天天看点

工厂传感器能够带给人们哪些便利 远程监测土壤剖面顶层土壤含水量的另一个有效方法是使用微波范围(30厘米至1毫米)的辐射计

作者:小黑知识局

工厂传感器能够带给人们哪些便利

远程监测土壤剖面顶层土壤含水量的另一个有效方法是使用微波范围(30厘米至1毫米)的辐射计。

由散射计和伽马射线辐射计组成的遥感系统,以测定三个深度间隔——0至5、0至30和5至30厘米的土壤含水量。

本研究中的散射仪在P波段中传输电磁脉冲,而伽马射线辐射计检测辐射。这些波长的辐射对表面粗糙度和植被的敏感性很低。

通过对潮湿和干燥的土壤样本进行重量测量,以及现场时域反射测量传感器,实现了土壤含水量的地面真相。

使用自动激光系统直接进行表面粗糙度测量。这项研究报告说,由散射仪和伽马射线辐射计确定的土壤含水量值与在0-5厘米深度采集的地面样本的最佳相关性,沙子、沙质壤土和壤土的相关系数为0.9以上。

最近大规模估计地表和近地表土壤湿度的新方法是宇宙射线土壤湿度观测系统。这个静止的探测器位于地面上方时,测量土壤表面上方的宇宙射线中子。

在这个水平上,快中子的强度与几厘米深的土壤水分含量成反比。传感足迹范围的半径从120米到240米,而影响深度在干燥土壤中限制在83厘米,在潮湿土壤中限制在15厘米。

快速中子强度因传入的中子密度、大气压力、水蒸气和周围植被的时间变化而得到纠正。该仪器根据与影响范围相同的原位土壤水传感器的大量土壤水分读数获得的面积平均土壤水分进行校准。

重要的是要认识到,探针受到近地表湿气的影响,如池塘、生物质和大气水蒸气。然而,如果对周围的水源进行量化,读数可以接受地调整。

报告说,基于探针周围作物的测量叶面积指数的校正提供了土壤含水量估计,低于0.03立方米立方米的土壤水分含量估计,其足迹与探针影响的足迹相同。

由于其占地面积大,这些传感器不太可能用于在现场规模上安排灌溉。然而,传感器目前正在使用,通过对位于表面附近的各种原位传感器进行校准和验证,来改善土壤剖面顶层土壤水分含量的缩放。

传感器网络可能有助于克服表面土壤水测量的变异性,这是使用原位传感器进行多点测量所固有的。

此外,传感器网络可以支持天气或气候预测,并为水文模型提供数据同化。在另一项工作中,在阻抗探头的原位测试台上用GPS接收器校准了漫游者。

研究结果表明,漫游车可用于有效地将土壤湿度映射到0-5厘米的深度,并可用于确定空间尺度上的平均土壤湿度,以便进行卫星校准。

用于灌溉调度的植物传感器可以分为两大类;侵入性,与植物接触;非侵入性,不接触植物,但提供近端传感测量。

入侵植物传感器特别用于葡萄、果园等高价值作物的灌溉管理,在某些文化中,用于棉花灌溉调度。

水压力是一个主要的减产因素。至少在过去30年里,侵入性和非侵入性类型的植物传感器都已开发,作为灌溉调度的工具。

研究人员和行业在某种程度上采用了基于植物的传感器来监测植物水压力和控制灌溉调度。侵入性植物传感器的例子包括测量叶水势的压力炸弹,树状仪,树状图和树液流量计,传感器需要一定程度的手动干预、破坏性采样,或将传感器夹在植物上或插入组织中。

尽管繁琐,但入侵型植物传感器继续用于葡萄园、棉花田和各种果园进行灌溉调度。

基于植物的灌溉调度的大多数进步都包括使用非侵入性植物传感器。这种类型的传感器包括辐射计、红外温度计、热图像和卫星图像。

因此,部署传感器和传感技术具有多项优势,包括预测性和预防性维护。它们不仅可以确保更快地传输测量数 据,还可以提高准确性,从而改善过程控制并增强资产健康状况。新型传感器能够进行有线和无线传输,可从资产和过程提供实时,连续的数据馈送。这使主管人员可以更 全面地了解过程工厂。利用传感器的企业比以往任何时候都更具连接性,安全性和敏捷性。

参考文献:

[1] 多传感器数据时空融合在温室中的应用[J]. 任明康;丰继林.计算机时代,2022(03)

[2] 设施农业能源互联网智能预警理论:评述与展望[J]. 付学谦;杨菲菲;周亚中;魏中辉.农业工程学报,2021(21)

[3]智慧农业水田作物网络化精准灌溉系统设计[J]. 鲁旭涛;张丽娜;刘昊;智超群;李静.农业工程学报,2021(17)

工厂传感器能够带给人们哪些便利 远程监测土壤剖面顶层土壤含水量的另一个有效方法是使用微波范围(30厘米至1毫米)的辐射计
工厂传感器能够带给人们哪些便利 远程监测土壤剖面顶层土壤含水量的另一个有效方法是使用微波范围(30厘米至1毫米)的辐射计
工厂传感器能够带给人们哪些便利 远程监测土壤剖面顶层土壤含水量的另一个有效方法是使用微波范围(30厘米至1毫米)的辐射计

继续阅读