《大棚智能灌溉系統(tǒng)技術(shù)要求》

ICS43.020KSZZ

CCST04

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/KSZZ003—2023

大棚智能灌溉系統(tǒng)技術(shù)要求

Greenhouseintelligentirrigationsystemtechnicalrequirements

（征求意見稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

昆山市智能制造創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布

T/KSZZ003—2023

大棚智能灌溉系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了大棚智能灌溉系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的總則、布局和選址、系統(tǒng)組成、大棚土壤

墑情監(jiān)測子系統(tǒng)要求、智能灌溉子系統(tǒng)要求、云平臺應(yīng)用終端子系統(tǒng)要求、運(yùn)行條件和運(yùn)行維護(hù)。

本文件適用于大棚作物使用的智能灌溉系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）

GB/T18025農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備電動(dòng)或電控灌溉機(jī)械的電氣設(shè)備和布線

GB/T20524-2018農(nóng)林小氣候觀測儀

QX/T520-2019自動(dòng)氣象站

SL364-2015土壤墑情監(jiān)測規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件

3.1

大棚智能灌溉系統(tǒng)greenhouseintelligentirrigationsystem

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與傳感器技術(shù)相結(jié)合的方式，對大棚作物生產(chǎn)中的土壤墑情（土壤溫

濕度、土壤電導(dǎo)率、土壤pH值、土壤含水量等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)通過分析處理傳感器數(shù)據(jù)信息，達(dá)

到所設(shè)閾值，作為灌溉設(shè)備運(yùn)行的控制條件，實(shí)現(xiàn)智能化灌溉。

4總則

4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮建設(shè)成本、使用壽命、設(shè)備選型等因素，選擇符合技術(shù)要求的設(shè)備。

4.2系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)灌溉現(xiàn)場環(huán)境要求，應(yīng)設(shè)置避雷裝置。

4.3軟硬件應(yīng)安全可靠，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)、通用的設(shè)備，硬件應(yīng)抗干擾能力強(qiáng)，軟件系統(tǒng)應(yīng)具有權(quán)限安全

體系，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)備份。

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4.4系統(tǒng)應(yīng)具有擴(kuò)展能力，與相關(guān)灌溉設(shè)備和傳感器建立通用兼容接口，滿足系統(tǒng)維護(hù)、兼容、升級

換代的要求。

4.5系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)充分整合利用現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備，避免重復(fù)建設(shè)。

4.6系統(tǒng)安裝應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，采取有效防護(hù)措施。

4.7系統(tǒng)使用應(yīng)科學(xué)配置各項(xiàng)技術(shù)和性能指標(biāo)，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。

5布局和選址

根據(jù)作物類型劃分大棚作物監(jiān)測類型區(qū)，每個(gè)類型區(qū)監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)不少于3個(gè)，每種作物監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)不少

于3個(gè)。每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)占地面積應(yīng)不小于4m2。

6系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由大棚土壤墑情監(jiān)測子系統(tǒng)、智能灌溉子系統(tǒng)和云平臺應(yīng)用終端子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)內(nèi)部及

子系統(tǒng)之間應(yīng)建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

6.1大棚土壤墑情監(jiān)測子系統(tǒng)

主要包括數(shù)據(jù)采集器、傳感器、通信設(shè)備和供電設(shè)備，可將各監(jiān)測點(diǎn)的土壤墑情狀況全面、科學(xué)、

真實(shí)地通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳，實(shí)現(xiàn)對大棚作物生長的土壤環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。

6.2智能灌溉子系統(tǒng)

主要包括通信設(shè)備、數(shù)據(jù)接收處理計(jì)算機(jī)、拼接屏顯示系統(tǒng)、供電設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息的采集入

庫與統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)管理及相關(guān)預(yù)警、對策發(fā)布。

6.3云平臺應(yīng)用終端子系統(tǒng)

主要包括瀏覽器（Web）應(yīng)用軟件、手機(jī)軟件（APP），可實(shí)時(shí)查詢和顯示.大棚環(huán)境和作物的變化

情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程灌溉管理操作；并為各功能平臺提供統(tǒng)一服務(wù)入口。

7大棚土壤墑情監(jiān)測子系統(tǒng)要求

7.1主要功能

應(yīng)具有包括但不限于以下功能：

a)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)通信以及擴(kuò)展傳感器接口、通信接口、

系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示等；

b)自報(bào)式、應(yīng)答式或自報(bào)兼應(yīng)答的工作模式；

c)串行或并行等接口；

d)定時(shí)發(fā)送含站號信息、采集時(shí)間、數(shù)據(jù)類別和發(fā)信序號等信息；

e)人工置數(shù)；

f)工作溫度、充電狀態(tài)和低電壓報(bào)警；

g)自動(dòng)校時(shí)；

h)超閾值加報(bào)。超閾值后對土壤含水量進(jìn)行密集監(jiān)測和上報(bào)；

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i)數(shù)據(jù)收集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)間間隔可設(shè)置，應(yīng)至少包括10min、1h、6h；

j)優(yōu)先選擇公共通信網(wǎng)和已建專用通信網(wǎng)等現(xiàn)有通信信道組網(wǎng)，宜設(shè)置備用信道。

7.2主要技術(shù)指標(biāo)

