1. 傳感器系統(tǒng)
   • 土壤水分傳感器：這是核心部件，通過(guò)不同原理（如頻域反射法、時(shí)域反射法等）測(cè)量土壤中的水分含量。這些傳感器可以精確地探測(cè)不同深度土壤的含水量，深度范圍從地表淺層到地下數(shù)米不等，為了解土壤水分垂直分布提供詳細(xì)數(shù)據(jù)。
   • 土壤溫度傳感器：與土壤水分含量密切相關(guān)的土壤溫度也在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)。土壤溫度傳感器能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量土壤在各個(gè)深度的溫度變化，因?yàn)闇囟葧?huì)影響土壤水分的蒸發(fā)、作物根系的生長(zhǎng)和土壤微生物的活動(dòng)等。
   • 其他傳感器（可選）：部分監(jiān)測(cè)站還配備土壤電導(dǎo)率傳感器，用于間接評(píng)估土壤鹽分含量、肥力狀況；土壤濕度傳感器，進(jìn)一步補(bǔ)充土壤水分信息等。
2. 數(shù)據(jù)采集與傳輸單元
   • 數(shù)據(jù)采集器：它能夠按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔（如每 15 分鐘、每小時(shí)等）采集傳感器的數(shù)據(jù)。采集器具有多個(gè)通道，可以同時(shí)連接多個(gè)傳感器，確保對(duì)多種土壤參數(shù)進(jìn)行綜合采集。在采集數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)采集器會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，如去除異常值、進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等。
   • 傳輸模塊：負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器或用戶終端。傳輸方式主要有有線傳輸（如 RS - 485 總線、光纖等）和無(wú)線傳輸（如 GPRS、4G/5G、ZigBee、LoRa 等）。無(wú)線傳輸方式因其安裝方便、適合遠(yuǎn)程和分散監(jiān)測(cè)點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用。
3. 供電系統(tǒng)
   • 太陽(yáng)能供電：由于許多監(jiān)測(cè)站位于野外，太陽(yáng)能供電是常見(jiàn)的供電方式。太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，存儲(chǔ)在蓄電池中，通過(guò)充電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電管理，確保蓄電池的正常使用和壽命。這種供電方式環(huán)保、可持續(xù)，能滿足監(jiān)測(cè)站長(zhǎng)期獨(dú)立運(yùn)行的需求。
   • 市電供電（部分情況）：在靠近電力設(shè)施、有市電接入條件的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，也可采用市電供電。為防止市電停電影響監(jiān)測(cè)站工作，通常會(huì)配備不間斷電源（UPS）。
4. 安裝支架與防護(hù)裝置
   • 支架：一般由不銹鋼或高強(qiáng)度鋁合金制成，用于固定傳感器和數(shù)據(jù)采集器等設(shè)備，確保它們?cè)诤线m的高度和位置準(zhǔn)確測(cè)量土壤參數(shù)。支架的設(shè)計(jì)要考慮到穩(wěn)定性和可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)不同的土壤條件和監(jiān)測(cè)需求。
   • 防護(hù)裝置：包括防雨罩、防雷設(shè)備、防護(hù)圍欄等。防雨罩防止雨水進(jìn)入設(shè)備造成損壞；防雷設(shè)備保護(hù)監(jiān)測(cè)站免受雷擊；防護(hù)圍欄則防止野生動(dòng)物破壞和人為誤操作等情況。

二、工作原理