产品概述：

水盐肥运移模拟调控系统项目主要有两部分组成，一是土建工程部分，具体包含一处测坑群的地下室建设、一套移动遮雨棚工程建设；二是设备安装调试部分，具体包含两套称重式蒸渗仪、一套人工模拟降雨系统、十八套土壤墒情监测系统、十八套土壤溶液提取系统、十八套自动供排水系统。

设备包括：

XHZ-ZS101称重式蒸渗仪2套、XHZ-JY101人工模拟降雨系统1套、XHZ-SQ101土壤墒情监测系统18套、XHZ-RY101土壤溶液提取系统18套、XHZ-BS101自动供排水系统18套、XHZ-DZPT-100水盐运移模拟系统数据展示平台1套。

主要技术参数及配置：

一、称重式蒸渗仪

由箱体、称重系统、渗漏监测系统、土壤环境监测系统、土壤溶液提取系统、自动排水系统、数据采集系统、UPS备电系统等组成。

蒸渗仪箱体长3.3m，宽2.0m，装土深2m，反滤层厚0.3m，总深度2.3m。

蒸渗仪蒸散量变化灵敏度：≤0.02mm水深，渗漏量监测称重模式：采用1个S型称重传感器，带有自动排水装置；称重量程：5kg；分辨率：0.1g；精度：1g；输出：内部RS485协议或标准Modbus协议；

土壤环境监测系统是分层进行监测，大型蒸渗仪分7层测量，土壤溶液分层提取；

土壤溶液分层提取，蒸渗仪分7层；土壤溶液包括陶土头（用一备一）、溶液抽取器、取样瓶、真空泵等。

土壤水分温度电导率：量程：水分0~100%，温度-40~80℃，电导率0~23 dS/m；精度：±3%，±0.5℃，±5%（0-7ds/m内）；防护等级：IP68；输出：SDI-12；电导率测量须采用镀金触点；尺寸：整体厚度不超过1.5cm，探针长度不超过5cm；供电电压：最低可至2.5V，最高可至16V；线缆：5米。

土壤水势：土壤水势范围：-9kPa～-2,000kPa（1.96～4.31pF），分辨率：0.1kPa，准确度：±(读数的 10%+ 2kPa)@-9kPa～-100kPa，传感器类型：频域，带校准的陶质板；土壤温度范围：-40～60℃，分辨率：0.1℃，准确度：±1℃；传感器类型：热敏电阻；测量频率：70 MHz；输出：SDI-12 通讯协议。

所生产的称重式土壤蒸渗仪符合国家《企业标准信息公共服务平台》公示的标准。

LYSDAMS V1.0蒸渗仪数据采集与管理系统：系统中所有子系统的数据采集及处理都由采集主机进行，同时采集主机将数据缓存，向数据平台发送数据。主处理器：高性能Cortex M系列处理器；内部存储：512M 高可靠性Nor Flash存储，无坏区块；外部存储：USB接口，TF卡；通信接口：2/3/4G全网通无线传输接口，以太网接口，RS485接口；通信协议：支持标准MQTT或自有协议；可扩展选配模块：SDI-12采集模块，RS485 Modbus 采集模块，模拟量采集模块，4-20mA采集模块，输入输出控制模块等；数据采集：扩展选配模块支持自动识别及编址，可进行自动适应采集；带有液晶显示及按键人机界面，可在现场查看设备状体及下载数据；可设置采样间隔及采集数据类型，采样间隔1分钟至4小时可配置；数据下载：本地U盘/TF卡下载，远程云平台存储下载；；可实现与水盐运移模拟系统数据展示平台的联动，并实时显示可控制，后期可扩展并能集成其他传感器。

二、人工模拟降雨系统

人工模拟降雨配合移动防雨棚，实现每6个为一个小区的模拟降雨，逐步降雨3个小区；

雨强连续变化范围：15~ 180mm/h；

降雨单区有效面积：56㎡；

降雨移动区域：3个区；

降雨均匀度：＞0.80；

雨滴大小调控范围：0.4-6mm；

降雨高度：≥3m；

喷头的要求：旋转下喷式喷头，不锈钢材质，大中小3种喷头；

管道材质：免生锈钢塑复合管；

连续降雨方式：可实现连续、变雨强降雨，提前设置多降雨场次、时间、雨强，系统自动执行场次降雨的切换；

系统控制方法：采用闭环控制法，即就是在降雨区所布设的雨量计可以实时监测降雨强度的大小，并将数据传输至控制台，与设定的雨强值进行逼近式对比分析，再通过自动调节变频器及流量调节阀、调压阀等组件，改变供水水压及流量。本系统控制方式采用自主研发的PID闭环控制法。在降雨区所布设的压力传感器、雨量计可以实时监测供水管道内压强及实际降雨强度的大小，并将采集参数回传至高性能MUC控制单元，利用内置PID算法快速响应系统反馈的数据，并结合当前降雨场景制定调节方案，实现精准调控。控制系统下位机的主控采用ST意法半导体基于ARM Cortex-M3内核的高性能系列MCU；传感器采集选用Sigma-Delta式可编程ADC。采样分辨率24Bit，采样速率最高可达19200样本/秒；下位机通过内嵌WIFI模块及自主研发的780MHz射频模块与平板电脑端进行连接，并通过TCP/IP或串行通信协议进行通信。相关无线通信方案：802.11b/g/n及Sub-1GHz均符合国家标准要求；控制器与变频器、回水阀之间使用的工业485差分信号总线进行通信，遵循ModBus通讯协议；阀门控制部分采用MOSFET半导体技术。

