基于云原生技术的大田土壤墒情采集系统——节点案例研究

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2025年第2期北京时间：

作者：张嘉英, 尹飞虎, 石磊, 屈英, 温艳华

单位：1 石河子大学水利建筑工程学院, 新疆 石河子 832000; <br/>2 现代节水灌溉兵团重点实验室, 新疆 石河子 832000; <br/>3 兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心, 新疆 石河子 832000; <br/>4 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室, 新疆石河子 832000; <br/>5 张家口三生智慧农业科技有限公司, 河北 张家口 075000; <br/>6 新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所, 新疆 石河子 832000

摘要：为提高田间智能灌溉系统工作效能,实现精准监测土壤墒情,保障作物正常生长发育,利用LORA无线通讯、墒情传感器、网关等技术构建了基于云原生技术的墒情采集系统,选择适当数量节点作为案例,测试了该系统的带载能力、功耗及通讯距离,并通过田间试验对该墒情采集系统在时空上的数据进行了实测验证。结果表明:墒情采集系统静态功耗220μA左右,在不充电、采集时间间隔30min、各土层传感器续航能力不低于30d时可实现3km稳定通讯,表明该墒情采集系统在空间和时间上墒情数据准确可靠,能够实现长时间序列下的持续观测。本研究为开发与优化基于云原生技术的大田土壤墒情采集系统提供了借鉴,并为实现智能灌溉施肥决策提供了技术保障支持。

关键词：LORA,土壤水分,土壤盐分,监测装置,低功耗

基金资助：新疆生产建设兵团重点领域科技攻关项目(2021AB037)