PE-PE07多功能植物生理生态自动监测系统

      植物在生长的不同阶段或受到某些胁迫时,都有着不同的光谱特征,将植被反射的可见光和近红外波段进行组合,计算得到各种植被指数。目前,相关研究中已经定义了数十种植被指数,植被指数是对地表植被状况的简单、有效和经验的度量,广泛的应用于植物方面的研究中。该系统系统同时还包含植物生理生态监测质保,植物生理生态研究在宏观上对植物群体、群落进行研究。通常选定有代表意义的一

  • 型号: PE-PE07
  • 名称: 多功能植物生理生态自动监测系统

      植物在生长的不同阶段或受到某些胁迫时,都有着不同的光谱特征,将植被反射的可见光和近红外波段进行组合,计算得到各种植被指数。目前,相关研究中已经定义了数十种植被指数,植被指数是对地表植被状况的简单、有效和经验的度量,广泛的应用于植物方面的研究中。该系统系统同时还包含植物生理生态监测质保,植物生理生态研究在宏观上对植物群体、群落进行研究。通常选定有代表意义的一株或多株植物进行实时监测,常用监测指标包括茎杆生长、冠层温度,叶面湿度等;同时植物体生长与外界环境,土壤水分供应等情况密切相关,因此有必要同时监测环境土壤参数。对植物的生理指标进行连续监测是灌溉决策、农业自动化控制、长期定位生态学等领域的科研人员非常希望解决的问题。

植物生理生态

系统测量参数:归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)、叶面积指数(LAI)、碳储量值、生物量值、冠层温度、光合有效辐射、光量子、茎秆生长变化、液流量、茎秆水势,风速、风向、空气温湿度、气压、土壤水分温度电导率、土壤剖面CO2浓度;

植物生理生态  植物生理生态

特点
■ 可使用任何网络浏览器查看,不需要任何插件
■ 可自动将数据保存在远程服务器上

■ 实现多种植被参数的实时监测

■ 适合长期定点监测。

■ 配置灵活,可根据需要自由搭配不同传感器。

■ 坚固的防护外壳:适合于户外安装。

■ 支持太阳能供电方式,做到无人值守运行。

■ 支持GPRS无线输出数据。

植物生理生态   植物生理生态


技术参数:

数据采集器

操作温度

-40° 到+70°C(标准)

 

 

 

 数据采集器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


最大扫频

1000Hz

外壳材质

阳极氧化铝

模拟输入

16个单端输入或8组差分输入(需要单独配置)。两个测量不经处理的0-20 mA或4-20 mA信号的模拟输入端口。四个具有脉冲或数字信号输入输出功能的模拟输入端口。

脉冲计数

10个 (P1 to P2 and C1 to C8)

电压激励终端

4个 (VX1 to VX4)

最大输出/输入电流

±40 mA(电压激励)

50mA(稳压3.3或5V)

通信端口

USB-C, Ethernet, RS232, RS485/422, CS I/O, CPI

12V开关

2个端子,另加上CS I/O引脚8

数字I/O

8个可配置为数字输入输出的端子(C1-C8),包括状态高/低,脉宽调制,外部中断,边沿定时,开关闭合脉冲计数,高频脉冲计数以及UART,RS-232,RS-485,SDM,SDI-12 ,I2C和SPI串口通信功能。端子可成对配置,用于某些功能5V或3.3V的电平逻辑。

输入限制

±5 V

模拟电压精确度

此精度规格不包括传感器或测量噪声:

在0° 到 40°C时,±(0.04% 的测量值+偏差值)

在 -40° 到 +70°C时,±(0.06%的测量值+偏差值)

在 -55° 到 +85°C(扩展的温度范围)时,±(0.08%的测量值+偏差值)

