农田自动土壤水分观测仪常见故障排查及日常维护

摘要本文结合山西省大同市使用农田自动土壤水分观测仪的使用现状,介绍农田自动土壤水分观测仪的结构、运行原理,概括了农田自动土壤水分观测仪的安装位置要点,阐述了仪器常见故障排查及日常维护方法,以供相关人员借鉴。

关键词农田自动土壤水分观测仪;安装位置;故障排查;日常维护中图分类号S237文献标识码B 文章编号1007-5739(2018)18-0177-01
农田自动土壤水分观测仪常见故障排查及日常维护
徐鑫
(山西省大同市气象局,山西大同037000)
监测土壤水分变化规律,对农业生产、气象、地质灾害及生态等多方面探测与研究均具备极大意义。

采用农田自动土壤水分观测仪可降低传统观测工作强度、节约观测时间,能全天候对土壤水分变化进行监测,满足气象事业及农业发展、生态环境需求。

通常把自动土壤水分观测仪装设在野外郊区,但这增加了仪器维护难度。

本文从农田自动土壤水分观测仪的构成、运行原理出发,对其安装位置、故障排查及日常维护进行了综合分析探讨。

1农田自动土壤水分观测仪概述1.1系统结构
农田自动土壤水分观测仪分为室内与室外两部分。

室内部分主要包括微机终端,凭借软件对土壤水分数据作出实时采集及监控。

室外部分由供电单元、通信模块、传感器及数据采集器构成[1]。

1.2运行原理
农田自动土壤水分观测仪主要通过频率反射测量技术(FDR )测定所选范围的土壤含水量。

当土壤水分变化,介电常数也会改变,监测时传感器获取电压数值也发生改变,此类变化量主要由数据采集器采集,后凭借定量化及线性化处理获取土壤水分值,同时依据相关格式在数据采集器中储存,实现对土壤水分信息的实时采集、处理、传输及储存[2]。

2农田自动土壤水分观测仪安装位置
农田自动土壤水分观测仪的安装位置直接影响土壤水分含量监测的准确性。

安装时需遵循以下要点:①仪器安装选址要严格依据相关规范,避开地势低洼区域;②仪器监测区域挑选地下水位常年>2m 的区域;③护管口要比地面高出一定距离,不可与地面太接近。

3农田自动土壤水分观测仪常见故障及排查方法
结合山西省农田自动土壤水分观测仪日常工作实践,发现仪器常见故障有某层段观测数值为-2、无土壤水分值、数据误差及间歇性数据中断等。

3.1某层段观测数值为-2
若某层段土壤水分观测数值为-2,可能是对应层传感器损坏或连接线未插好,需及时维修或更换。

3.2无土壤水分值
导致无土壤水分值出现的原因:①采集器未正常通电不能运行。

查看电源开关,观察有无松动或未插上,观察采集
器内部空气开关是否分开,要及时合上。

②通讯线路故障。

查看通讯电缆插接是否正常,如通讯电缆断开,应断电后重新插好;如通讯电缆正常插接,而观测数据仍无法正常传输,应更换电缆。

③土壤水分探测器未通电。

先检查电源变换器及蓄电池有无损坏,借助万用表分别检查采集器、水分探测器、电源变换器及蓄电池电压是否>12V ,若>12V 要及时维修或换新。

3.3数据误差
导致数据出现误差的原因:①出现冻土。

土壤冻结时,土壤中水介质形态发生变化,致使水分观察数值大幅下降。

②土壤皲裂。

若72h 降水量偏少或降水量>20mm 时,会发生土壤皲裂现象。

传感器和土壤有较大空隙,观测数值偏低,甚至为0。

③未标定田间系数。

如果不对相关系数进行标定,土壤容重、田间持水量及凋萎湿度测定均异常,会产生误差。

3.4间歇性数据中断
导致数据出现间歇性中断的原因:①GPRS 通讯检查。

通常在开展GPRS 通讯检查时,信号源会被短暂性占用,数据传输过程会暂停。

②蓄电池存在故障或供电量偏低。

白天光照条件下,通过太阳能板供电,农田自动土壤水分观测仪能够连续不间断正常运行;晚上没有持续充电,仪器内所存储电量很有可能会消耗完,致使数据传输终止[3]。

4农田自动土壤水分观测仪日常维护4.1仪器设备维护
借助仪器浏览软件hyDataApply 对仪器运行状况进行观察,内容涉及观测数据完整性和传输及时性。

如发生数据缺失、无降水天气现象但数据波动较大、有降水天气出现但数据无显示等问题,观测工作人员应该及时展开现场检查并记录,同时向上级单位报告。

每月应对采集器箱至少巡视1次,若有水、灰尘、杂质进入,应及时排水和清洁。

每季度应取出传感器内干燥剂,烘干后重新放好。

每周至少对农田自动土壤水分观测仪运行状况巡检2次,检查采集器板显示状
态有无异常、仪器是否完整、部件是否受损、连接是否正常、传感器是否进水及其连接线是否脱落、供电单元能否正常工作等。

每年应定期对保护传感器PVC 安装套管,并进行1次清洁及防水处理。

冬季降雪后及时将仪器太阳能电池板上积雪清理干净,确保电力正常运行[4]。

4.2观测场维护
农田自动土壤水分观测仪会安装在作物生长地段。

结合观测标准,布设传感器位置要同大田土壤状况相符,种植
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作者简介
徐鑫(1983-),男,辽宁普兰店人,工程师,从事气象保障
工作。

