HOBOnet Water Node 蒸散發綜合氣象監測網絡

蒸散發綜合氣象監測網絡

Water Node 蒸散發綜合氣象監測網絡，集成土壤水分、土壤溫度、土壤電導率、空氣溫/濕度、降水、太陽輻射、風速/風向及葉面濕度等氣象參數，通過無線通信方式接入 Water Node 蒸散發網絡監測系統。全部蒸散發（ET）及氣象數據由 IoE 模塊統一上傳至 LI-COR Cloud 云數據管理平臺，實現數據的集中管理、實時同步、及無縫融合。

豐富的氣象參數為蒸散發數據的解讀提供重要的環境背景信息，從而提升數據質量控制和數據插補能力。對于優化蒸散發模型、提升蒸散發監測結論的準確性和可靠性、加強流域和水資源管理決策的可操作性、更科學的監測農田和生態系統在干旱脅迫下的恢復力等，具有重要意義。

系統優勢

● 氣象監測網絡易于大范圍擴展， IoE模塊可連接氣象傳感器50個、無線傳輸半徑450-600米、易連易用；

● 支持計算風驅動水分損失，提升蒸散發需水量（Evaporative Demand）估算的準確性；

● 結合空氣溫/濕度、太陽輻射等局地氣象變化信息，提升蒸散發（ET）數據質量控制能力；

● 綜合降雨、土壤水分和微氣候數據，完善基于蒸散發模型的灌溉策略，改進生態系統抗旱性評估；

● 提升用水監測的空間解析度，更精細的劃定灌溉過量或灌溉不足區域；

● 氣象測量與蒸散發測量的硬件系統整合：節省成本、布設簡潔、安裝快速、系統穩定可靠；

● 氣象數據與蒸散發數據統一管理：數據實時同步、無縫融合，單賬戶全面管理、設置和操作簡便；

       ● 堅固耐用的戶外設計，IP 67 防護等級：降低數據損失風險，減少維護需求；

系統構成

LI-710蒸散測量儀		物聯網（IoE）模塊		LI-COR Cloud云軟件
采用渦度相關通量測量技術，同時測量CO2通量、潛熱通量、感熱通量以及其它生物氣象要素參數。		應用物聯網技術，連接傳感器和LI-COR Cloud，使數據采集和分析過程大為簡化。該設計獲得了“2025年物聯網突破獎”。		功能包括：遠程系統管理；數據質量控制；數據插補；數據查看、共享、設置、自動處理；數據預測；等等。
HOBOnet 通信模塊		土壤水分/溫度/電導率傳感器		太陽總輻射傳感器
連接傳感器和IoE模塊，支持多達 50 個傳感器，實現數據集中采集。		測量土壤含水量、溫度和電導率，支持蒸發監測及土壤 CO2 排放分析。
降雨傳感器		空氣溫濕度傳感器		葉面濕度傳感器
測量降雨強度和總降水量，為降雨空間差異提供數據支持。		測量環境空氣溫度和相對濕度，為局地蒸散發（ET）分析提供數據支持。		用于監測葉面濕度，用于識別缺水或過濕狀況，預防植物病害。

技術參數

Water Node

LI-710 蒸散發測量儀

數據傳輸:

● SDI-12（處理后數據，連接IoE）

● RS-232 (10 Hz 原始數據，連接數采)

