農(nóng)業(yè)小環(huán)境檢測系統(tǒng)使用說明書
農(nóng)業(yè)小環(huán)境檢測系統(tǒng)
--V2.0
第一章 概 述
一、簡 介
農(nóng)業(yè)小環(huán)境檢測系統(tǒng)是一個功能強大的環(huán)境數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，它包含了溫度、濕度、露點、光照強度、光量子、CO2濃度、風速、風向、雨量、土壤溫度、土壤水份、大氣壓強、土壤PH值、EC電導率等環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與處理功能，廣泛應用于農(nóng)田、林場、養(yǎng)殖場等農(nóng)林生產(chǎn)、科研項目。根據(jù)用戶具體需求，本系統(tǒng)多項參數(shù)可以任意自由組合，最多可以集成多達127個數(shù)據(jù)參數(shù)項目，每個系統(tǒng)可以集成最多16個同類型參數(shù)。
圖1-1 系統(tǒng)簡要圖
二、功能及特點
1．數(shù)據(jù)自動采集、實時顯示；
2．自動或手動保存數(shù)據(jù)，每個參數(shù)可以分別設(shè)置為自動或手動保存方式，并且，自動保存時，可以跟據(jù)不同參數(shù)的不同需要設(shè)置各自的保存時間間隔。
3．數(shù)據(jù)及設(shè)置參數(shù)永久保存，最多可保存500，000組數(shù)據(jù)，并可查看、刪除記錄；
4．數(shù)據(jù)上傳到電腦，數(shù)據(jù)導出到Excel、數(shù)據(jù)曲線繪圖、圖普打��；
5．環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、露點、光照強度、光量子、CO2濃度、風速、風向、雨量、土壤溫度、土壤水份、土壤PH值、EC電導率；
6．多種供電模式以適應不同場合不同用戶需求：電池、電源適配器、太陽能；
7．可配備GPS，地理位置定位(選配)；
三、結(jié) 構(gòu)
1、單參數(shù)系統(tǒng)（系統(tǒng)只安裝一個傳感器）結(jié)構(gòu)如圖1-2
圖1-2 單參數(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2、 多參數(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-3
圖1-3 多參數(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
第二章 主控器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： <5mA；
重 量： 500g；
尺寸（長×寬×高）： 160mm×75mm×30mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH
存儲數(shù)據(jù)量： 最大500，000組數(shù)據(jù)
二、 功能說明
● 顯示窗口：
1、一個頁面顯示一個項目參數(shù)；
2、通過向上和向下鍵來切換顯示項目；
3、H或A ，H為手動儲存數(shù)據(jù) A為自動保存數(shù)據(jù)；
主控器前面板由液晶屏顯示窗口部分、功能按鍵部分組成。電源開關(guān)按住3秒鐘開機；其它部分說明如圖2-1：
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A：自動保存（H手動保存）
125：組數(shù)據(jù)
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● ：存儲滿
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圖2-1顯示界面圖-1 |
● 功能菜單：
主界面下，按住功能鍵，進入菜單選擇界面，菜單選擇包括：保存設(shè)置，數(shù)據(jù)上傳，數(shù)據(jù)刪除、查看記錄，添加項目、關(guān)機、關(guān)于等七個選項；
1、
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保存設(shè)置(√自動)
● 溫 度 ◆ √
● 濕 度
● 露點溫度 √ |
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圖2-2保存設(shè)置選擇界面 |
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自動保存時間設(shè)置
00：05：30
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圖2-3時間設(shè)置界面 |
――操作步驟：
a、“確認”鍵，進入圖2-3界面；
b、“功能”鍵切換時分秒；
c、“向上”，“向下”鍵，修改時間；
d、“確認”鍵，返回圖2-2界面；
e、“向上”，“向下”鍵，切換設(shè)置項目，重復a、d設(shè)置時間；
f、設(shè)置完成后，“功能”鍵，進入詢問如圖2-4 “是”：保存設(shè)置，“否”：放棄設(shè)置， “取消”返回保存設(shè)置界面重新設(shè)置；
2、USB復位
當數(shù)據(jù)導出出現(xiàn)錯誤時，通過些菜單來復位USB，以便使主機與電腦的通信恢復正常。
3、 數(shù)據(jù)刪除――選擇后進入刪除選擇界面如圖2-7，標記“√”為當前查看選擇項
――操作步驟：
a、“確認”鍵，選擇或取消刪除選項；
b、“向上”，“向下”切換設(shè)置項；
c、設(shè)置完成后，“功能”鍵，進入詢問對話框，
“是”：刪除所選擇的數(shù)據(jù)，“否”：放棄刪除，“取消”返回刪除選擇界面重新選擇刪除數(shù)據(jù)項；
4、 查看記錄――選擇后進入查看選項選擇界面如圖2-8，標記“√”需要刪除，標記“◆”為當前選項。
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查看(√查看)
● 溫 度
● 濕 度 √
● 露點溫度 |