收稿日期2018-04-27
农业工程学
现代农业科技2018年第18期177
农业工程学现代农业科技2018年第18期
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农作物也与大田作物一样,传感器周边半径0.5m范围内的土壤因长期不耕作易皲裂。

为防止监测出现异常,若降水量>20mm,降水结束72h后,对该区域松土;耕种阶段,使用铁锹翻土,深度为20~30cm,将土块捣碎后回填压实,上覆1~2cm虚土;若已皲裂,则要取出该范围土壤,深度为
10~20cm,将土块捣碎后回填压实,覆盖1~2cm虚土确保传感器及四周土壤整洁,严禁覆盖沙石、杂草;春季要将监测区积雪清理干净,同时检查防雷设施,保证防雷装置有效性。

5参考文献
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修[J].气象研究与应用,2014(1):91-93.
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设过程对河道生态环境的不良影响[6]。

4参考文献
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[6]王磊.河道堤防工程管理问题分析[J].珠江水运,2017(9):90-91.
(上接第176页)
机行业融资租赁的热情,多渠道地为租赁公司提供资金来源。

4.3加强农机融资租赁公司自身建设
农机融资租赁公司不仅应建立与商业银行、信托、保险等机构的业务交流平台,为承租方提供保险、担保等综合服务,还应加强与农机厂家、维修公司等合作,为承租方提供技术支持和租后保养、管理等服务,促进融资租赁公司与承租方的良好合作关系,推进公司业务发展。

同时,农机融资租赁公司还应建立风险管理机制,通过实施租赁项目经理负责制,建立运营监测和绩效考核等体系,最大程度降低运营风险,以保障农机融资租赁公司的良性经营,为安徽省农业机械化的发展起到推动作用。

5参考文献
[1]中华人民共和国农业部.全国农业机械化发展第十三个五年规划:农
机发〔2016〕2号[A/OL].(2016-12-29)[2018-04-15].http://www.amic. /nxtwebfreamwork/detail.jsp?articleId=ff8080815943160b015 96c33b8b90be1.
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[4]朱晓语.融资租赁产品在农机合作社生产中应用的可行性分析[J].江
西农业,2016(1):37-39.
田可为土壤微生物的生长提供丰富的营养和能量,改善土壤理化性状,优化农田生态环境。

目前,本地可推广的秸秆还田技术主要有以下4种。

①秸秆覆盖还田技术。

利用秸秆直接覆盖于农地上,形成土地保护层,也可以通过秸秆异地覆盖,用于蔬菜、果树、苗木等作物生产。

②秸秆田边地角就近堆沤技术。

该项技术是将秸秆就近堆沤在田边地角,实现秸秆转化成优质生物有机肥还田。

该技术可不受季节和地点的限制,技术简单,操作方便快捷,占地少,既可充分利用秸秆资源,又保护了生态环境,是当前秸秆就近肥料化利用的有效途径。

③走道式秸秆还田生态种植技术。

该项技术的核心是在田块中每5~6m留一条堆放秸秆的走道,田间一般保留走道45~75条/hm2,走道宽40cm,秸秆堆放高度30~
50cm,堆放量7500~11250kg/hm2,秸秆经过40~60d自然腐烂,在水稻抽穗前就能全部还田。

采用该项技术,无需挖沟埋秸秆,无需施用秸秆催腐剂,无需多占用田间地角,无需长途搬运,省工省力、节肥节本、生态环保、轻简实用、高产稳产。

④秸秆机械粉碎还田技术。

主要是将收获后的农作物秸秆机械粉碎后,翻埋或覆盖还田。

3.2.2秸秆饲料化利用。

农作物秸秆可以直接作为草食动物饲料,还可以氨化处理后作饲料,也可利用玉米、豆类、红薯等优质秸秆进行青贮作动物越冬饲料。

一是青贮。

以鲜玉米秸秆产量25.5t/hm2、青贮密度650kg/m3计算,一个高2.5m、直径3m、容积为18m3的青贮窖,可贮存原料12t,相当于0.47hm2玉米的秸秆。

二是微生物厌氧发酵处理,可使秸秆在密闭无氧条件下制成适口性好、消化率高、营养丰富的饲料。

三是秸秆混合颗粒饲料加工技术。

将粉末饲料加工成颗
粒饲料,用于农村养殖户及小型专业饲料厂。

3.2.3秸秆食用菌技术。

遂宁市农业较为发达,盛产水稻、玉米、豆类、薯类等粮油作物,以秸秆为原料生产食用菌,不
仅能提高食用菌的产量、品质,其培养基使用后还可用作优
质有机肥,其有机质含量相当于农作物秸秆和畜禽粪便直接
还田的3倍。

利用秸秆食用菌技术,可形成一条农作物秸
秆—食用菌—菌渣饲料(有机肥)—还田的生态产业链。

3.3增加公共财政投入袁建立健全生态补偿机制2015年,遂宁市出台了《关于推进农作物秸秆禁烧和综合利用工作的意见》,明确了从2015年1月1日起,在全市
实行秸秆还田农机购置累加补贴普惠制。

但该补贴仅针对在
购机补贴目录上的机械,未纳入购机补贴目录的无法享受补
贴政策。

市财政应重点在农业生态环境监测体系和农业生态
环境保护先进技术的研发和推广等方面加大投入,加强各类
农业和农村生态环境治理项目的资源整合,切实提高财政资
金的使用效率。

建立农业生态环境保护技术补贴机制,以奖
代投,鼓励秸秆综合利用项目的开发和实施[3-4]。

4参考文献
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180。