一、方案介绍

本方案基于多点多深度布设土壤氧气传感器，配合4G无线传输终端和物联网平台，实现对不同深度土壤中氧气浓度的实时监测、数据分析和预警管理。通过分析土壤含氧状况，可辅助判断土壤通气性、微生物活性、根系呼吸强度及灌溉施肥合理性，为农业生产、生态恢复与科研实验提供科学依据。

二、监测目标

三、需求分析

类别	内容
数据维度	多层深度（土表层、中层、深层）同步采集氧气浓度数据
实时性	在线传输，秒级更新频率可选
通信方式	需支持远程野外区域稳定通信，选用4G
电源方式	支持太阳能+电池双供电系统
部署方式	可地埋或外置，适应多种耕地与气候条件
数据安全	平台具备数据加密、备份、权限管理机制

四、监测方法

五、应用原理

土壤氧气传感器通过检测气孔中的氧气含量变化，反映土壤的通气性与氧合水平。氧气浓度越低，意味着土壤通气不畅、易导致植物根系窒息或厌氧菌繁殖，造成植物生长受限或根腐病害。通过多深度氧气监测，可形成垂直剖面氧气梯度曲线，辅助判断根系活动区域与灌溉管理效果。

六、功能特点

七、硬件清单

设备名称	功能
土壤氧气传感器（多深度）	检测0～100%空气中氧浓度，安装于不同深度
数据采集主机	采集并处理传感器数据，4G远传
土壤温湿度探头（选配）	联动分析水分、温度对氧气分布影响
太阳能供电系统	提供稳定电力
安装支架、防护外壳	防雷、防水、防腐设计
云平台账号	用于查看数据、远程管理、预警设置

八、硬件参数（示例）

参数项	指标
氧气检测范围	0～25%VOL（空气中体积分数）
分辨率	0.1%
精度	±1%F.S.
响应时间	≤30秒
工作温度	-20～+60
存储温度	-40～+80
通信方式	4G全网通、支持远程配置
电源输入	DC12V/太阳能电池组
探针长度	10cm/30cm/60cm可定制
防护等级	IP65/IP67（视场景选择）

九、方案实现步骤

十、数据分析

十一、预警决策

十二、方案优点

十三、应用领域

十四、效益分析

类型	效益
农业效益	提高作物根系健康与产量，减少根腐病害
生态效益	有助于了解土壤呼吸与微生态活性
经济效益	避免盲目灌溉通气，减少成本投入
科技效益	为科研单位提供精确实验数据支持
管理效益	提升土壤管理决策的科学性与智能化水平

十五、案例分享

案例名称：山东某设施蔬菜基地“智能根域监测系统”项目
部署内容：布设3深度氧气探头+土壤温湿度监测+远程云平台
应用效果：