工作電壓：9–33 VDC

功耗：標稱值 ≤1.5 W；啟動時高26.4 W，持續約 20 ms

重量：1.4 kg

外形尺寸：58 × 17.5 × 7.7 cm（高 × 長 × 寬）

太陽能供電系統
  太陽能板：100 W單晶硅太陽能板

蓄電池：12 V /100 Ah， AGM技術

蓄電池重量：25 kg（55磅）

充電器：9A，MPPT技術

電源輸入
輸入電壓：9～33 V（啟動時建議大于11VDC）
輸入電流：3 A

安裝立桿

高度:（含LI-710）5 m /（198 in.）

載荷：4.54 kg（10磅）

地錨配置：3套，帶拉索

IoE模塊

工作溫度：-25–50℃

工作濕度：0–95%（無冷凝）

存儲溫度：- 40–65℃（相對濕度85%）

防護等級：IP 24

外殼阻燃等級：UL94-V-0

通信標準：LTE CAT1

上傳頻率：每30分鐘向LI- COR Cloud 上傳1次數據

SDI-12接口：2個

● 輸出電壓：12 V

● 電流：2.5 A

軟件/固件接口：Micro-B USB  

顯示屏：35 x 55 mm; 單色

數據：

● 存儲：Micro SD, 8 GB;

● 傳輸：網絡中斷時數據暫存、恢復后續傳；

● 格式：txt；CSV

GNSS (GPS) 支持: 提供時間同步和位置信息

顯示屏：35 × 55 mm單色屏

輸出參數

ET: 蒸散發（mm）;

LE: 潛熱通量（W/m2）

H:  感熱通量（W/m2）

VPD: 水汽壓虧缺（kPa）

Pa: 大氣壓（kPa）

Ta: 空氣溫度(°C）

RH: 環境相對濕度（%）

AH: 環境濕度（g/m3）

SVP: 環境飽和水汽壓（kPa）

   Td: 露點溫度（°C）

IoE模塊

通信標準：LTE CAT1

上傳頻率：每30分鐘向LI- COR Cloud 上傳1次數據

SDI-12接口：2個

● 輸出電壓：12 V

● 電流：2.5 A

軟件/固件接口：Micro-B USB  

顯示屏：35 x 55 mm; 單色

數據：

● 存儲：Micro SD, 8 GB;

● 傳輸：網絡中斷時數據暫存、恢復后續傳；

● 格式：txt；CSV

GNSS (GPS) 支持: 提供時間同步和位置信息

顯示屏：35 × 55 mm單色屏

工作溫度：-25–50℃

工作濕度：0–95%（無冷凝）

存儲溫度：- 40–65℃（相對濕度85%）

防護等級：IP 24

外殼阻燃等級：UL94-V-0

HOBOnet 通信模塊

傳感器連接: 無線，采用 MQTTS 協議實現安全數據傳輸

可接傳感器: 空氣溫/濕度、土壤水分、風速/風向、太陽總輻射、降雨、葉面濕度，等等

數據采集: 將氣象傳感器數據采集至 IoE 模塊，并由IoE模塊發送至LI-COR Cloud云數據管理平臺

傳感器容量: 支持多達 50 個傳感器節點無線連接，數據記錄最短間隔為 1 分鐘

恢復模式: 連接暫停時數據存儲在傳感器中，恢復后續傳

防護等級: IP 67

電池壽命: 可更換；2年以上；寒冷地區鋰離子壽命約 1 年

無線傳輸距離: 450–600 米（1,500–2,000 英尺），最多支持5跳通信

云端數據整合: 通過 LI-COR Cloud 實時同步多傳感器數據

土壤水分/溫度/電導率

土壤水分：體積含水量（VWC）

測量范圍*: 0.00–0.70 m3/m3（礦質土壤）

精確度:

● 典型：± 0.030 m3/m3 （±3%）@ 0–50°C

● 針對特定土壤校準后測量：±0.020 m3/m3（± 2%）

分辨率: 0.001 m3/m3

介電常數測量頻率: 70 MHz

土壤溫度

測量范圍: -40–60°C（-40–140°F）

準確度:

● -40–0°C (-40–32°F): ±0.5°C (0.9°F)

● 0–60°C (32–140°F): ±0.3°C (0.54°F)

分辨率: 0.1°C (0.18°F)

土壤電導率

測量范圍: 0–20 dS/m（整體電導率）

準確度:

● 0–10 dS/m: 讀數±5% + 0.01 dS/m

● 10–20 dS/m：讀數 ±8%

分辨率: 0.001 dS/m

無線節點

工作溫度: 充電電池：-25–60°C（-13–140°F）鋰電池：-40–70°C（-40–158°F）

發射功率: 12.6 mW（+11 dBm），不可調

可靠傳輸距離（視距條件下）:

