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                        稱重式土壤蒸滲儀系列

                        蒸滲儀系統

                        型號:XHZ-ZS301

                        蒸滲儀系統是在現代電子技術、土壤物理學和微氣候學等學科領域不斷深入發展的基礎上,為測定農田蒸騰蒸發和地下水—土壤水轉化而研發生產的一種更系統更綜合的標準試驗設備。其通過對被測土壤(原狀土或人工配制實驗土)水循環的記錄分析,以研究農作物的耗水規律和SPAC系統中水分運移轉化規律。
                        • 產品概述
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                                蒸滲儀系統是在現代電子技術、土壤物理學和微氣候學等學科領域不斷深入發展的基礎上,為測定農田蒸騰蒸發和地下水—土壤水轉化而研發生產的一種更系統更綜合的標準試驗設備。其通過對被測土壤(原狀土或人工配制實驗土)水循環的記錄分析,以研究農作物的耗水規律和SPAC系統中水分運移轉化規律。

                                蒸滲儀系統包含:蒸滲儀系統附屬地下觀測室、蒸滲儀系統機電設施、蒸滲儀系統附屬金屬結構設施、蒸滲儀稱重系統、蒸滲儀數據采集系統。


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                        1、地下觀察室及附屬設施:地下觀測室基礎結構為地下一層現澆鋼筋混凝土框架--剪力墻結構體系。地下觀測室成矩形布置,建筑面積約150.0㎡,底板距離地面高度為3.1m,底板基礎形式為平板基礎,由下至上為300mm水撼砂,200mm細石混凝土,300mm鋼筋混凝土;外墻厚度為300mm;頂板厚度為150mm,頂板南北向有四條400mm×550mm的承重梁。地下室頂比地面低0.7m,頂板上做聚乙烯高分子防水卷材,回填400mm厚的原狀土,并預留15處蒸滲測筒安裝口。觀測室頂板設3處通風口,通風口尺寸為1400mm×800mm,室內安裝除濕設備。底板及側壁采用土工膜全包防水,土工膜規格為400g/m2。地下觀測室入口采用樓梯踏步,樓梯凈寬1.8m,樓梯兩側墻壁和踏步鋪裝大理石,入口處安裝鋼化玻璃折疊推拉門。地下觀測室抗震設防烈度6度。建筑結構安全等級一級?;炷翉姸鹊燃塁30防水混凝土。鋼筋類別Ⅰ、Ⅱ級鋼筋。

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                        2、灌排水附屬設施:灌溉管路為PPR管,干管管徑φ50,支管管徑φ32,管道支架60組,配套15組閥門和15組水表。

                        3、遮雨棚設施:遮雨棚基礎深1.6m,寬0.6m。自下而上分別為100cm水撼砂,30cm細石混凝土,30cm鋼筋混凝土。在基礎表面埋設預埋件,以便與軌道連接。

                        4、內部設施裝修:地下觀測室地面為制作防水砂漿地面找平,上刷防水環氧地坪漆。側壁和棚頂水泥砂漿找平后粉白。樓梯地面為大理石,兩側為大理石吊裝。

                        5、地下監測室電器設施:地下室電線規格為2.5mm2,設有防水燈6處,防水插座14處。配電箱1個。

                        6、遮雨棚電器設施:遮雨棚電線規格為10 mm2,線路總長為60m(不含遮雨棚到供電線路部分)。配控制箱1套。每條軌道上安裝1臺電機和1臺減速器。

                        7、測桶(2m高):① 蒸滲儀測筒和四周材質為國標碳鋼,表面噴砂噴防腐漆,尺寸為D=1130mm,H=2000mm;②測筒四周采用5mm鋼板;筒底采用8mm鋼板;④在測筒一側壁上打55mm和25mm的傳感器安裝孔,地下1m內按20cm一層打孔,1-2m按30cm打孔,并焊接4個螺絲,安裝高防水膠圈及連接件;⑤焊接一處穿線槽;⑥蒸滲儀測筒焊接要求抗拉、抗剪強度不小于原材料的性能;焊縫表面無砂眼裂痕。

