DB41 T 2268-2022 大田物联网水肥一体化系统装配技术规范.pdf

1、 ICS 65.020.01 CCS B 10 41 河南省地方标准 DB41/T 2268 2022 大田物联 网水肥一 体化 系统 装配技术 规范 2022-06-29 发布 2022-09-28 实施 河南省市 场监督 管 理局 发 布 DB41/T 2268 2022 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 系 统构 成.1 5 系 统装 配.4 6 系 统调 试与 维护.4 DB41/T 2268 2022 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导则 第1 部分：标准化 文件 的结构 和起草 规则

2、的规 定起草。本文件 由河 南省 农业 农村 厅提出 并归 口。本文件 起草 单位：河 南省 土壤肥 料站。本文件 主要起 草人：刘戈、刘灿 华、孙 笑梅、王凯、管泽 民、褚 小军、石文 军、孟 繁华、程传 凯、黄锦灵、姚 建宁、王 亚辉、王 立 强、赵冬 丽、李玲 子。DB41/T 2268 2022 1 大 田物联 网水肥一 体化 系统 装配技 术规范 1 范围 本文件 规定 了大田 物 联网 水肥一 体化 系统 的构 成、装配、调试 与维 护 的 要求。本文件 适用 于大 田物 联网 水肥一 体化 系统 的装配。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用

3、而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中，注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。GB 5084 农田 灌溉 水质 标 准 NY 643 农 用水 泵安 全技 术要求 DB41/T 885 高 标准 粮田 建设标 准 DB41/T 958 农 业与 农村 生活用 水定 额 DB41/T 1004 小麦 水肥 一 体化生 产技 术规 程 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 物联网 通过感 知设 备，按照 约定 协议，连接 物、人、系统 和信息 资源，实

4、 现对 物理 和虚拟 世界 的信 息 进 行处理并 作出 反应 的智 能服 务系统。来源：GB/T 33745 2017，2.1.1 3.2 水肥一 体化 根据作 物需 求，对农 田水 分和养 分进 行综 合调 控和 一体化 管理，以 水促 肥，以肥调 水，实现 水 肥 耦合，提 升农 田水 肥利 用效 率。来源：NY/T 3553 2020，3.1 4 系统构成 水肥一 体化 系统 4.1 4.1.1 灌溉水 源 用于农 田灌溉 的 水源 应符 合GB 5084 的规 定。4.1.2 首部设 备 4.1.2.1 水泵 DB41/T 2268 2022 2 水泵或 泵组 的选配 应 符合NY

5、643 的规 定。4.1.2.2 过滤器 过滤器 是对 灌溉 水中 物理 杂质的 处理 设备 与设 施。以 河水、库 水及 塘水 为水 源的，应根据 泥砂 状 况、有机物 状况 设置 下沉 式物 理沉淀 池，配备 离心 式过 滤器或 砂介 质过 滤器 加筛 网过滤 器或 叠片 过 滤 器。以井水 为 水源 的，宜选 用离 心过滤 器加 筛网 过滤 器或 叠片过 滤器。4.1.2.3 施肥设 备 施肥设 备 为 施肥 器 或 施肥 机。施肥 器根 据水 源条 件 可选用 泵前 施肥 池、注 肥 泵或比 例施 肥泵 等。施肥机可 实现 定时、定 量施 肥、混 肥，根 据不 同肥 料 类型可 选用

6、单（多）通 道 施肥机 等，同时 配备 所需 的原肥桶、混 肥桶。4.1.2.4 监测设备 和 安全 保护 装置 田间灌 溉管 网 监 测设 备 应 包括压 力表、流 量计 或水表、电 导仪 等，实时 监测 管道中 的工 作压 力、流量和肥 液浓 度，保证 系统 正常运 行。安全 保护 装置 应 包括 进排 气阀、安 全阀、逆止 阀、泄 水阀、变 频 柜等，避 免系 统开 启或 关闭 时产生 的异 常压 力对 管道 管件的 破坏。施肥 系 统监 测设 备 应 包括 液位计、pH 计，实 时监 测 施肥池（桶）的肥 液容 量、酸碱 度。安 全保 护装置应有 进排 气阀、安 全阀、逆止 阀、泄水