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圖2-8 查看選項選擇界面 |
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記錄： 溫 度
N1 C1285
數(shù)據(jù)：2.9
單位：℃ |
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圖2-9查看記錄界面 |
a、“向上”，“向下”切換查看選項；
b、“確認”，進入當前項記錄查看界面如圖2-9所示。其中C1285表示當前項總共有1285個記錄數(shù)據(jù)，N1表示當前數(shù)據(jù)為第一個記錄；
c、“向上”，“向下”切換記錄；
d、“功能”鍵返回圖2-8界面，再按功能返回菜單選擇界面；
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圖2-8 查看選項選擇界面 |
5、 添加項目――選擇后進入添加項目界面，既進行傳感器搜索界面。
――操作步驟：
進入該界面后，主控器將會搜索到所有在線的傳感器，完成后自動返回主界面。
6、 關(guān)機――選擇關(guān)機功能，主控將自動保存設(shè)置參數(shù)并關(guān)機，關(guān)機后按住“功能”鍵3秒鐘將會重新開機。
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※ 注意：
●機器在運行的時候不能夠隨便插拔電源，要拔電源前一定要先用菜單中的關(guān)機功能關(guān)機，然后再拔掉電源或取出電池，以防止數(shù)據(jù)丟失； |
第三章 TP-TRHDP-1溫濕露傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤300uA；
重 量： 50g；
尺寸（長×寬×高）： 26mm×84mm×16mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤100%RH；
測量精度： 溫度±0.4℃，濕度±3%，露點±0.4℃；
測量范圍： 溫度-40℃~120℃，濕度0%~100%，露點-40℃~120℃；
二、 功能說明
NS-TRHDP-1傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫度、濕度、露點三個參數(shù)的復合型傳感器。它應用工業(yè)COMS 過程微加工技術(shù)（CMOSens®），確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個14 位的A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。因此，該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比高等優(yōu)點。每個NS-TRHDP-1傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。
三、 安裝要點
1．通風，安裝位置空氣環(huán)境通風良好；
2．無熱源，比如白熾燈等(需要探測選定對象時除外，如檢測空調(diào)出風口溫濕度等)；
3．防水，注意此探頭可以檢測空氣濕度，但不能浸水，安裝時要防止雨水流入探頭內(nèi)。
第四章 TP-PT-1光照度傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： <1mA；
重 量： 300g；
尺寸（長×寬×高）： 50mm×50mm×48mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
光譜響應 400～700nm
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： ±5 lux；
測量范圍： 0～20000 lux
二、 功能說明
光照度，即通常所說得勒克司度（lux），表示被照射主體表面單位面積上受到的光通量。TP-PT-1光照度傳感器利用半導體PN結(jié)的光生伏特效應及高精密儀表運放來檢測環(huán)境光照強度，同時內(nèi)部的溫度補償電路使得探頭在不同氣溫條件獲得同樣的檢測精度。
三、 安裝要點
1．通光，被檢測位置不應有任何人為遮光物體，
2． 不要任何防水玻璃罩，探頭本身具有防水功能；
3．
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圖9 光照度傳感器安裝示意圖 |
4．在風沙或灰塵灰層較重的環(huán)境下使用，要經(jīng)常清除探頭玻璃表面的灰塵。
第五章 TP-CO2-1二氧化碳傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： 平均30mA，最大150mA
重 量： 200 g；
尺寸（長×寬×高）： 56mm×78mm×35mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： 40ppm + 測量值×3%
測量范圍： 0～2000ppm
二、功能說明
TP-CO2-1二氧化碳傳感器是基于遠紅外吸收原理研制而成的，適用于快速、在線，傳感器選用二氧化碳最強的吸收帶 — 4.26um紅外線作為吸光光度的光源，該區(qū)域可以有效避免水蒸氣的干擾。紅外線CO2分析就是通過檢測CO2對4.26um光譜的吸收來測定光合作用過程中CO2的變化量。因為CO2吸收的4.26um紅外光能與其吸收系數(shù)（K）、氣體的濃度（C）和測定的氣室長度（L）有關(guān)，并服從朗伯-比爾定律：ln(E0/E)=εLC, 因為測定儀在設(shè)計過程中將確定了E0（入射光強度）和L（氣室長度），ε為吸光系數(shù)，而E（出射光強度）就有了與C（被測氣體濃度）的對應關(guān)系，通過測定E就可計算出CO2濃度。傳感器中采用多點校準曲線，有效解決高濃度下實際吸光曲線偏離朗伯-比爾曲線的偏差。
安裝要點
1．通風，安裝位置空氣環(huán)境通風良好，讓探頭周圍實時反應被測環(huán)境的CO2濃度；
2．防水，防止大量水份浸入探頭。
