ICS01.040.35

CCSB07

34

安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB34/T3799—2021

大棚作物水肥管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)程

IoTTechnicalSpecificationsforWaterandFertilizerManagementofGreenhouse

Crops

2021-01-25發(fā)布2021-02-25實(shí)施

安徽省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB34/T3799—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由安徽省農(nóng)業(yè)信息中心提出。

本文件由安徽省信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

本文件起草單位：安徽省農(nóng)業(yè)信息中心、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)與信息研究所、安徽農(nóng)呱呱電子商

務(wù)有限公司、合肥耘創(chuàng)信息科技有限公司。

本文件主要起草人：丁作坤、張立平、李化武、董偉、方鈺、陳書(shū)梅、黃蕾、李閏枚、張萌、朱靜

波、孔娟娟、錢(qián)蓉、李俊、黃亮。

I

DB34/T3799—2021

大棚作物水肥管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了大棚作物水肥管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)、功能與性能、建設(shè)、應(yīng)用的要求。

本文件適用于茄科和葫蘆科作物塑料大棚水肥管理物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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。

GB5084農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

GB19517國(guó)家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范

GB/T37025信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求

GB/T50485微灌工程技術(shù)規(guī)范

GB/T51057種植塑料大棚工程技術(shù)規(guī)范

GB/T35231地面氣象觀測(cè)規(guī)范輻射

GB/T35232地面氣象觀測(cè)規(guī)范日照

GB/T35233地面氣象觀測(cè)規(guī)范地溫

JB/T10594日光溫室和塑料大棚結(jié)構(gòu)與性能要求

NY/T394綠色食品肥料使用準(zhǔn)則

DB34/T2383農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)終端數(shù)據(jù)交換規(guī)范

DB34/T2384農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)交換協(xié)議

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

塑料大棚plasticgreenhouse

采用塑料薄膜覆蓋的拱圓形棚。

3.2

水肥管理物聯(lián)網(wǎng)IoTforwaterandfertilizermanagement

由傳感器采集大棚空氣溫濕度、光照條件、土壤溫濕度等環(huán)境信息，經(jīng)傳輸、處理和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)

灌溉、施肥的定時(shí)、定量控制，提高水肥利用率的一種大棚農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

4系統(tǒng)架構(gòu)

包括感知層、傳輸層、決策層和應(yīng)用層，具體架構(gòu)見(jiàn)圖1。

1

DB34/T3799—2021

圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖

5功能與性能

5.1大棚結(jié)構(gòu)及性能

符合GB/T51057、JB/T10594的相關(guān)規(guī)定。

5.2采集技術(shù)指標(biāo)

采集參數(shù)包括但不限于空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、光合有效輻射、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、

土壤溫度、土壤濕度、土壤pH值。

5.3數(shù)據(jù)采集及交換

符合GB/T37025、DB34/T2383和DB34/T2384的相關(guān)規(guī)定。

6建設(shè)

6.1設(shè)備要求

2

DB34/T3799—2021

選用設(shè)備包括且不限于空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、光合有效輻射傳感器、日照時(shí)數(shù)傳感器、

光照強(qiáng)度傳感器、二氧化碳傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、EC值傳感器、pH值傳感器等

感知設(shè)備；施肥器、滴灌管、電纜保護(hù)管等水肥設(shè)備；網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、測(cè)控終端、控制模塊等信號(hào)傳輸控

制設(shè)備；計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等管理設(shè)備。

各類傳感器具體參數(shù)要求見(jiàn)附錄A。

6.2物聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)場(chǎng)要求

觀測(cè)場(chǎng)面積4m×3m，地勢(shì)平坦；觀測(cè)場(chǎng)所在的設(shè)施農(nóng)業(yè)場(chǎng)所，長(zhǎng)寬30m×8m，離出入口、門(mén)