● HOBOnet安裝高度 1.8 m（6 ft）：457.2 m（1,500 ft）

● HOBOnet安裝高度 3 m（10 ft）：609.6 m（2,000 ft）

無線數據通信標準: IEEE 802.15.4

無線電工作頻率:

RXW-T12-900: 904-924 MHz

RXW-T12-868: 866.5 MHz

RXW-T12-921: 921 MHz

RXW-T12-922: 916-924 MHz

調制方式: OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying，偏移正交相移鍵控）

傳輸速率: 250 kbps，不可調

占空比: <1%

記錄間隔: 1 分鐘–18 小時

數據通道數: 4

電池類型/供電:

● 兩節 AA 1.2V 可充電 NiMH 電池，內置太陽能板供電

● 或兩節 AA 1.5V 鋰電池（-40–70°C）

電池壽命:

● NiMH 電池: 典型 3–5 年（溫度 -20–40°C、朝向太陽布置（詳見說明書），不符合該條件則壽命減少）

● 鋰電池：典型1 年

內存: 16 MB

防護等級: IP67, NEMA 6

整體參數

傳感器工作溫度：符合 IEC IP55 標準; -40–60°C（-40–140°F）

外形尺寸:

● 傳感器: 7.47 × 9.4 × 2.39 cm (2.94 × 3.7 × 0.94 in.)

● 探針長度: 5.4 cm (2.13 in.)

● 探針直徑: 0.32 cm (0.13 in.)

● 線纜長度: 5 m (16.4 ft)

● 節點: 16.2 × 8.59 × 4.14 cm (6.38 × 3.38 × 1.63 in.)

重量:

● RXW-T12-xxx 傳感器及電纜: 共245 g (8.64 oz)

● 節點: 223  (7.87 oz)

材料:

● 傳感器: ASA 塑料外殼，聚氨酯環氧填充，不銹鋼銷釘

● 電纜: PVC，抗UV、防鼠

● 節點: PCPBT，硅橡膠密封

注：

*    如有需要（例如：測量土壤類型為非礦質土壤，或測量精度要求高于標準精度），用戶可對 HOBOlink 的導出數據應用相應的校準方程進行校準。體積含水量（VWC）的有效測量范圍取決于所應用的校準方程。

**  如果傳感器探針未全插入被測土壤，溫度測量則需要較長的平衡時間，有可能影響到準確度。

空氣溫度/相對濕度

溫度傳感器

測量范圍: -40–75°C（-40–167°F）

準確度:

● -40–0°C：±0.25°C（±0.45°F）

● 0–70°C：±0.20°C（±0.36°F）

● 70–75°C：±0.25°C（±0.45°F）

分辨率: 0.02°C（0.036°F）

漂移: <0.01°C / 年（0.018°F / 年）

響應時間（典型，達到變化量的90%）: 6分30秒（配RS3-B 太陽輻射防護罩，風速 1 m/s ）

相對濕度傳感器

測量范圍: 0–100% RH（-40–75°C / -40–167°F）（當溫度低于 -20°C（-4°F）、或濕度高于 95% RH 時， RH誤差可能暫時增加約 1%）

分辨率: 0.01% RH

漂移: 典型 < 1% / 年

準確度（25°C /77°F）:

● 10-90% RH:  ±2.5% (典型)；±3.5% (含遲滯)

● <10%>90% RH：±5 % （典型）

響應時間（典型，達到變化量的 90%）: 30秒（配RS3-B 太陽輻射防護罩，風速 1 m/s ）

無線節點

工作溫度:

● 充電電池：-25–60°C（-13–140°F）

● 鋰電池：-40–70°C（-40–158°F）

發射功率: 12.6 mW（+11 dBm），不可調

可靠傳輸距離（視距條件下）:

● HOBOnet安裝高度 3 m（10 ft）：609.6 m（2,000 ft）

無線數據通信標準: : IEEE 802.15.4

無線電工作頻率: RXW-THC-922: 916–924 MHz

調制方式: OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying，偏移正交相移鍵控）

傳輸速率: 250 kbps，不可調

占空比:  <1%

記錄間隔: 1 分鐘 -18 小時

數據通道數: 3

電池類型/供電:

● 兩節 AA 1.2V 可充電 NiMH 電池，內置太陽能板供電

● 兩節 AA 1.5V 鋰電池（-40–70°C）或（-40–158°F）

電池壽命:

NiMH 電池: 典型 3–5 年（溫度 -20–40°C、朝向太陽布置（詳見說明書），不符合該條件則壽命減少）

內存: 16 MB

材料: PCPBT，硅橡膠密封

防護等級: IP67，NEMA 6

整體參數

電纜長度: 2 m（6.56 ft）

重量: 傳感器及電纜共110 g（3.88 oz）

降雨量

測量范圍: 0–10.2 cm/h（0–4 in./h），單個記錄周期內翻斗計數為 4,000 次

準確度:

●  0.2–50.0 mm/h (0.01–2.0 in./h): ± 4.0%，±1 翻斗計數

● 50.0–100.0 mm/h (2.0–4.0 in./h): ± 5.0%，±1 翻斗計數

分辨率: 0.01 in. (0.254 mm）

工作溫度:

● 可充電電池：- 25–60°C（-13–140°F）

● 鋰電池：-40–70°C（-40–158°F）

無線節點

發射功率: 12.6 mW（+11 dBm），不可調

可靠傳輸距離（視距條件下）:

● HOBOnet安裝高度 1.8 m（6 ft）：457.2 m（1,500 ft）

● HOBOnet安裝高度 3 m（10 ft）：609.6 m（2,000 ft）

無線數據通信標準: : IEEE 802.15.4

無線工作頻率:

RXW-RGF-900: 904-924 MHz

RXW-RGF-868: 866.5 MHz

RXW-RGF-922: 916-924 MHz

RXW-RGF-921: 921 MHz

調制方式: OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying，偏移正交相移鍵控）

傳輸速率: 250 kbps，不可調

占空比: < 1 %

記錄間隔: 1 分鐘 -18 小時

數據通道數: 2

電池類型/供電:

● 兩節 AA 1.2V 可充電 NiMH 電池，內置太陽能板供電

● 兩節 AA 1.5V 鋰電池（-40–70°C）或（-40–158°F）

電池壽命:

● NiMH 電池；典型 3–5 年（溫度 -20–40°C、朝向太陽布置（詳見說明書），不符合該條件則壽命減少）

● 鋰電池：典型1年

內存: 16 MB

整體參數

外形尺寸：

● 傳感器: 開口直徑 16.5 cm × 高 24 cm（6.5×9.5 in.）；

● 集水面積：214 cm2（33.2 in.2）

● 電纜長度: 2 m (6.6 ft)

● 節點: 16.2 x 8.59 x 4.14 cm (6.38 x 3.38 x 1.63 in.)

重量:

● 傳感器及電纜：共1.2 kg（2.7 lbs）

● 節點：223 g（7.87 oz）

材料:

● 傳感器: 外殼為抗UV ABS 塑料；翻斗機械裝置為磁簧開關、金屬轉動軸

● 節點: PCPBT，硅橡膠密封

防護等級:

● 傳感器: 防風雨

● 節點: IP67,  NEMA 6

太陽總輻射

光強范圍: 0–1280 W/m2

光譜范圍: 300–1100 nm

光強準確度:

● 日照下典型值：±10 W/m2 或 ±5%（以較大數值為準）

● 溫度偏離25℃時誤差增加：±0.38 W/m2/°C（溫度偏離77℉時誤差增加：±0.21 W/m2/°F）

角度響應準確度: 0 -80°余弦校正；方位角誤差 < ±2%（45°入射角，360°旋轉）

分辨率: 1.25 W/m2

漂移: < ± 2% / 年

無線節點

工作溫度:  