7.2.1土壤墑情要素

土壤溫濕度、土壤含水量等的測量范圍、分辨力和最大允許誤差應(yīng)符合GB/T20524-2018中4.4的要

求。

7.2.2傳感器技術(shù)要求

根據(jù)SL364-2006的要求，應(yīng)符合以下要求：

a)精度：誤差應(yīng)不超過2%（絕對含水量在0~50%范圍內(nèi)）；

b)測量范圍：0~50%；

c)穩(wěn)定時(shí)間：≤10s。

8智能灌溉子系統(tǒng)要求

8.1主要功能

應(yīng)具有包括但不限于以下功能：

a)應(yīng)能接收土壤墑情傳感器采集傳回的信息，判斷分析土壤需水量，自動(dòng)控制灌溉設(shè)備進(jìn)行澆灌，

達(dá)到土壤墑情傳感器設(shè)定的閾值時(shí)，停止?jié)补?，?shí)現(xiàn)智能化灌溉；

b)對灌溉設(shè)備、用水量、土壤、作物等信息的配置；

c)應(yīng)具有用戶管理、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析以及決策控制；

d)具備采集和存儲用電量、用水量、灌溉時(shí)長等數(shù)據(jù)的功能；

e)應(yīng)具有自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示等功能；

f)應(yīng)具備缺相、短路、過載、避雷保護(hù)功能，保障水泵安全；

g)宜根據(jù)實(shí)際需要聯(lián)動(dòng)施肥(藥)裝置等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水肥一體化智能灌溉；

h)與數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器兼容，宜匹配最新數(shù)據(jù)庫軟件、操作系統(tǒng)軟件。

8.2灌溉執(zhí)行條件

灌溉執(zhí)行應(yīng)符合以下要求：

a)灌溉設(shè)備及其他設(shè)備工作電壓：380V(1±7%)；

b)環(huán)境溫度：-20℃～+85℃；

c)電動(dòng)電控應(yīng)符合GB/T18025的要求。

9云平臺應(yīng)用終端子系統(tǒng)要求

應(yīng)具有包括但不限于以下功能：

a)數(shù)據(jù)接收、通信連接維護(hù)、遠(yuǎn)程交互、遠(yuǎn)程升級；

b)定時(shí)與采集終端進(jìn)行時(shí)鐘同步；

c)定時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性檢查，自動(dòng)補(bǔ)傳缺失數(shù)據(jù)；

d)解析處理監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)；

e)實(shí)時(shí)監(jiān)控土壤墑情以及設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，以歷史圖、趨勢圖等圖形化形式顯示；

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f)管理監(jiān)測點(diǎn)信息、用戶信息、作物信息、評價(jià)指標(biāo)體系、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、日志；

g)人工補(bǔ)錄、數(shù)據(jù)修正和審核；

h)統(tǒng)計(jì)分析大棚溫濕度、土壤含水量、作物長勢；

i)查詢監(jiān)測點(diǎn)信息、預(yù)警信息、指標(biāo)體系、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

j)發(fā)布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息及對策建議。

10運(yùn)行條件

10.1供電

可采用以下三種方式：

a)交流電源供電：交流電壓為220V±20%、頻率為50Hz±10%；斷電情況下，設(shè)備持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)

不少于24小時(shí)；

b)太陽能供電：在不具備交流供電的情況下采用；供電斷電情況下，持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)不少于7

天。

c)蓄電池供電。

10.2通信

a)通過無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)傳輸，包括但不限于：ZigBee技術(shù)、Lora技術(shù)、4G網(wǎng)絡(luò)等。

b)信息傳輸采用國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，支持雙向數(shù)據(jù)傳輸。

10.3環(huán)境條件

滿足QX/T520-2019中5.10的要求。

10.4外殼防護(hù)等級

應(yīng)不低于GB/T4208-2017中規(guī)定的IP65等級。

10.5電磁兼容性

滿足QX/T520-2019中5.11的要求。

10.6可靠性

平均失效間隔工作時(shí)間（MTBF）應(yīng)不小于8000h。

11運(yùn)行維護(hù)

11.1應(yīng)制定系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理等相關(guān)制度，安排熟練的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)，按相關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行。

11.2由專人負(fù)責(zé)，定期檢查系統(tǒng)軟、硬件狀況，進(jìn)行維護(hù)、管理。

11.3系統(tǒng)軟件應(yīng)定期升級，數(shù)據(jù)建立備份機(jī)制，自動(dòng)存檔，數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器應(yīng)由專職人員負(fù)責(zé)運(yùn)行及

維護(hù)管理，宜采用云服務(wù)器。

11.4系統(tǒng)軟件無修改的，應(yīng)一年備份一次；軟件有修改的，修改前后各備份一次。

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11.5根據(jù)系統(tǒng)各產(chǎn)品說明書及相關(guān)設(shè)備規(guī)范對系統(tǒng)各設(shè)備檢查維護(hù)，發(fā)現(xiàn)和排除故障，更換存在問題

的零部件。

11.6系統(tǒng)故障檢修應(yīng)符合以下要求：

a)應(yīng)根據(jù)所使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和廠商提供的維修手冊要求，制定常見的故障判斷和檢修方法及

程序；

b)對于現(xiàn)場能夠明確診斷并維修或更換部件可以解決的故障，可在現(xiàn)場維修；對于不易診斷和檢

修的故障，應(yīng)由施工方負(fù)責(zé)檢查和維修；

c)每次故障維修完成