ADC

24位

供电

10-36Vdc输入

实时时钟精度

每年最大误差为3分钟,装配可选的GPS校正后可缩短至10μs

网络协议

Ethernet, PPP, RNDIS, ICMP/Ping, Auto-IP (APIPA), IPv4, IPv6, UDP, TCP, TLS (v1.2), DNS, DHCP, SLAAC, Telnet, HTTP(S), SFTP, FTP(S), POP3/TLS, NTP, SMTP/TLS, SNMPv3, CS I/O IP, MQTT

通讯协议

CPI, PakBus, SDM, Modbus, DNP3, SDI-12, TCP, UDP, NTCIP, NMEA, 01 83, I2C, SPI, CampbellCloud HTTPS/MQTTS和其他

内部存储

4M的SRAM内存与75M的FLASH闪存,4M电池供电SRAM

MicroSD卡扩展

最大支持16GB

空闲消耗电流(平均值)

< 1.5 mA@12Vdc

激活消耗电流(平均值)

1.1 mA (1 Hz scan @ 24 Vdc)

1.7 mA (1 Hz scan @ 12 Vdc)

57 mA (20 Hz scan @ 12 Vdc)

尺寸

23.8 x 10.1 x 6.2 cm

重量

860g

 

模拟通道扩展板

图片

模数转换分辨率

19位有效模数转换分辨率;

 

模拟通道扩展板

模拟信号量程

±5mV,±5mV量程时电压分辨率为0.5uV

误差

最大误差±1.5uV

隔离电压

1KV

输入阻抗

20MΩ

电源输入

DC 7-16V,典型DC 12V

 

植物NDVI向上监测-入射光传感器

供电

自供电

 

NDVI

输出灵敏度

14 mV /W m-2 nm-1(红光)

20 mV/W m-2 nm-1(近红外光)

校准系数

0.07W m-2 nm-1mV(红光)

0.05W m-2 nm-1/mV(近红外光)

校准不确定度

± 5 %

输出范围

40 mV(红光)

40 mV(近红外光)

波长范围

红光检测器= 650 nm ± 5 nm与65 FWHM*

近红外光检测器= 810 nm ± 5 nm与65 nm FWHM*

测量范围

2*全太阳光

重复性偏差

小于1%

长期漂移量

每年低于 2%

响应时间

小于1 mS

视野

180°

定向(余弦)响应

45º时为±2%;75º天顶角时为±5%

响应温度

每摄氏度小于 0.1 %

防护等级

IP68

操作环境温湿度

-40~70 ℃,0至100 %RH

尺寸规格

30.5 mm x 37 mm

重量(含5m的电缆)

140 g

*FWHM=full-width half-maximum

 

植物NDVI向下反射光监测传感器

供电

自供电

 

植物NDVI

输出灵敏度

12.5mV /W m-2 nm-1(红光)

20 mV/W m-2 nm-1(近红外光)

校准系数

0.08W m-2 nm-1/mV(红光)

0.04W m-2 nm-1/mV(近红外光)

校准不确定度

± 5 %

输出范围

15mV(红光)

15 mV(近红外光)

波长范围

红光检测器= 650 nm ± 5 nm与65 FWHM*

近红外光检测器= 810 nm ± 5 nm与65 nm FWHM*

测量范围

2*太阳全光

重复性偏差

小于1%

长期漂移量

每年低于 2%

响应时间

小于1 mS

视野

30°

定向(余弦)响应

45º时为±2%;75º天顶角时为±5%

响应温度

每摄氏度小于 0.1 %

防护等级

IP68

操作环境温湿度

-40~70 ℃,0至100 %RH

尺寸规格

30.5 mm x 34.5mm

重量(含5m的电缆)

140 g

*FWHM=full-width half-maximum

 

红外冠层温度传感器

图片

模拟输出

60 μV per °C

红外冠层

 

 

输入电压

(需要热敏电阻)

250mV激发电压

热敏电阻输出电压

0 to 2500 mV (取决于输入电压)

