1.超声波管式立体监测技术

采用 “超声波时域反射 + 管式分层感知”创新技术，将监测探头集成于管式结构中，插入土壤后可实现垂直方向多深度（每 10cm 一个监测层，最多支持 8 层）的土壤水分、温度立体监测。超声波时域反射技术通过发射超声波脉冲，根据回波时间与波形变化精准计算土壤体积含水量（误差≤2%）、土壤温度（误差≤0.5℃），避免传统电容式、电阻式传感器易受土壤盐分、质地影响的缺陷。管式结构采用防腐合金材质，表面喷涂抗 UV 涂层，可在土壤中稳定工作 5 年以上，且不破坏土壤结构。

2.多参数协同感知

同步监测土壤体积含水量、土壤温度、土壤电导率（可选配，误差≤0.1mS/cm）及土壤紧实度（可选配，误差≤5kPa），构建 “水分 - 温度 - 盐分 - 紧实度” 四维土壤环境数据库。设备内置环境自适应算法，当监测到土壤温度骤变（如昼夜温差＞10℃）或水分变化率＞5%/ 天，自动提升数据采集频率（从 1 小时 / 次调整为 15 分钟 / 次），确保土壤环境动态变化无遗漏。

3.智能自校准与运维

配备自动墒情校准模块，每月自动采集土壤样本的烘干法数据并与传感器数据比对，实现系统自校准，长期监测精度保持稳定。管式探头采用可更换式设计，农户可通过旋转接口在 3 分钟内完成探头更换；设备内置故障诊断系统，当传感器异常时（如数据跳变、响应延迟），自动推送 “故障原因分析 + 维修指引” 至云平台，大幅降低运维难度。

4.物联网无缝对接

支持 4G/5G、LoRa、NB-IoT 等多种通信方式，可根据种植区域网络条件灵活选择。设备内置边缘计算模块，可在本地完成数据初步分析（如墒情等级划分、灌溉建议生成），再将关键数据上传至云平台，减少网络带宽占用。同时支持多设备组网，形成区域墒情监测网络，为规模化种植提供宏观决策依据。

1.测量精准 “抗干扰”

区别于传统墒情传感器易受土壤盐分、有机质、质地影响的局限，超声波管式技术通过物理波反射原理测量，不受土壤电导率、颜色、有机质含量影响，在盐碱地、有机肥施用区等复杂土壤环境中仍能保持精准（体积含水量测量误差≤2%）。以西北盐碱地棉花种植为例，该设备监测数据与烘干法的一致性达 98% 以上，为精准灌溉提供可靠依据。

2.安装使用 “极简化”

管式结构设计使安装过程如同 “插杆” 般简单，农户无需专业工具，只需将监测站垂直插入土壤（深度可选 30-100cm），拧紧顶部防水盖即可完成安装。设备配备 7 英寸触控屏，支持本地查看实时墒情数据与历史曲线，操作界面采用 “农民语言”（如 “该浇水了”“土壤不缺水”），无需专业知识即可轻松掌握。

3.数据应用 “场景化”

单台设备可服务 30-50 亩种植区域，数据不仅用于指导单地块灌溉，还可通过云平台的 “墒情热力图” 功能，为种植园提供区域墒情分布分析。在设施农业中，可结合作物需水模型，自动生成灌溉方案（如 “番茄坐果期，土壤深度 20-40cm 含水量低于 60% FC 时，建议灌溉 20 方 / 亩”）；在农业科研中，为土壤水分运移、作物需水规律研究提供高精度数据支撑。

监测指标：土壤体积含水量（0-100%，误差≤2%）、土壤温度（-20~60℃，误差≤0.5℃）、土壤电导率（可选，0-20mS/cm，误差≤0.1mS/cm）、土壤紧实度（可选，0-1000kPa，误差≤5kPa）

监测深度：30cm、50cm、80cm、100cm（可选，最多支持 8 层分层监测）

通信方式：4G 全网通、LoRa（传输距离≤5km）、NB-IoT、以太网（可选）

供电方式：DC12V 太阳能供电（标配，连续阴雨工作≥7 天）、AC220V（可选）

环境适应性：工作温度 - 30~70℃，存储温度 - 40~85℃，湿度 0-95% RH（无凝露），防护等级 IP68（探头部分）

外形尺寸：长度 30-100cm（可选），管径 5cm，重量≤2kg

云平台服务：支持单账号 200 + 设备接入，数据存储周期≥5 年，预警响应时间≤3 分钟