第六章 TP-WS-1風速傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤1mA
重 量： 400g；
尺寸（長×寬×高）： 180mm×180mm×230mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： ±0.1m/s
測量范圍： 0～45m/s
二、 安裝要點
1．風速傳感器固定底座如圖10所示，安裝不能將中間的通信孔庶住。
圖 10 風速風向傳感器底座安裝
第七章 TP-WD-1風向傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤1mA
重 量： 600g；
尺寸（長×寬×高）： 13mm×180mm×260mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： ±1°
測量范圍： 0～359度
二、 功能說明
傳感器擺葉尾指針所批的方向就是風向，擺葉轉(zhuǎn)一周是360度，因此用度數(shù)的型表示風向(0°~359°)。
三、 安裝要點
1．風向傳感器固定底座如圖10所示，安裝不能將中間的通信孔庶住。
2．安裝時，首先確定底座0°方向上的位置，然后將0°方向位置朝向正北方向，這樣東南西北四個方向的度數(shù)分別為90°、180°、270°和0°。同樣，用戶也可以將0°方向朝東，這樣東南西北四個方向的度數(shù)就分別為0°、90°、180°和270°
第八章 TP-PH-1光量子傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤1mA
重 量： 300g；
尺寸（長×寬×高）： 50mm×50mm×48mm；
光譜響應 400~700nm
環(huán)境溫度： -10℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： ±1μmol/m2/s
測量范圍： 0～2700μmol/m2/s
二、 功能說明
測量有利于植物光合（400-700毫微米波長）的摩爾光量子輻射量，用來測量傳感器能感應部分的平均光合有效輻射（PAR）。
三、 安裝要點
1．通光，被檢測位置不應有任何人為遮光物體，
2．隔熱，光量子檢測的是太陽輻射能量的一個參數(shù)，紅外線等輻射同樣在內(nèi)，因此傳感器周圍不能放置有熱源或其他光源。
第九章 TP-R-1雨量傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤200uA
重 量： 2500g；
尺寸（長×寬×高）： 240mm×240mm×545mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： 0.1mm
測量范圍： 0～4mm/min
二、 功能說明
1．傳感器有承水器、上翻斗、計量斗、計數(shù)翻斗等構(gòu)成，其工作過程是：雨水由承水口匯集，進入上翻斗，上翻斗的作用是使降水強度近似大降小強度，然后進入計量，計量翻斗翻動一次為0.1言之鑿鑿降水量。隨之雨水由計量翻斗倒入計數(shù)翻斗。計數(shù)翻斗轉(zhuǎn)一次，計數(shù)翻斗中部的干簧開關(guān)在小磁鋼的作用下閉合一次，這樣微控器就可以接收到一個信號。
. 2． 記錄每分鐘雨量，以mm為單位，上位機以圖型方式進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，統(tǒng)計出每小時的雨量。
三、 安裝要點
1．底盤用三個螺釘固定在混凝土底座或木樁上，先調(diào)節(jié)水平螺釘，將儀器調(diào)整到水平位置（傳感水平泡內(nèi)的水泡在中心圓圈內(nèi)），再逐步擰緊螺栓上螺帽，并反復調(diào)整，并反復調(diào)整水平泡。
2． 注意儀器保護，防止碰撞變形，使用過程中要根據(jù)當?shù)貙嶋H情況定期清淤，檢查和疏通水道，翻斗部件翻轉(zhuǎn)過程如有阻滯，應用清水清洗，軸承處切勿加油，以免吸塵。
圖11 雨量桶安裝示意圖
第十章 TP-ST-1土壤溫度傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤200uA
重 量： 400g；
尺寸（長×寬×高）： 300mm×36mm×36mm
環(huán)境溫度： 0℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： ±0.3℃
測量范圍： -55℃～125℃
二、 功能說明
可連續(xù)監(jiān)測土壤的溫度，大容量存儲，耐腐蝕，適于各類土壤的溫度測量。
三、 安裝要點
1．檢測時，將不銹鋼探針完全埋于土壤之中，如圖12所示。
圖12 土壤溫度傳感器安裝示意圖
第十一章 TP-ST-1土壤水份傳感器
一、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤200uA
重 量： 600g；
尺寸（長×寬×高）： 185mm×60mm×60mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%RH；
測量精度： ±0.3%
測量范圍： 0%～95%
二、 功能說明
TP-ST-1水分傳感器是基于介電理論并運用頻域測量技術(shù)自主研制開發(fā)的，能夠精確測量土壤和其它多孔介質(zhì)的體積含水量�？膳c溫室環(huán)境監(jiān)測、土壤墑情采集、自動灌溉控制等系統(tǒng)集成，實現(xiàn)水分的長期動態(tài)連續(xù)監(jiān)測。
三、 安裝要點
1．檢測時，將不銹鋼探針完全埋于土壤之中，如圖12所示。
圖13 土壤水份傳感器安裝示意圖
第十二章 TP-HP01大氣壓強傳感器
四、 技術(shù)參數(shù)
工作電源： DC 5V~12V；
工作電流： ≤300uA；
重 量： 50g；
尺寸（長×寬×高）： 26mm×84mm×16mm；
環(huán)境溫度： -40℃～80℃；
相對濕度： ≤95%；
測量精度： 0.1Hpa；
測量范圍： 0.0Hpa~1100.0Hpa；
五、 功能說明