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                        8、重量稱重平臺:重量稱重平臺材質為槽鋼和鋼板焊接而成,表面噴砂噴漆防腐處理;焊接為全焊接,無砂眼裂痕,表面噴防銹底漆后噴白色油漆。

                        9、保護筒:蒸滲儀保護筒是保證內筒不受影響的護沿設計,保護筒護沿采用不銹鋼材質,護沿折彎后焊接外圈;護沿下沿與頂部凸出外圈相連保護內筒不受影響。

                        10、遮雨棚鋼結構:遮雨棚采用電動伸縮形式,總長16m,伸縮二層分別為7m、13m,即遮雨棚關閉狀態時最長為8m。高度分別為2.4m、2.2m。二層跨度分別為9.55m、10.15m(實際根據現場設計而定),可同時滿足蒸滲儀群遮雨需要;遮雨棚為鋼架結構,鋼托架采用30mm×50mm方管,鋼墻架采用100mm×100mm方管,鋼檁條采用60mm×60mm方管。遮雨棚采用耐力板遮雨,鋁合金壓條將耐力板安裝到鋼架結構上。移動軌道采用輕型火車軌道。根據伸縮長度安裝不同長度2條雙鋼軌。安裝時要用水準儀進行超平。遮雨棚建造水泥基礎用于鋪設軌道,在基礎表面埋設預埋件,預埋件為10mm厚的鋼板,以便與軌道連接。遮雨棚電線線路總長為60m(不含遮雨棚到供電線路部分),配控制箱1套,每條軌道上安裝1臺電機和1臺減速器。

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                        11、蒸滲儀稱重系統:采用Y字結構,特型C3級2.5噸量程稱重傳感器3個,檢定分度數3000,總稱重范圍為7.5噸; 三個傳感器單獨模數轉換采集,采樣分辨率大于千萬分之一,采樣速率大于等于1kSPS;總稱重精度100g(折合0.1mm);通行接口為RS485接口,通信速率9600bps;電源兼容交流電源交流220V 50Hz及直流24V、太陽能供電。

                        12、監測軟件及各類參數傳感器:

                        ①野外試驗站物聯網管理平臺采集集成現有設備,實現實時、遠程采集顯示設備數據,如蒸滲儀、渦度相關、氣象站、氣候觀測系統、土壤環境監測系統、物候觀測系統等;具備數據實時顯示、數據下載、數據分析、設備管理、設備信息修改、數據分類管理和共享等功能;系統設計應具有可擴展性。包括接入設備擴展,管理區域擴展,接入系統擴展,使用人員擴展。設備擴展至少可支持擴展其他監測模塊,如土壤、植物/作物、氣象、水生態、水文等,進行水量平衡、能量平衡研究。系統必須提供專用的C/S客戶端,集成所有的應用功能及后臺管理功能。支持元數據管理并與數據交換平臺進行數據交換。本系統數據中心和平臺應用建設統一采用Microsoft .Net平臺開發,兼容windows7及以上版本的windows操作系統。服務層和接入層軟件也應能兼容linux設備。

                        ②野外試驗站物聯網管理平臺建設分為四大類內容:數據中心、平臺應用、移動互聯網終端、設備接入系統,其中移動互聯網終端根據用戶選擇的應用功能給與手機App或微信小程序實現;設備接入系統包含:RJ45以太網接口設備、WIFI設備、移動網絡2/3/4/5G設備、藍牙設備、RS232/485接口設備、Modbus協議設備、Pakbus協議設備、Lora設備、OPC協議設備、FTP協議、用以訪問具有FTP服務器的第三方系統、RTSP/RTMP視頻流。

                        ③土壤水分、溫度和電導率三個參數用一個傳感器同時測量:土壤水分、溫度、電導率三參數傳感器(國產):每套蒸滲儀設置6個測量點位,土壤水分、溫度和電導率三個參數用一個傳感器同時測量:測量指標:土壤體積含水量、土壤溫度和電導率;量程:0-100%,-40-80℃,0-23 dS/m;分辨率:0.08%,0.1℃,0-7ds/m內0.01 dS/m;精度:±1~3%,±0.5℃,0-7ds/m內±5%;供電電壓:3.6-12 VDC;信號輸出:SDI-12;運行環境:-40-85℃;線纜長度:默認5米,可定制其他長度;探針材料:防腐特制電極;密封材料:黑色環氧樹脂;防護等級:IP68 ;傳感器尺寸:整體厚度不超過1.5cm,探針長度不超過5cm。