三、土壤墒情监测系统

采集器系统：所有SDI-12传感器数据采集由及处理都由采集器进行，同时采集器将数据缓存，向系统主机发送数据，所有数据采集器支持级联，可自由扩展采集器数量及传感器数量；

主处理器：高性能Cortex M系列处理器；

内部存储：1M 高可靠性EEPROM；

传感器接口：标准SDI-12接口，4个独立编制采集通道；通信接口：外部RS485接口，标准Modbus-RTU协议或者内部协议；

主机通信：4G全网通及以太网通信，支持标准MQTT或自有协议；

数据采集：可设置采样间隔及采集数据类型，或者由系统主机控制采集；

工作环境：温度 -30~+75℃，湿度0~100% RH；

供电方式：AC 220V 或 DC 24V，可连接太阳能供电。

可实现与水盐运移模拟系统数据展示平台的联动，并实时显示可控制，后期可扩展并能集成其他传感器。

土壤墒情监测系统，布设7层监测土壤温度、湿度、电导率、水势四个参数；

土壤水分温度电导率：量程：水分0~100%，温度-40~80℃，电导率0~23 dS/m；精度：±3%，±0.5℃，±5%（0-7ds/m内）；防护等级：IP68；输出：SDI-12；电导率测量须采用镀金触点；尺寸：整体厚度不超过1.5cm，探针长度不超过5cm；供电电压：最低可至2.5V，最高可至16V；线缆：5米。

土壤水势：土壤水势范围：-9kPa～-2,000kPa（1.96～4.31pF），分辨率：0.1kPa，准确度：±(读数的 10%+ 2kPa)@-9kPa～-100kPa。

四、土壤溶液提取系统

土壤溶液分7层提取；包括陶土头（用一备一）、溶液抽取器、取样瓶、真空泵等。

土壤溶液提取器可以7个点位同时提取不同深度土壤溶液，溶液抽取器长度400mm，内径140mm，外径150mm；

陶土头：尺寸：Φ20x50mm;硅砂材料，进气值：0.9bar；

真空泵：抽气速率≥20L/min，极限负压值≥0.06MPa；

溶液提取瓶：材质高硼硅，容量100ml。

五、自动供排水系统

自动供排水系统采集马氏瓶中各传感器数据，并且根据传感器数据计算出蒸渗仪蒸发量(补水量)以及渗漏量（排水量），同时控制自动供排水，并将采集器将数据缓存，向系统主机发送数据。

支持多种马氏瓶传感器，在异常状态下（缺供水/断电/冻结）可自动切换至安全运行状态，恢复后继续正常运行；

可实现与水盐运移模拟系统数据展示平台的联动，并实时显示可控制，后期可扩展并能集成其他传感器。

主处理器：高性能Cortex M系列处理器；

内部存储：1M 高可靠性EEPROM；传感器接口：4路4-20mA采集接口，高速高精度ADC采集，24位分辨率；输入开关接口：2路，干接点或PNP型，隔离输入；控制接口：8路电磁阀或4路电动球阀，可配置；

通信接口：RS485接口，标准Modbus-RTU协议或者内部协议；

数据采集：可设置采样间隔及采集数据类型，或者由系统主机控制采集；

蒸散量(补水量)测量：液位压力换算式；蒸散量(补水量)分辨率：0.01mm；

蒸散量(补水量)精度：0.1mm；

渗漏量（排水量）测量：液位压力换算式；

渗漏量（排水量）分辨率：0.001mm；

渗漏量（排水量）精度：0.01mm；

工作环境：温度 -40~+75℃，湿度0~100% RH；

防水等级：IP66；

供电方式：AC 220V 或 DC 24V，可连接太阳能供电。

六、水盐运移模拟系统数据展示平台

1.基于microsoft .Net平台开发。兼容Windows7及以上系统。

2.单路服务器具备最多256个数据采集节点的连接能力。每各数据节点具备不少于250各传感器的采集能力。

3.具备GIS系统，并能基于地图展示数据点分布和实时采集数据的显示。地图的最大分辨率不应低于50米，并至少具备道路和卫星两类底图。

4.平台自身携带1949-2020的全国历史天气数据。用以做研究对照和数据分析。

5.平台可支持以太网设备，RS232/485总线设备，PakBus总线设备，CAN总线设备，M1553b总线设备的接入，数据采集及控制。

6.平台可支持对采集到的数据进行动态图形化显示。拥有多种曲线展示实时及统计数据。对系统中的主要系统和设备，应有动态的系统拓扑动画，并在其上显示设备运转的实时状态。

7.平台至少应包含称重式蒸渗仪、土壤墒情监测系统、自动供排水系统的接入和展示。除本项目采购硬件之外，也应兼容甲方已有的传感硬件和采集设备。8.服务器采用塔式服务器，16G内存，2*1T，四核，带21.5显示器；显示大屏采用100英寸，4K显示器。