一、产品概述

植物土壤环境是植被生长发育、农田生态、园林植被养护研究的核心内容，土壤含水率、土壤电导率、土壤温度数据是监测植物生长基质环境的关键依据，广泛支撑植物长势分析、土壤肥力评估、农田墒情研判等生理及环境参数估算，也是研究植物生长环境响应、区域植被养护、土壤环境演化、生态监测地面真值验证、植物生长模型校准的重要基础。

当前植物土壤环境监测中，传统监测设备存在监测参数单一、可视化能力弱、无法全天候连续观测、现场状态无法实时回看、稳定性差等问题，难以满足野外植被长期定点监测与植物生长精准研究的双重需求。一体化植物土壤环境监测设备作为植被生态监测的主流方式，具备多参数同步监测、全天候视频监控、数据连续采集、运行稳定、适配复杂野外环境等优势，适配植物土壤环境的长期连续监测与长势可视化观测需求。

为此研发的灯光植物一体化监测仪（GD-IPMI-02），依托高精度土壤传感监测与智能视频采集传输技术，实现土壤温湿度、电导率参数精准监测，搭配高清智能变焦摄像设备完成植物长势可视化监控，一体化集成设计适配野外植被、农田、园林等各类监测场景，有效解决传统植物监测方法的痛点，为植物生理生态研究、农田墒情监测、园林植被养护、生态环境监测等领域提供可靠的技术装备支撑。

二、核心用途

专用于植被种植区域土壤电导率、体积含水量、土壤温度的精准测量
实现植物生长土壤环境参数、植株长势状态的全天候连续动态监测
支撑植物长势评估、土壤墒情分析、土壤肥力状态等环境参数估算
为区域植被生长规律研究、土壤环境演化分析提供基础数据
保障植物生态监测真值验证、植被生长模型校准的参数准确性

三、产品结构与技术参数

1. 核心组成

由采集终端、土壤三参数传感器（电导率、体积含水量、温度）、智能高清摄像设备、不锈钢固定立杆构成，组件一体化集成，搭配灵活，适配野外植物生长环境监测场景，测量与监控过程稳定性强。

2. 设备型号规格

3. 主要技术参数

1.通信采集参数：配备RS485、232、RJ45、TYPE-C、USB多数据接口，支持4G全网通、WIFI功能，自带MicroSD卡数据扩展存储功能

2.工作环境温度：-50℃～+70℃，适配各类野外高低温复杂环境

3.土壤电导率参数：测量范围0～8 dS/m，精度±(5%读数+0.05 dS/m)，适配各类种植土壤检测

4.土壤体积含水量参数：测量范围0～100%，常规精度1%（含土壤特性校正）；溶液EC＜3 dS/m时，采用3%典型工厂VWC模型精度，适配不同盐分土壤墒情监测

5.土壤温度参数：测量范围-50℃～+70℃，分辨率0.001℃；0-40℃土壤常规工况精度0.1℃，全温范围精度±0.5℃

6.智能摄像头参数：3寸400万双摄，12倍变焦白光全彩球机，内置电信+联通双卡双4G，双镜头智能补光，自带声光报警功能

7.立杆参数：不锈钢材质，高度2.5米，直径75mm，本色外观，结构稳固，适配野外长期固定安装

四、工作原理

本系统依托高精度土壤传感检测+智能视频采集+融合数据传输原理实现植物土壤环境与植株状态的连续监测。土壤三参数传感器通过介质感应原理，实时捕捉土壤体积含水量、电导率、温度的细微变化，将土壤物理、化学环境信号转化为标准化电信号；智能高清摄像头通过变焦摄像、智能补光技术，全天候采集植物长势、现场环境画面，实现可视化监控。

系统通过融合通信采集终端实时接收传感器监测数据与视频信号，完成数据整理、校准、存储，同时通过4G全网通、WIFI或有线接口实现数据、视频远程传输，可实时反馈土壤环境参数与植物生长状态，最终实现对植物土壤环境参数、植株生长状态的连续、动态、精准观测与可视化监控。