                        滲漏量傳感器參數:高精度稱重式加自動排水系統方式精確測量;使用S型C3級傳感器,量程5千克;稱重精度1g(折合0.001mm);通行接口為RS485接口,通信速率9600bps;電源兼容交流電源交流220V 50Hz及直流24V、太陽能供電。共15套。

                        13、數據采集器:

                        ①遠程無線監測蒸滲儀環境參數:土壤水分、土壤溫度、電導率、地表水位、滲漏量、地下水位。

                        ②其他采集通道:SDI-12接口48個;RS485接口4個;4-20mA接口4個;0-5V電壓接口4個;其他接口或數量可定制接入;數據存儲:本地32MB及數據云平臺(無限制)遠程通信接口:2/3/4G全網通;遠傳方式:數據遠程傳輸到大數據管理云平臺和手機APP,可在線查看及修改蒸滲儀數據和參數。本地數據接口:以太網;數據下載:U盤;;接入我院試驗站監控平臺,可實現在線控制與數據收集。數據采集及配套軟件具有即測即存功能,防止測量數據丟失??梢栽诰€顯示蒸滲量過程、滲漏量變化過程。全漢字人機交互操作界面,具有在線幫助功能。定時時鐘精度1min/月。最短定時時間5min。最大連續工作時段1年。本地存儲(所有數據10min的采樣間隔下,大于1年的存儲量),支持U盤數據下載(下位機數據可直接下載到U盤,存儲為TXT格式,上位機可導成excel格式)。

                        14、無線分測站:各蒸滲儀分機與主控之間采用國內免費780MHz頻段的無線通信技術進行通信;各傳感器與主控之間采用國內免費780MHz頻段的無線通信技術進行通信;被稱量土體部分所有電子設備供電采用無線供電技術。

                        15、中央控制主機:面板尺寸:21.5寸;顯示區域尺寸:476.64(寬)×268.11(高) mm ;顯示模式:16:9 ;分辨率:1920X1080;顯示色彩:16.7M     ;硬件參數/System parameters ;工控主板處理器:Intel 集成I3 ;內存:雙通道 DDR II 533/667 4GB ;儲存體:SATA-120G SSD/1TB ;顯卡:集成Inter  Graphicst顯示核心;聲卡:Realtek ALC662 HD Audio Codec integrated ;2*5W (8Ω) ;網絡接入:有線網絡、WIFI可選 ;觸摸系統:紅外式/電容式10點觸摸;支持雙千兆網口,由PCIe X1走線;雙顯示 VGA與 LVDS;整合 256兆共享顯存;PCIE X16 VGA 插槽;支持 4個串口與 GPIO。

                        16、斷電后自動切換供電系統:斷電后自動切換供電系統輸出功率容量:54 kW / 60 kVA; 輸入:電壓(165~300)VAC,頻率(40~60)Hz(軟件可調);輸出:電壓220×(1±2%)VAC,頻率與輸入同步〔市電模式〕,當市電頻率超出(46~54)Hz范圍時,輸出頻率為50×(1±0.2%)Hz,50×(1±0.2%)Hz〔電池模式〕;輸出波形:正弦波;轉換時間:零中斷;超載能力:110%-150%維持30秒鐘后輸出轉為旁路,150%以上維持300ms;通訊界面:RS-232 + Intelligent Slot;滿負載效率91.7%;輸出電壓失真低于 2%;輸出頻率(與主頻率同步)50 Hz – 可編程 +/- 0.5 / 1 / 2 / 4 / 6 / 8%。

                        17、土壤測試建模:對安裝地點土壤理化性質進行檢測,并根據擬采用的原狀土性狀對測桶進行回填。


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