TP-HP01大氣壓力傳感器是一款具有自動海拔與溫度校準的智能型大氣壓力傳感器，有兩個因素會影響大氣壓傳感器的讀數(shù)：氣象采集系統(tǒng)本身和傳感器所處的海拔位置。無論使用任何氣象采集系統(tǒng)，大氣壓力均是隨著海拔的升高而不斷降低。
六、 安裝要點
4．通風，安裝位置空氣環(huán)境通風良好；
5．無熱源，比如白熾燈等(需要探測選定對象時除外，如檢測空調(diào)出風口溫濕度等)；
6．防水，安裝時要防止雨水流入探頭內(nèi)。
第十三章 上位機軟件使用
一、 系統(tǒng)配置
操作系統(tǒng)：windows 2000或 windows xp
輔助軟件：Office 2000或更高版本的Access數(shù)據(jù)庫
二、 USB驅(qū)動程序安裝
主控器開機后，用USB線與電腦連接，電腦會跳出驅(qū)動程序安裝界面，安裝過程如下圖，到第三幅圖時，點“瀏覽”按鈕選擇我們提供的D12驅(qū)動所在的目錄下的win2k_xp，然后點擊“下一步”，就可以安裝完成。
三、 軟件使用
1、 本軟件不需安裝，直接將安裝包復制到硬盤上就可以使用，打開“安裝包”目錄下的“USBIICRW.exe”。
2、 數(shù)據(jù)上傳
點擊“數(shù)據(jù)上傳”，跳出“數(shù)據(jù)上傳完成”對話框。如果數(shù)據(jù)主控器數(shù)據(jù)量比較大，數(shù)據(jù)上傳時間會比較長，此時不要重復點擊數(shù)據(jù)上傳按鈕。
3、 讀取數(shù)據(jù)故障
如果跳出“讀取數(shù)據(jù)出錯”對話框，請按以下步驟檢查。
A、通過主控器上的“USB復位”功能來復位USB
B、 重新啟動主控器
C、重新安裝USB驅(qū)動程序
4、 曲線圖型顯示
軟件界面時共有2兩圖型顯示框，藍色背景為當前激活圖片框，單擊左右傳感器圖標旁邊的得選框，該傳感器對應的曲線就會顯示在激活圖片框上。要將曲線顯示在另一圖片框上，只需要單擊另外圖片框，然后點擊要顯示的傳感器圖標即可。
5、 查看數(shù)據(jù)報表
打開安裝包下的“AgEnSys.mdb”，文件，然后打開里面相應傳感器對應的數(shù)據(jù)，就可以查看相應數(shù)據(jù)。
第十四章 設(shè)備配置
一、 系統(tǒng)型號及傳感器配置
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系統(tǒng)型號統(tǒng)型號 |
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名 稱 |
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數(shù) 量 | |
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溫度 |
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濕度 |
□ |
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露點 |
□ |
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光照度 |
□ |
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風速 |
□ |
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風向 |
□ |
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二氧化碳 |
□ |
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光量子 |
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雨量 |
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土壤溫度 |
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土壤水份 |
□ |
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大氣壓 |
□ |
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二、裝箱單
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名稱 |
型號 |
單位 |
數(shù)量 |
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主機 |
TP-M-1 |
臺 |
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傳感器 |
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支 |
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通信線 |
TP-USB-MIN
TP-SP2 |
條 |
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安裝光盤 |
TP-CD-R |
張 |
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電源適配器 |
MD-2000 |
個 |
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6口集線器 |
TP-HUB-6 |
只 |
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產(chǎn)品說明書 |
TP-SMS-A2 |
本 |
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產(chǎn)品保修卡/合格證 |
TP-BXK-A2 |
張 |
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