7、阀、漏电 保护器，避 免施 肥设 备开 启或关 闭时 产生 的 异 常 压 力对施肥 机管 道管 件的 破坏，以及 在漏 电情 况下 的安 全隐患 和对 电力 系统 的损 害。4.1.3 田间灌 溉管 网 田间灌 溉管 网包 括干 管、支 管、毛 管 三级 管道，管 网布设 应综 合考 虑 地 形、作物、用户 类型、控制方式、管理维 护等 因素，干管和 支管 的 田间 布设应 符合DB41/T 1004 的规 定，干管 宜 采用地 埋方 式，埋深应符 合DB41/T 885 的规定，支 管和 毛管 宜在 地面 铺设。4.1.4 灌水器 灌水器 应根 据灌溉 水 源、气象、地形、土 壤、作物、社

8、会 经济、生 产管 理水 平、劳 动力 等条 件，因地制宜 选 用 微喷 带、滴灌 管（带）等。微 喷带 和 滴 灌管（带）的技 术参 数应 符合DB41/T 1004 的 规定。物联网 4.2 物联网 宜采 用远 距离 无线 通信方 式，物联 网水 肥一 体 化系统 应用 环境 应覆 盖4G 或5G或NB-IoT相关网络信号，保 证信 号传 输的 时效性、稳 定性、远 程性 和低功 耗。物联 网设 备应 兼容4G 或5G 或NB-IoT 相关通信协议，满 足控 制软 件与 物联网 设备 数据 双向 通信 的需求。控制系统 4.3 4.3.1 控制软 件 4.3.1.1 控制原则 依据不 同区

9、 域、不 同作 物 的需水 需肥 特性，事先 设 置各生 育时 期的 灌溉 与施 肥 控制 阈值，当作 物生育期内 土壤 含水 量低 于阈 值时，控制 系统 自动 开启 灌溉区 控制 模块 和施 肥系 统设备，利 用田 间 灌 溉 管 网进行灌 溉施肥，灌水 量应 符合DB41/T 958 的规 定；施肥 时 期与 施肥 量根 据事 先设置 的最 优模 式执 行。电磁阀 开启与关闭 的 响应时间 不 超过5 s，其他过程 控制实 现实时响应。管道发生损 坏时 能够及时停机，田间 设备 与远 程服 务器通 信中 断时 能及 时自 动切换 至本 地管 理。DB41/T 2268 2022 3 4.

10、3.1.2 控制内 容 包括软 件和 硬件 交互 接口 模块、任务 调度 模块、系 统门户 模块。采 用分 布式 系统设 计架 构、支 持 用户权限 控制；应 具备 示 警 管理、灌溉 目标 管理、监 测控制（墒 情监 测、气 象 因素监 测）、灌溉 施肥 设 备维护、设备 信息 管理、项 目信息 管理、专 家中 心 等 功能；应支 持PC 端 和 手机 端远程 管理 功能；应 支 持 数据永久 保存；应具 备数据 开放接 口，可 与第 三方平 台对接；应具 备手 动、智 能两 种 灌溉施 肥工 作模 式；应支持 主备 部署。4.3.1.3 控制模 块 4.3.1.3.1 主机模 块 物联网

11、系统 的中 控网 关模 块，可 实现 感知 网络 与通 讯 网络，以及 不同 类型 感知 网 络之间 的协 议转 换。既可以 实现 广域 互联，也 可以实 现局 域互 联。实现 同远程 数据 服务 器进 行数 据、指 令交 换，田 间 设 备 组网，现 场采 集 和 控制 综合 调度，现场 数据 预处 理等。4.3.1.3.2 灌溉区 控制 模块 安装在 农田各 个灌 溉区，负责控 制电磁 阀 开 启与关 闭；可 接收、执行 主机下 达的启 停电磁 阀指 令，负责同 主机 进行 数据、指 令交换。4.3.1.3.3 恒压供 水控 制模 块 负责远 程恒 压控 制水 泵、增压泵、蓄 水池 智能

12、供水 等设备。4.3.2 信息采集 4.3.2.1 作物生 长环 境信 息采 集 包括 土 壤温 度、土壤 湿度、空气 温度、空 气湿 度、降水量、风 速、风向、大 气压、太阳 总辐射等数据。4.3.2.2 系统工 作状 态信 息采 集 包括农 田各 个灌 溉区 电磁 阀工作 状态；水 泵、施肥 器、施 肥机 工作 状态；施 肥罐液 位高 度；输 配 水管网压 力、流速 及流 量。4.3.2.3 信息管理 建立水 肥一 体化 系统 信息 数据库，数 据库 的管 理 应 满足对 作物、土 壤、环境、灌溉及 施肥 信息 的 采集、加 工、存储、使 用、查询等 要求。4.3.3 控制设 备 4.3.