五、操作说明

（一）操作前准备

1.设备检查：检查土壤三参数传感器、智能摄像头完好度，确认融合通信采集终端、不锈钢立杆连接牢固无松动，电缆线无破损；检查设备供电线路、数据及视频传输线路正常，无接触不良问题。

2.安全注意：设备野外使用远离强腐蚀、重度污染、剧烈震动区域，做好防风、防雨、防尘、防人为破坏防护；保证设备供电稳定，避免超压、欠压运行损坏设备；传感器埋设、摄像头安装避免暴力磕碰，防止设备受损。

3.工具准备：备好立杆安装工具、传感器埋设配件、设备固定配件、清洁用品等，便于设备安装调试与日常维护。

（二）操作步骤

1.设备埋设与组装：根据植物监测点位需求，固定不锈钢立杆，规范埋设土壤三参数传感器，确保传感器与土壤紧密贴合，做好防尘、防水、防外界干扰防护；固定智能摄像头并调整监控角度，将传感器、摄像头与融合通信采集终端依次连接，确认各组件衔接紧密、线路规整。

2.设备调试与启动：接通电源，调试采集终端参数与摄像头监控参数，启动整套监测设备，检查传感器数据信号、视频画面、数据传输是否正常，确保设备进入稳定工作状态。

3.数据采集与监测：设备正常运行后，采集终端自动连续记录土壤含水量、电导率、温度数据，摄像头全天候录制监控画面，定期查看设备运行状态，确认传感器无偏移、摄像头无遮挡、线路无故障、数据无中断。

4.测量结束与后续处理：完成监测任务后，先关闭采集终端与摄像设备系统，再断开电源；小心拆卸传感器、摄像头与设备组件，对传感器探头、摄像头镜头进行清洁、防护处理，将所有设备妥善存放；导出监测数据与视频资料，进行后续整理与分析。

六、维护与保养

1.定期检查土壤传感器、智能摄像头、融合通信采集终端、立杆等各组件的连接状态，确保无接触不良、线路破损、松动移位，野外露天监测场景需适当增加检查频次。

2.土壤传感器使用后及时清洁探头表面泥土、杂质，做好防锈、防腐蚀、防堵塞处理，避免探头污染损坏，保障土壤参数测量精度。

3.融合通信采集终端等电子组件存放于阴凉干燥、通风防尘的环境，避免阳光直射、雨水浸泡，长期不使用时定期通电调试，保证设备性能稳定。

4.定期检查电缆线、立杆固定配件的完好度，及时更换破损老化配件；对采集终端的存储、传输功能及摄像头拍摄、变焦、补光功能进行定期测试，确保数据、视频完整保存与正常传输。

5.智能摄像头镜头定期清洁除尘，避免污渍、杂物遮挡镜头影响监控效果，根据野外环境及时做好设备防护，规避外界环境干扰设备正常运行。

七、产品优势

1.专业适配：专为植物生长环境监测设计，集成土壤三参数监测与可视化视频监控功能，适配农田作物、园林植被、林地植物等多种监测对象，贴合植物生态全方位监测需求。

2.测量精准：搭载高精度土壤传感器，搭配精准温度校正算法与智能采集终端，土壤含水量、电导率、温度参数测量精度高，数据重复性、稳定性强。

3.功能一体化：集环境数据监测、植株视频监控、声光报警于一体，可同步获取环境数据与植物生长画面，实现数据+视频双重监测，弥补传统单一监测短板。

4.操作灵活：组件结构清晰，安装与调试步骤简洁，支持野外无人值守全天候监测，4G+WIFI双通讯、多接口传输，适配远距离、无网络等复杂监测场景。

5.应用广泛：适用于植物生理生态研究、农田墒情监测、园林植被养护、生态环境监测、植被生长模型校准等领域，适配科研院所、高校、农业、环保监测单位的研究与常态化监测需求。