lián)網(wǎng)控制器，可以連接市場(chǎng)上大部分檢測(cè)、勘察傳感器，如紫外線、太陽輻射、土壤溫濕度、PH值、氮磷鉀（肥力），水質(zhì)溶解氧、PH值，氧氣、二氧化碳等傳感器，以及位移、果實(shí)生長(zhǎng)等各類傳感器。連接物聯(lián)網(wǎng)控制器后即可實(shí)現(xiàn)互動(dòng)互聯(lián)的功能。物聯(lián)網(wǎng)控制器適配市面上*常用的傳輸協(xié)議，如RS485、I2C、模擬量、開關(guān)量等，數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確抗干擾能力強(qiáng)，連接方便快捷?？筛鶕?jù)需求定制自由度高。 

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)控制器可搭配WIFI、4G、LORA、GPRS（可根據(jù)使用環(huán)境定制網(wǎng)絡(luò)）模塊使用。在有無線網(wǎng)絡(luò)和沒有無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下都可以使用。數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，數(shù)據(jù)上傳云端隨時(shí)可以在手機(jī)端查看。

物聯(lián)網(wǎng)控制器與其配套設(shè)備通過*標(biāo)準(zhǔn)高低溫實(shí)驗(yàn)，可以在-45度到+80度穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)期間使用WIFI與4G通訊方式數(shù)據(jù)傳輸依舊穩(wěn)定快速。

考慮到使用環(huán)境原因物聯(lián)網(wǎng)控制器可在低功耗下運(yùn)行，待機(jī)時(shí)間為一小時(shí)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定時(shí)間為一年。內(nèi)部配有高強(qiáng)度鋰電池，電量持久度高，電池使用壽命長(zhǎng)。

圖1：技術(shù)員將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)控制器連接

圖2：傳感器與物聯(lián)網(wǎng)控制器連接完成

圖3：通過上位機(jī)查看物聯(lián)網(wǎng)控制器數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)控制器通電后，將自動(dòng)讀取傳感器數(shù)據(jù)。隨后將讀取到的傳感器數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。設(shè)備指示燈在閃爍時(shí)是校驗(yàn)狀態(tài)，直到指示燈常亮?xí)r為上傳狀態(tài)，在低功耗模式下上傳數(shù)據(jù)完成后將自動(dòng)進(jìn)入休眠，及指示燈常亮幾秒后熄滅關(guān)機(jī)，在一定時(shí)間后指示燈再次閃爍。以此往復(fù)，代數(shù)據(jù)上傳完成后手機(jī)公眾號(hào)隨時(shí)可以查看數(shù)據(jù)。

圖5：手機(jī)隨時(shí)可以查看數(shù)據(jù)和歷史曲線

產(chǎn)品細(xì)節(jié)

應(yīng)用領(lǐng)域

因長(zhǎng)期使用化肥，導(dǎo)致部分土壤pH值降低，造成土壤生產(chǎn)潛力和土壤環(huán)境質(zhì)量的下降。為保障植物的健康生長(zhǎng)，使用土壤PH傳感器對(duì)土壤PH值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于及時(shí)了解土壤的物力狀況，為合理施肥、改良土壤、加強(qiáng)土壤環(huán)境管理起到重要作用。

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