精度

±0.2℃

测量重复性

小于0.05℃

漂移

小于 2 % 每年

响应时间

0.6 S


视场

22 °(半角)

波长

8 to 14 μm

工作环境

-55℃~80℃,0~100%RH,防水,适合野外环境

尺寸

直径:2.3 cm; 长度:6 cm

线缆

5米线缆

重量

190g(含5米线缆)

 

光合有效辐射传感器

图片

电源

无需外部供电

光合有效辐射传感器

 

 

输出范围

0 to 40 mV

灵敏度

0.01 mV / μmol m-2 s-1

校准系数

100.0 μmol m-2 s-1 per mV

校准误差

± 5 %

测量范围

0 - 4000 μmol m-2 s-1

测量重复性

小于 0.5 %

漂移

小于 2 % 每年

非线性度

小于1% (up to 4000 μmol m-2 s-1)

响应时间

小于1 ms


视场

180 °

光谱范围

389 - 692 nm ,精度± 5 nm nm

光谱选择性

小于 10 %( 412 -682 nm ± 5 nm )

方向余弦响应

± 5 %(75度天顶角)

方位误差

小于0.5 %

温度影响

-0.11 ± 0.03 % / ℃

倾斜误差

小于0.5 %

检测器

增强蓝光硅光电二极管

工作环境

-40 to 70℃,0--100%相对湿度,可以在水下30米深度工作

外壳

阳极氧化铝膜

防护等级

IP68

尺寸

直径2.4cm, 高度:3.5cm

线缆

5米线缆

重量

100 g (含5米线缆)

 

线性光量子传感器

测量参数

冠层下光合有效辐射

 线性光量子传感器


包含传感器数量

10个

工作电压

自供电

校准输出范围

0-250mV

灵敏度

0.1 mV*umol m⁻²*s⁻¹

校准不确定度

±5 %

测量重复性

小于 0.5 %

长期漂移(不稳定)

每年少于2%

非线性度

小于1%,最高2500 umol m⁻²*s⁻¹

响应时间

小于1ms

视野

180°

光谱范围(响应为最大值50%的波长)

370 至 650nm

定向(余弦)响应

±5%(太阳天顶角为 75°)

温度响应

-0.04%每℃

操作环境

-10 至 60 ℃;0 至 100 % 相对湿度,可浸没在30m水中。

电缆

5 m信号屏蔽双绞线;(高耐水性,高紫外线稳定性,在寒冷条件下的高柔韧性);高质量尾纤引线

 

茎秆生长测量传感器

图片

适用于树杆直径

>5厘米

茎秆生长测量传感器

传感器测量范围

25 毫米

复调测量范围

无限

一次测量范围树径

        10 cm

        50 cm

        100 cm

直径测量范围

16.2 mm

11.3 mm

9.0 mm

准确度

±3.3 微米

分辨率

0.4-6 微米

线性系数

0.7%

传感器的温度系数

<0.1微米/度

钢丝绳热膨胀系数

<1.4 ×10-6/K

工作条件

温度范围 -30 – 40 °C, 湿度范围 0-100%

 

液流传感器

图片

组成

2针式,探针直径1.5毫米

液流传感器

液流传感器针长

2cm

电缆长度

5m,可延长到20m

适于树径

直径>5厘米

需要数采通道

1个差分通道

输出

0到1000 微伏

 

原位茎秆水势传感器

图示

测量原理

压力法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

原位茎秆水势传感器

水势测量范围

35 Bar

分辨率

0.1Bar

准确性

读数的±5%

孔膜直径

2nm

通信协议

SDI-12

数据储存

数据采集器通讯兼容

远程通信

包括4G数据记录器、蜂窝数据和可视化平台。

线缆长度

5m,可定制

防尘防水

压力室

微型气压室

微伏信号

支持

阻尼值影响

响应时间

1min;<5cm^2

使用温度

5℃~50℃

功耗

•电源输入:3.6 V至16 V

•电流消耗:0.65mA(睡眠),12mA(测量)

