1.多深度立体墒情感知

采用“表层 - 中层 - 深层” 三梯度监测架构 ，配置 3 支不同深度的土壤墒情传感器（可选 10cm、30cm、50cm 深度），同步监测土壤体积含水率、电导率、温度。传感器采用频域反射（FDR）技术，测量精度达 ±2%（体积含水率）、±5%（电导率），可捕捉土壤水分在垂直方向的运移规律；太阳能供电杆集成微型气象站，同步监测空气温湿度、降雨量、光照强度，为墒情分析提供环境维度参考。

2.边缘智能墒情诊断

设备搭载边缘计算模块，本地实现 “墒情采集 - 作物需水分析 - 灌溉建议”。通过土壤水分特征曲线模型，结合作物类型（如小麦、玉米），自动判断不同深度土壤的有效水分含量；内置作物系数（Kc）模型，根据气象数据推算作物日需水量；支持自定义墒情阈值，如 “表层土壤含水率＜15% 且光照强度＞800W/m² 时，触发灌溉提醒”。

3.自适应能源管理

配置高效单晶硅太阳能板（转换效率 24.5%）+ 磷酸铁锂电池（100Ah），配套智能功耗调度。光照充足时，墒情传感器高频采集（10 分钟 / 次）；阴雨天气自动切换为低频采集（30 分钟 / 次），优先保障数据传输；极端工况下（如连续雾霾），进入 “核心深度监测” 模式，仅保留 30cm 深度传感器运行，确保续航≥15 天。

4.即插即用扩展设计

墒情传感器采用标准 M20 接口，可根据耕地类型灵活调整监测深度（最深可达 100cm）；支持 LoRa、4G 通信方式，单站可接入区域墒情监测网络，实现数据中继与协同分析；设备安装无需专业工具，农技人员通过扳手即可完成传感器埋设，适合大规模耕地墒情普查。

1.墒情监测 “精准到层”

相比传统单点墒情监测，该系统可揭示土壤水分在不同深度的分布差异。以冬小麦种植为例，10cm 深度传感器可监测播种层墒情，30cm 深度反映根系主要吸水层水分，50cm 深度体现深层储水能力，为 “浅浇勤灌” 或 “深层补墒” 提供精准依据，使灌溉水利用率提升 20%。

2.决策落地 “作物导向”

边缘智能诊断让墒情数据从 “数字” 变为 “动作”。在玉米抽雄期，系统可根据 30cm 深度土壤含水率、气温数据，给出 “建议灌溉量 20 方 / 亩，灌溉周期 3 天” 的直白建议；对于果园种植，可结合深层土壤墒情，判断是否需要控水以促进果实糖分积累。

3.运维成本 “田间亲民”

模块化设计使设备维护简单高效，传感器平均无故障时间≥8000 小时，运维频率降低 50%；边缘智能分析减少了 90% 的人工数据换算工作，农机手通过手机 APP 即可查看 “是否需要浇水”“浇多少水” 的结论，无需专业墒情知识。

监测指标：土壤体积含水率（0-100%，±2%）、土壤电导率（0-2000μS/cm，±5%）、土壤温度（-20~60℃，±0.5℃）、空气温度（-30~70℃，±0.8℃）、空气湿度（0-100% RH，±3%）、降雨量（0-200mm/h，±5%）

通信方式：LoRa（传输距离≤5km）、4G

供电方式：太阳能（80W）+ 磷酸铁锂电池（100Ah）

环境适应性：工作温度 - 30~65℃，存储温度 - 40~80℃，湿度 0-95% RH（无凝露），防护等级 IP67（传感器）、IP65（设备舱）

外形尺寸：杆高 3-4m，传感器埋设深度可选 10cm、30cm、50cm（可扩展），设备总重量≤40kg

云平台服务：支持单账号 500 + 设备接入，数据存储周期≥8 年，预警响应时间≤5 分钟