● 可充電電池時，- 25–60°C（-13– 140°F）

● 鋰電池: - 40–70°C（-40–158°F）

發射功率: 12.6 mW（+11 dBm），不可調

可靠傳輸距離（視距條件下）:

● HOBOnet安裝高度 1.8 m（6 ft）：457.2 m（1,500 ft）

● HOBOnet安裝高度 3 m（10 ft）：609.6 m（2,000 ft）

無線數據通信標準: : IEEE 802.15.4

無線工作頻率:

RXW-RGF-900: 904-924 MHz

RXW-RGF-868: 866.5 MHz

RXW-RGF-922: 916-924 MHz

RXW-RGF-921: 921 MHz

調制方式: OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying，偏移正交相移鍵控）

傳輸速率: 250 kbps，不可調

占空比: <1%

記錄間隔: 1 分鐘–18 小時

數據通道數: 2

電池類型/電源:

● 兩節 AA 1.2V 可充電 NiMH 電池，內置太陽能板供電

● 兩節 AA 1.5V 鋰電池（-40–70°C）或（-40–158°F）

電池壽命:

● NiMH 電池；典型 3–5 年（溫度 -20–40°C、朝向太陽布置（詳見說明書），不符合該條件則壽命減少）

● 鋰電池：典型1年

內存: 16 MB

整體參數

尺寸與重量:

● 傳感器: 高 4.1 cm × 直徑 3.2 cm（1.61 × 1.26 in.）

● 電纜長度: 2 m (6.56 ft)

● 節點: 16.2 × 8.59 × 4.14 cm (6.38 × 3.38 × 1.63 in)

● 重量: 傳感器和電纜共 109 g（3.85 oz）

材料:

● 傳感器: 陽極氧化鋁外殼，亞克力漫射罩，O 形圈密封

● 節點: PCPBT，硅橡膠密封

防護等級:

● 傳感器: 防風雨

● 節點: IP67, NEMA 6

風速與風向

測量范圍:

● 風速/陣風: 0–76 m/s（0 –170 mph）

● 風向: 0–355°

準確度:

● 風速/陣風: ±1.1 m/s（±2 mph）或 ± 讀數的5%（以較大數值為準）

● 風向: ±7°

分辨率:

● 風速/陣風: 0.5 m/s（1.1 mph）

● 風向: 1.4°（0–355°）

起動風速:

●  風速/陣風: 1 m/s（2.2 mph）

●  風向: 1 m/s（2.2 mph）

轉動半徑:

● 風速/陣風: 108 mm（4.25 in.）

●  風向: 約 135 mm（5.25 in.）

測量定義:

● 風速/陣風: 記錄間隔內，每3秒累計一次風杯轉數

●  風速: 記錄間隔內的平均風速

● 陣風速度: 記錄間隔內的 3 秒平均風速的值

● 風向: 采用單位矢量平均法：記錄間隔內，每 3 秒計算一次風向矢量分量，進行累積

無線節點

工作溫度:  

● 充電電池：- 25–60°C（-13–140°F）

● 鋰電池: - 40–70°C（-40–158°F）

發射功率: 12.6 mW（+11 dBm），不可調

可靠傳輸距離（視距條件下）:

●  HOBOnet安裝高度 1.8 m（6 ft）：457.2 m（1,500 ft）

● HOBOnet安裝高度 3 m（10 ft）：609.6 m（2,000 ft）

無線數據標準: IEEE 802.15.4

無線工作頻率:

RXW-RGF-900: 904-924 MHz

RXW-RGF-868: 866.5 MHz

RXW-RGF-921: 921 MHz

RXW-RGF-922: 916-924 MHz

調制方式: OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying，偏移正交相移鍵控）

傳輸速率:  250 kbps，不可調

占空比: <1%

記錄間隔: 1 分鐘 –18 小時

數據通道數: 4

電池類型/電源:

● 兩節 AA 1.2V 可充電 NiMH 電池，內置太陽能板供電

● 兩節 AA 1.5V 鋰電池（-40–70°C）或（-40–158°F）

電池壽命:

● NiMH 電池；典型 3–5 年（溫度 -20–40°C、朝向太陽布置（詳見說明書），不符合該條件則壽命減少）

●  鋰電池：典型1年

內存: 16 MB

整體參數

外形尺寸:

● 傳感器: 470 × 191 × 121 mm (18.5 × 7.5 × 4.75 in.)