•测量持续时间:200 mS(典型)

激发电压

1V , 最高 10V

压力输出

-32mV/V/bar至+32mV/V/bar

精度

读数的±5%

探头长度

6英寸 (15.24cm)

线缆长度

10英尺 (3米)

防护等级

IP67防水

适合直径范围

直径大于 5.08cm

 

一体式气象传感器

图片

风速

风速量程: 0~ 75 m/s,风速分辨率: 0.1 m/s,风速准确度: 0.3 m/s或测量值的3%

一体式气象传感器

风向

风向量程: 0~ 360°,风向分辨率: 1°,风向准确度: ± 3°

大气压

大气压量程: 10~130KPa,大气压分辨率: 0.01 kPa,大气压准确度: ± 0.3kPa

总辐射

大气压量程: 0 ~ 2000 W/m2, 大气压分辨率: 1 W/m2, 大气压准确度: ± 5%

空气温度

空气温度量程: -50 ~ 80℃,空气温度分辨率: 0.1℃,空气温度精度: ± 0.2℃

空气湿度

空气湿度量程: 0 ~ 100% RH,空气湿度分辨率: 0.1% RH,空气湿度准确度±2 %RH 

降雨

量程: 0~8mm/min,分辨率: ±10%,准确度0.01mm

 

土壤CO2浓度传感器

测量参数

CO2浓度

土壤CO2浓度传感器

测量范围

0-20000ppm

精度(25℃以及1013hpa下)

读数±40ppm

校准不确定度

±38ppm或者读数的±2%

工作温度

-40-70℃

工作湿度

0-100%相对湿度,无冷凝

产品尺寸

圆柱体(不含线缆,长220mm,切面圆直径为40mm)

防护等级

IP68  (水中测量最大深度是3米)

输出类型

Modbus-RS485(默认)(可选直流电压 或 电流)

工作电压

12-30V DC供电

线缆长度

5米(可定制)

功耗

持续运行0.4W(最大0.5W)

 


土壤水分、温度、电导率传感器

图片

测量范围

土壤含水量测量范围:0 ~100% VWC(校准后)

土壤电导率测量范围:0 ~ 23 dS/m

土壤温度测量范围:-40 ~ 60°C

 

 

 

土壤水分、温度、电导率传感器

 

 

测量精度

土壤含水量精度:通用校准:± 0.03 m3/m3,典型土壤;特殊校准:± 0.01~0.02  m3/m3,绝大多数土壤

土壤电导率精度:± 10% ( 0~ 7 dS/m)

土壤温度精度:± 1°C

分辨率

土壤含水量分辨率:0.08% (0~50% VWC)

土壤电导率分辨率:0.01dS/m(0 ~ 7 dS/m); 0.05 dS/m(7~23.1 dS/m)

土壤温度分辨率:0.1°C

工作环境

-40~ 60°C(可定制更高温度)

输出信号

RS232 (TTL) 或 SDI-12

测量时间

150ms

供电

3.6~15 VDC

耗电量

非测量时0.3mA,测量时10mA

电缆

标准5m,可延长到75m(定制)

接线

3.5mm耳机插头或裸线

传感器尺寸

10 cm x 3.2 cm x 0.7 cm

 

配置清单:

1.数据采集器1个

2.扩展板1个

3.气象传感器1套

4.NDVI传感器1套

5.线型光量子传感器1个

6.光合有效辐射传感器1个

7.茎杆生长变化传感器6个

8.红外冠层温度传感器1个

9.液流传感器10个

10.原位茎秆水势传感器6个

11.土壤多参数传感器6个

12.太阳能供电系统1套,电压:12V,功率100W

13.安装支架1套,安装支架高度:3米,带拉绳地锚

14.野外防护箱1套,用于安装和保护数据采集器和扩展板

15.GPRS模块1个,用于数据传输到云平台






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