寒区多要素WSN观测系统

一、功能介绍

寒区多要素WSN观测系统可实现区域尺度气象要素、土壤要素和辐射的自动化观测，服务于遥感模型验证与水文模型验证。该系统共包括3套农田环境监测设备和9套土壤温湿度监测设备。实现土壤热通量、土壤水分、土壤温度、地表温度、雪深、雪表温度、PAR、四分量辐射、降雨量、植被高度、植被覆盖度、植被温度、植被叶片温度、叶面结露、二氧化碳、风温湿压的自动实时测量，具有数据实时传输功能，为遥感产品的真实性检验和地表产品反演算法提供数据支持。

二、技术参数

1.农田环境监测系统
  包括CR1000数据采集器、05103风速风向传感器、HMP155A空气温湿度传感器、PTB110大气压力传感器、TE525MM雨量传感器、GMM222二氧化碳传感器、AV-10LT叶面温度传感器、AV-23LW叶面结露传感器、AV-19LQ光合有效辐射传感器(PAR)、AV-SR40株高传感器、CNR4四分量净辐射传感器、SI-111雪面红外温度传感器、SR50A超声雪深传感器、Hydra Probe II土壤传感器（6个）、HFP01土壤热通量传感器、ABS-4G321WF植被生长与覆盖度自动监测摄像头、W3100G数据无线传输、SP128WR供电系统、ENC20 数采防护机箱、6m高安装支架、避雷装置，数据接收终端1套，数据处理软件一套。
  CR1000数据采集器：美国Campbell公司，模拟通道：8个差分通道（16个单端通道）；脉冲通道：2个；控制输出：8个；激发通道：3个电压通道；工作温度：-25～50℃；-55～85℃（扩展）；
  05103风速风向传感器：R.M.YOUNG公司，风速量程：0～100 m/s；风速精度：±0.3 m/s；风向量程：0～360°；风向精度：±3°；运行温度：-50～50℃。
HMP155A空气温湿度传感器：芬兰VAISALA公司，温度部分：传感器类型：Pt100 RTD；测量范围：-80～60℃；精度（20℃时）：±0.17℃（采用电压信号输出时），0.12℃（采用RS-485信号输出时）。湿度部分：测量范围：0～100%（无水汽凝结）；精度（15～25℃）：±1%（0～90% RH），±1.7%（90~100% RH）。
  PTB110大气压力传感器：大气压力传感器：芬兰VAISALA公司生产，量程：500 ～ 1100hpa；精度：±1 hpa；分辨率：0.1 hpa；工作电压：5～12VDC；工作温度：-40～60℃；
TE525MM雨量传感器：美国TEXAS ELECTRONICS公司。传感器类型：翻斗式/磁力开关；制造材料：电镀铝；工作温度范围：0～50℃；分辨率：0.1mm；精度：10mm/hr，±1%；10～20mm/hr，0～3%；20～30mm/hr，0～5%；集雨直径：24.5cm；高度：29.21cm；重量：1.2Kg。
GMM222二氧化碳传感器：VAISALA公司，可用于直接测量大气的CO2浓度。测量范围：GMM222 0～3000ppm，0～5000ppm，0～10000ppm可选（空气中测量），精度(+25℃时工厂标定值)： ±(1.5%的全量程+2%的读数)；工作温度：-20～60℃。
  AV-10LT叶面温度传感器：美国AVALON公司，采用贴片式细小热敏电阻为传感元件，可快速响应温度变化。主要用于测量植物叶片系等植物体内表面温度。量程：-45～65℃；精度：±0.2℃；
   2.土壤温湿度监测系统

包括：CR800数据采集器、SI-111雪面红外温度传感器、Hydra Probe II土壤传感器（6个）、W3100G数据无线传输、SP40WR供电系统、ENC20 数采防护机箱、6m高安装支架、避雷装置、数据接收终端1套，数据处理软件一套。
  CR800数据采集器：扫描频率：100 Hz；通讯端口：1个CS I/O ，1个RS-232；A/D位：13；耗电量：~0.6mA（睡眠模式），1~16mA（w/o RS-232通讯时），17~28 mA (w/RS-232 通讯时)；模拟量输入：6个单端通道（即3个差分通道）；模拟电压范围：±5000mV；模拟电压精度：±（读数*0.06%+偏移量），0~40℃；测量分辨率：0.33 µV；脉冲通道：2个；控制口：4个。
  SI-111雪面红外温度传感器、Hydra Probe II土壤传感器、W3100G数据无线传输、SP40WR供电系统、ENC20 数采防护机箱、6m高安装支架、避雷装置、数据接收终端与软件等的技术参数与农田环境监测系统中技术参数的相同。