1.超声气象多源融合监测

采用 “超声波土壤传感 + 全自动气象站” 双系统架构 ，集成 MC-CS 系列超声波土壤墒情传感器（可选多层深度监测）与气象五参数传感器（气温、湿度、风速、风向、降雨量）。超声波传感器通过声波在土壤介质中的传播特性，精准测量土壤体积含水率（精度 ±2%）；气象站同步捕捉农田微气候动态，为农业生产、灾害预警提供环境维度数据。太阳能供电杆采用双轴追日设计，适配不同纬度地区光照条件，保障设备长期稳定运行。

2.边缘智能多源数据诊断

设备搭载工业级边缘计算模块，本地实现 “土壤墒情 - 气象数据 - 农业决策” 的智能融合。通过整合超声波墒情与气象数据，构建农田水分平衡模型；内置作物生长环境适宜性指数，自动识别干旱、渍涝、高温等农业气象风险；支持自定义阈值规则，如 “土壤含水率＞30% 且连续降雨日＞3 天，触发渍涝预警”。

3.自适应能源与通信管理

配置高效单晶硅太阳能板（转换效率 25.2%）+ 磷酸铁锂电池（200Ah），配套能源孪生算法。根据设备负载动态调整功耗：超声波传感器在作物关键生育期高频采集（10 分钟 / 次），气象站保持常规监测（5 分钟 / 次）；极端天气下，优先保障气象灾害预警数据传输，确保设备续航≥20 天。支持 LoRa、4G、北斗短报文等多种通信方式，偏远农田可通过卫星通信传输数据。

4.易部署易维护工程设计

超声波传感器采用 “管式尖头 + 分段组装” 结构，单人可通过手动或轻型机械将其垂直埋入土壤，埋设深度误差≤1cm；气象站传感器采用模块化快拆设计，风速风向仪、雨量筒等部件可快速更换校准；设备安装采用 “标准化接口 + 快速接线” 方案，农技人员经简单培训即可完成站点部署，适合县域级农业物联网监测网络建设。

1.监测全面 “土气联动”

相比单一墒情或气象监测，该系统实现 “土壤水分 - 农田气象 - 作物环境” 的多源联动分析。以水稻种植为例，超声波墒情数据反映稻田土壤水分状况，气象数据捕捉气温、湿度对稻飞虱繁殖的影响，结合模型可提前 5 天预判 “高温高湿型病虫害” 风险，为防控决策争取关键时间，使病虫害损失率降低 20%。

2.决策精准 “多源支撑”

边缘智能诊断让农业决策从 “经验驱动” 转向 “数据驱动”。干旱预警时，系统结合超声波墒情与降雨量预报，给出 “滴灌 15 方 / 亩，灌溉周期 3 天” 的精准方案；大风预警时，自动触发 “设施农业防风加固” 提醒，联动农户做好大棚、果园的防风措施。

3.运维高效 “全域管控”

模块化设计与智能能源管理大幅降低运维成本，传感器平均无故障时间≥12000 小时，运维频率降低 60%；边缘智能分析减少了 95% 的人工现场勘察工作，县级农业部门通过平台即可掌握辖区内所有监测站点的墒情气象等级，实现 “一张图管农田环境”。

土壤监测指标：体积含水率（0-100%，±2%）、土壤温度（-20~60℃，±0.5℃）

气象监测指标：气温（-35~70℃，±0.2℃）、湿度（0-100% RH，±1%）、风速（0-60m/s，±0.2m/s）、风向（0-360°，±2°）、降雨量（0-200mm/h，±2%）

通信方式：LoRa（传输距离≤10km）、4G、北斗短报文（可选）

供电方式：双轴追日太阳能（150W×2）+ 磷酸铁锂电池（200Ah）

环境适应性：工作温度 - 40~70℃，存储温度 - 50~85℃，湿度 0-95% RH（无凝露），防护等级 IP68（传感器）、IP66（设备舱）

外形尺寸：超声波管长 100-200cm（依监测深度定制），气象杆高 4-6m，设备总重量≤120kg

云平台服务：支持单账号 1000 + 设备接入，数据存储周期≥10 年，预警响应时间≤3 分钟