窗或通風(fēng)口5m以上（圖2）。

圖2棚室物聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)場(chǎng)平面圖

6.3設(shè)備安裝

6.3.1感知設(shè)備

6.3.1.1平面布局觀測(cè)場(chǎng)劃分為3個(gè)區(qū)域，各區(qū)域功能及要求如下：

——土壤溫度、土壤濕度、其它土壤要素傳感器以及電源與太陽(yáng)能電池板安置在觀測(cè)場(chǎng)西部（Ⅰ

區(qū)），其中土壤溫度、土壤濕度、其它土壤要素傳感器安裝在西北區(qū)，電源與太陽(yáng)能電池板

安置在西南區(qū)（太陽(yáng)能電池板可置棚外）；

——?dú)庀笠貍鞲衅鳌⑤椛鋫鞲衅?、二氧化碳濃度傳感器安置在觀測(cè)場(chǎng)中部（II區(qū)），其中空氣

溫度和空氣濕度傳感器安置在北面（溫度傳感器在觀測(cè)場(chǎng)外布置2個(gè)，分別在棚室1/6、5/6

處），輻射、日照、光照傳感器安置在南面；

——作物（生物）要素及其他傳感器安置在觀測(cè)場(chǎng)東部（III區(qū)）。

6.3.1.2不同大棚物聯(lián)網(wǎng)要素傳感器安裝個(gè)數(shù)及高度如下：

——空氣溫度傳感器，安裝3個(gè)，150cm高度，分別在棚室的1/6、3/6、5/6處；

——空氣相對(duì)濕度傳感器，安裝1個(gè)，150cm高度；

——表面紅外溫度傳感器，安裝1個(gè)，200cm高度；

——光合有效輻射傳感器，安裝1個(gè)，150cm高度；

——二氧化碳濃度傳感器，安裝1個(gè)，150cm高度處；

——土壤濕度傳感器，安裝3個(gè)，分別在0～10cm、10～20cm、20～30cm三個(gè)土層；

——土壤溫度傳感器，安裝3個(gè)，分別在0～10cm、10～20cm、20～30cm三個(gè)土層。

3

DB34/T3799—2021

圖3觀測(cè)場(chǎng)布局俯視圖

6.3.2傳輸設(shè)備

網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、測(cè)控終端、控制模塊的安裝符合GB19517的要求。

6.3.3水肥設(shè)備

微灌設(shè)備安裝和使用參照GB/T50485的規(guī)定執(zhí)行。

6.3.4管理設(shè)備

計(jì)算機(jī)安裝以及與互聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的連接符合GB19517的要求。

6.4安裝要求

6.4.1基礎(chǔ)設(shè)施安裝要求

安裝前，根據(jù)大棚的平面布局與功能分區(qū)，建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，基礎(chǔ)設(shè)施施工要求滿足以下幾點(diǎn)：

a)施工應(yīng)符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，且盡量減輕對(duì)下墊面破壞；

b)數(shù)據(jù)線、電源線、接地線有統(tǒng)一的走線管或從主支架內(nèi)部走線，通過(guò)規(guī)范接口與外部設(shè)備連

接，避免暴露，力求美觀；

c)施工及所用材料，符合GB19517的相關(guān)電氣安全技術(shù)、建筑工程規(guī)范。

6.4.2傳感器安裝要求

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)儀器設(shè)備的安裝應(yīng)當(dāng)符合以下要求：

a)易于擴(kuò)展和維修，各部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分考慮維修的方便快捷，附屬設(shè)施具有高安全性、

可靠性。

b)光合有效輻射傳感器、日照傳感器、土壤溫度傳感器等安裝應(yīng)符合GB/T35231、GB/T35232、

GB/T35233中的安裝要求。

6.5數(shù)據(jù)傳輸

4

DB34/T3799—2021

采用有線連接或無(wú)線連接形式，有線連接宜采用有線局域網(wǎng)或485線連接方式，通信協(xié)議采用

TCP/IP或者RS485協(xié)議；無(wú)線連接宜采用Wi-Fi、藍(lán)牙、2.45G等方式，通信協(xié)議采用TCP/IP、

Zigbee或者Rola協(xié)議。

7應(yīng)用

7.1大棚環(huán)境監(jiān)控

按照不同作物對(duì)光照、溫度的要求，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)控制功能或遠(yuǎn)程控制功能，自動(dòng)或人工進(jìn)行