13、3.1 传感器 感受监 测目标 信息，并转 换成电 信号或 其他 所需形 式的信 息输出，满 足信息 的传输、处理、存 储、显示、记录和 控制 等要求。包括 土壤温 度、土壤湿 度、管 网流量、肥 料罐液 位、管 道压力、空 气温 度、空气湿 度、风速、风 向、大气压、降 水量、光 照强 度和太 阳辐 射等 信息 传感 器。4.3.3.2 电磁阀 DB41/T 2268 2022 4 用于控 制 灌 溉水 流 的 自动 化基础 元件，属于 执行 器。配合不 同电 路实 现预 期控 制，保证 控制 精度 和灵活性。不 同品 种电 磁阀 在控制 系统 的不 同位 置发 挥作用。4.3.3.3 施肥

14、机 具有液 位检 测、自动 补水、自动 混肥 搅拌、自 动施 肥功能 的注 入式 比例 调节 施肥设 备。5 系统装配 流量计 与主 管道 连接 5.1 流 量 计 支 持 远 距 离 传 输，进 出 水 口 为 法 兰 接 口，技 术 参 数 与 田 间 灌 溉 管 网 相 匹配，并 应符合 DB41/T 1004 的规 定。安装 在紧邻 水肥一 体化 系统主 管道主 手动控 制阀 门的后 部，通 过在主 管道 安装 对应管径 的法 兰盘 与流 量计 连接。压力传 感器 与主 管道 连接 5.2 选用远 传式 压力 传感 器，接口为 外丝 接口，技 术参 数与田 间灌 溉管 网相 匹配，并应

15、 符合DB41/T 1004 的规定。安 装在 紧邻 水肥 一体化 系统 主管 道主 手动 控制阀 门的 前部，通 过 在 主管道 安装 对应 管 径 的 异 径三通、内丝 直接 与压 力传 感器连 接。电磁阀 与支 管道 连接 5.3 选用脉 冲式 电磁 阀，进 出 水口为 内丝 接口 或法 兰接 口，技术 参数 与田 间灌 溉 管网相 匹配，并应 符合DB41/T 1004 的规 定。安装 在紧邻 水肥一 体化 系统支 管道手 动控制 阀门 的后部，通过 在支管 道安 装对 应管径的 接口 与电 磁阀 连接。灌溉区 控制 模块 与电 磁阀 连接 5.4 电磁阀 控制 线穿 入绝 缘电 工套

16、管，铺设 线路 至灌 区 控制模 块处，将电 磁阀 控 制线 的 正、负极 分别 接入灌区 控制 模块 对应 端口。恒压供 水控 制模 块与 流量 计、压 力传 感器 和水泵 连接 5.5 流量计、压 力传 感器 的电 源线和 信号 线 以 及水 泵电 缆 穿入 绝缘 电工 套管，铺 设线路 至恒 压供 水 控 制模块处，分别 接 入对 应端 口。6 系统调 试与 维护 系统调 试 6.1 系统装 配完 成后 要进 行调 试运行，检查 各系 统运 行 是否稳 定，发 现问 题及 时 进行整 改，确 保系 统达到设计 要求。系统维 护 6.2 6.2.1 管网系 统维 护 定期对 管网 进行 检

17、查，发 现漏水 立即 处理。冬 季来 临前，打开 泄水 阀，将管 道内存 水排 净，防 止 管道发生 冻裂。DB41/T 2268 2022 5 6.2.2 灌溉控 制系 统维 护 定期对 主机 模块、灌 溉区 控制模 块、恒压 供水 控制 模块进 行检 查，发现 损坏 立即处 理。软件 平 台 若发生故 障示 警，应立即 排除。6.2.3 施肥系 统维 护 施肥系统 的 维护 应符 合 DB41/T 1004 的规 定。每次 施肥 结束 后，应 根据 施肥机 过滤器 堵塞 情况 进行清洗；冬季来 临前 应排 净 施肥机 管道内、施 肥泵内、施肥 桶内、连接 管道内 积水，防止冬 季结 冰损 坏；施肥机 及配 套搅 拌电 机、施肥桶 应安 装在 专门 的操 作间。