● 電纜長度: 3 m (9.8 ft)

● 節點: 16.2 × 8.59 × 4.14 cm (6.38 × 3.38 × 1.63 in.)

重量:

● 傳感器及電纜：共1.332 kg（2 lb, 15 oz）

● 節點：223 g（7.87 oz）

材料:

●  聚碳酸酯（PC）風杯，密封式不銹鋼軸承，抗UV ABS 風向標，黑色陽極氧化鋁風速計支臂

● 節點: PCPBT，硅橡膠密封

防護等級:

● 傳感器: 防風雨

● 節點: IP67, NEMA 6

葉面濕度

測量范圍: 0（干）–100%（濕）

傳感器類型: 電容式柵格

傳感器可互換性（濕度范圍 10–90%）: ±10%

重復性: ±5%；

分辨率: 0.59%

穩定性（漂移）: 典型生長條件下可維持 3 年

無線節點

工作溫度:  

● 可充電電池：- 25–60°C（-13– 140°F）

● 鋰電池: - 40–70°C（-40–158°F）

發射功率: 12.6 mW（+11 dBm），不可調

可靠傳輸距離（視距條件下）:

● HOBOnet安裝高度 1.8 m（6 ft）：457.2 m（1,500 ft）

● HOBOnet安裝高度 3 m（10 ft）：609.6 m（2,000 ft）

無線數據標準: IEEE 802.15.4

無線工作頻率:

RXW-RGF-900: 904-924 MHz

RXW-RGF-868: 866.5 MHz

RXW-RGF-922: 916-924 MHz

RXW-RGF-921: 921 MHz

調制方式: OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying，偏移正交相移鍵控）

傳輸速率:  250 kbps，不可調

占空比: <1%

記錄間隔: 1 分鐘 –18 小時

數據通道數: 2

電池類型/電源:

● 兩節 AA 1.2V 可充電 NiMH 電池，內置太陽能板供電

● 兩節 AA 1.5V 鋰電池（-40–70°C）或（-40–158°F）

電池壽命:

●  NiMH 電池：典型 3–5 年（溫度 -20–40°C、朝向太陽布置（詳見說明書），不符合該條件則壽命減少）

● 鋰電池：典型1年

內存: 16 MB

整體參數

外形尺寸：

● 傳感器柵格: 4.7 × 5.1 cm  (1.8 × 2.0 in.)

● 傳感器外殼: 12.2 × 1.8 cm (4.8 × 0.7 in.)

● 安裝支架: 20 × 3 × 0.5 cm (8 × 1.3 × 0.2 in.)

● 電纜長度: 2 m (6.56 ft)

● 節點: 16.2 × 8.59 × 4.14 cm (6.38 × 3.38 × 1.63 in.)

重量：

● 傳感器及電纜：共127 g（4.5 oz）；

● 傳感器、電纜、及支架：共290 g（10.2 oz）

● 節點：223 g（7.87 oz）

材料:

● 傳感器: PVC 外殼，環氧灌封，尼龍穿線圈，FR-4 電路板，PVC 電纜護套

● 支架: PVC 安裝支架，抗 UV 尼龍扎帶，鋅鉻酸鹽鍍鋼 U 型螺栓

● 節點: PCPBT，硅橡膠密封

防護等級:

● 傳感器及電纜: 防風雨

● 節點: IP67, NEMA 6

Water Node 蒸散發綜合氣象監測網絡