通風(fēng)、遮陽(yáng)、保溫、降溫等操作。

7.2作物水肥管理

7.2.1按照不同作物對(duì)水分、肥料的要求，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)控制功能或遠(yuǎn)程控制功能，自動(dòng)進(jìn)行大

棚作物水、肥精準(zhǔn)調(diào)控等操作。

7.2.2水質(zhì)條件符合GB5084的規(guī)定。

7.2.3肥料使用符合NY/T394的規(guī)定。

5

DB34/T3799—2021

附錄A

（資料性）

常規(guī)農(nóng)業(yè)傳感設(shè)備參數(shù)指標(biāo)

A.1空氣溫度傳感器

A.1.1測(cè)量范圍：0℃～80℃

A.1.2準(zhǔn)確度：±0.5℃

A.1.3長(zhǎng)期穩(wěn)定性：≤0.1℃/y

A.1.4響應(yīng)時(shí)間：≤15s(1m/s風(fēng)速)

A.1.5工作溫度范圍：-20℃～70℃

A.2空氣濕度傳感器

A.2.1測(cè)量范圍：相對(duì)濕度0％～100％(非結(jié)露)

A.2.2準(zhǔn)確度：相對(duì)濕度±3％(相對(duì)濕度20％～80％，25℃)

A.2.3測(cè)量分辨率：8位(可提高至12位)

A.2.4長(zhǎng)期穩(wěn)定性：相對(duì)濕度≤1％/y

A.2.5響應(yīng)時(shí)間：≤4s(1m/s風(fēng)速)

A.2.6工作溫度范圍：-20℃～70℃

A.3光合有效輻射傳感器

A.3.1光譜范圍：400～700nm

A.3.2響應(yīng)時(shí)間：約1s(99％)

A.3.3溫度相關(guān)：最大0.05％/℃

A.3.4余弦校正：上至80°入射角

A.3.5工作溫度：-40°至65℃

A.3.6相對(duì)濕度：0～100％

A.3.7靈敏度：10～50μv/μmol?m-2?s-1

A.3.8內(nèi)阻：<2K

A.4日照時(shí)數(shù)傳感器

A.4.1供電電壓：5～12V(電壓型/數(shù)字型)12±0.5V(電流型)

A.4.2輸出范圍：0～24h

A.4.3輸出信號(hào)：0～2V(4～20mA)

A.4.4輸出阻抗：10KΩ(PWM或電壓輸出型)

A.4.5輸出負(fù)載：<200Ω(電流型，典型值100Ω)

A.4.6響應(yīng)時(shí)間：≤100mS

A.4.7測(cè)量精度：±0.1h

A.4.8分辨率：0.01h

A.5光照強(qiáng)度傳感器

6

DB34/T3799—2021

A.5.1感光體：帶濾光片的硅藍(lán)光伏探測(cè)器

A.5.2測(cè)量范圍：0～200000Lux

A.5.3波長(zhǎng)范圍：380～730nm

A.5.4余弦修正功能：≤5％

A.5.5溫度特性：≤0.5％/℃

A.5.6工作溫度范圍：-20℃～70℃

A.6二氧化碳傳感器

A.6.1檢測(cè)原理：非色散紅外二氧化碳傳感器

A.6.2檢測(cè)量程：0～3000ppm或0～5000ppm

A.6.3精度：±2％ppm(0～3000ppm，10℃～50℃)

A.6.4響應(yīng)時(shí)間：0～80％<30s

A.7土壤溫度傳感器

A.7.1溫度范圍：-30℃～70℃

A.7.2測(cè)量精度