1.墒旱双维立体监测

采用 “土壤墒情 + 气象旱情” 双轨监测架构 ，配置多层土壤墒情传感器（可选 10cm、20cm、40cm、60cm 深度）与全自动气象站。土壤墒情传感器基于时域反射（TDR）技术，测量精度达 ±1.5%（体积含水率）、±3%（电导率），可精准捕捉土壤水分垂直分布；气象站同步监测气温、湿度、风速、风向、降雨量、蒸发量，结合土壤墒情构建综合旱情指数。双轴追日太阳能板保障设备在复杂气象条件下稳定供电，适配不同纬度地区光照特点。

2.边缘智能旱情诊断

设备搭载工业级边缘计算模块，本地实现 “墒情采集 - 旱情分级 - 灌溉决策”。通过联合国粮农组织（FAO）推荐的 Penman-Monteith 公式，结合本地作物系数，精准计算作物日需水量；内置土壤干旱等级模型（轻度、中度、重度干旱），自动识别旱情发展趋势；支持自定义旱情阈值，如 “0-20cm 土壤平均含水率＜10% 且连续无降雨日＞5 天，触发重度干旱预警”。

3.自适应能源孪生管理

配置双轴追日太阳能板（转换效率 25.2%）+ 磷酸铁锂电池（200Ah），配套能源孪生算法。通过数字孪生技术实时模拟设备能耗与发电效率，动态调整运行策略：墒情传感器在旱情高发期高频采集（5 分钟 / 次），非关键期自动切换为低频采集（60 分钟 / 次）；极端干旱天气下，优先保障旱情指数核心参数传输，确保设备续航≥20 天。

4.即插即用生态扩展

墒情传感器采用标准 RS485 接口，可扩展至 8 层不同深度监测；支持 LoRa、4G、北斗短报文等多种通信方式，偏远旱区可通过卫星通信传输数据。设备安装采用 “分段埋设 + 快速校准” 设计，农技人员通过专用工具 1 小时内即可完成多层传感器埋设与设备调试，适合大规模旱情监测网络建设。

1.监测精准 “墒旱联动”

相比传统单一墒情监测，该系统实现 “土壤水分 - 气象条件 - 作物旱情” 的联动分析。以玉米生长期为例，20cm 深度传感器监测根系主要吸水层墒情，气象站数据计算作物蒸腾蒸发量，结合旱情模型可提前 7 天预判中度干旱风险，为抗旱灌溉争取关键时间，使作物减产率降低 15%。

2.决策落地 “分级响应”

边缘智能诊断让旱情应对从 “被动抗旱” 转向 “分级响应”。轻度干旱时，系统建议 “叶面喷水 + 中耕保墒”；中度干旱时，给出 “滴灌 20 方 / 亩，灌溉周期 3 天” 的精准方案；重度干旱时，自动触发 “抗旱应急水源调度” 提醒，联动区域灌溉设施。

3.运维高效 “全域覆盖”

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% 的人工数据换算工作，县级农技部门通过平台即可掌握辖区内所有监测站的旱情等级，实现 “一张图管旱情”。

监测指标：土壤体积含水率（0-100%，±1.5%）、土壤电导率（0-2000μS/cm，±3%）、土壤温度（-20~60℃，±0.5℃）、气温（-35~70℃，±0.2℃）、湿度（0-100% RH，±1%）、降雨量（0-200mm/h，±2%）、蒸发量（0-10mm/h，±5%）、风速（0-60m/s，±0.2m/s）、风向（0-360°，±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：杆高 4-6m，传感器埋设深度可选 10cm、20cm、40cm、60cm（可扩展至 8 层），设备总重量≤80kg

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