1. 傳感器系統(tǒng)
   • 土壤水分傳感器：這是核心部件，通過不同原理（如頻域反射法、時域反射法等）測量土壤中的水分含量。這些傳感器可以精確地探測不同深度土壤的含水量，深度范圍從地表淺層到地下數米不等，為了解土壤水分垂直分布提供詳細數據。
   • 土壤溫度傳感器：與土壤水分含量密切相關的土壤溫度也在監(jiān)測范圍內。土壤溫度傳感器能夠實時測量土壤在各個深度的溫度變化，因為溫度會影響土壤水分的蒸發(fā)、作物根系的生長和土壤微生物的活動等。
   • 其他傳感器（可選）：部分監(jiān)測站還配備土壤電導率傳感器，用于間接評估土壤鹽分含量、肥力狀況；土壤濕度傳感器，進一步補充土壤水分信息等。
2. 數據采集與傳輸單元
   • 數據采集器：它能夠按照預設的時間間隔（如每 15 分鐘、每小時等）采集傳感器的數據。采集器具有多個通道，可以同時連接多個傳感器，確保對多種土壤參數進行綜合采集。在采集數據后，數據采集器會對數據進行初步處理，如去除異常值、進行簡單的數據格式轉換等。
   • 傳輸模塊：負責將采集到的數據發(fā)送到遠程服務器或用戶終端。傳輸方式主要有有線傳輸（如 RS - 485 總線、光纖等）和無線傳輸（如 GPRS、4G/5G、ZigBee、LoRa 等）。無線傳輸方式因其安裝方便、適合遠程和分散監(jiān)測點等優(yōu)勢而被廣泛應用。
3. 供電系統(tǒng)
   • 太陽能供電：由于許多監(jiān)測站位于野外，太陽能供電是常見的供電方式。太陽能電池板將太陽能轉化為電能，存儲在蓄電池中，通過充電控制器對蓄電池進行充電管理，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)測站長期獨立運行的需求。
   • 市電供電（部分情況）：在靠近電力設施、有市電接入條件的監(jiān)測站點，也可采用市電供電。為防止市電停電影響監(jiān)測站工作，通常會配備不間斷電源（UPS）。
4. 安裝支架與防護裝置
   • 支架：一般由不銹鋼或高強度鋁合金制成，用于固定傳感器和數據采集器等設備，確保它們在合適的高度和位置準確測量土壤參數。支架的設計要考慮到穩(wěn)定性和可調節(jié)性，以適應不同的土壤條件和監(jiān)測需求。
   • 防護裝置：包括防雨罩、防雷設備、防護圍欄等。防雨罩防止雨水進入設備造成損壞；防雷設備保護監(jiān)測站免受雷擊；防護圍欄則防止野生動物破壞和人為誤操作等情況。

二、工作原理