ICS65.020.01

CCSB10

41

河南省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB41/T2268—2022

大田物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)

裝配技術(shù)規(guī)范

2022-06-29發(fā)布2022-09-28實(shí)施

河南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB41/T2268—2022

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.........................................................................1

4系統(tǒng)構(gòu)成...........................................................................1

5系統(tǒng)裝配...........................................................................4

6系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù).....................................................................4

I

DB41/T2268—2022

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。

本文件由河南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出并歸口。

本文件起草單位：河南省土壤肥料站。

本文件主要起草人：劉戈、劉燦華、孫笑梅、王凱、管澤民、褚小軍、石文軍、孟繁華、程傳凱、

黃錦靈、姚建寧、王亞輝、王立強(qiáng)、趙冬麗、李玲子。

II

DB41/T2268—2022

大田物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)裝配技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了大田物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)的構(gòu)成、裝配、調(diào)試與維護(hù)的要求。

本文件適用于大田物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)的裝配。

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(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)

NY643農(nóng)用水泵安全技術(shù)要求

DB41/T885高標(biāo)準(zhǔn)糧田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

DB41/T958農(nóng)業(yè)與農(nóng)村生活用水定額

DB41/T1004小麥水肥一體化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程

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

物聯(lián)網(wǎng)

通過感知設(shè)備，按照約定協(xié)議，連接物、人、系統(tǒng)和信息資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理和虛擬世界的信息進(jìn)行

處理并作出反應(yīng)的智能服務(wù)系統(tǒng)。

[來源：GB/T33745—2017，2.1.1]

3.2

水肥一體化

根據(jù)作物需求，對(duì)農(nóng)田水分和養(yǎng)分進(jìn)行綜合調(diào)控和一體化管理，以水促肥，以肥調(diào)水，實(shí)現(xiàn)水肥耦

合，提升農(nóng)田水肥利用效率。

[來源：NY/T3553—2020，3.1]

4系統(tǒng)構(gòu)成

4.1水肥一體化系統(tǒng)

4.1.1灌溉水源

用于農(nóng)田灌溉的水源應(yīng)符合GB5084的規(guī)定。

4.1.2首部設(shè)備

4.1.2.1水泵

1

DB41/T2268—2022

水泵或泵組的選配應(yīng)符合NY643的規(guī)定。

4.1.2.2過濾器

過濾器是對(duì)灌溉水中物理雜質(zhì)的處理設(shè)備與設(shè)施。以河水、庫(kù)水及塘水為水源的，應(yīng)根據(jù)泥砂狀況、

有機(jī)物狀況設(shè)置下沉式物理沉淀池，配備離心式過濾器或砂介質(zhì)過濾器加篩網(wǎng)過濾器或疊片過濾器。以

井水為水源的，宜選用離心過濾器加篩網(wǎng)過濾器或疊片過濾器。

4.1.2.3施肥設(shè)備

施肥設(shè)備為施肥器或施肥機(jī)。施肥器根據(jù)水源條件可選用泵前施肥池、注肥泵或比例施肥泵等。施

肥機(jī)可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量施肥、混肥，根據(jù)不同肥料類型可選用單（多）通道施肥機(jī)等，同時(shí)配備所需的

原肥桶、混肥桶。

4.1.2.4監(jiān)測(cè)設(shè)備和安全保護(hù)裝置

田間灌溉管網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)包括壓力表、流量計(jì)或水表、電導(dǎo)儀等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道中的工作壓力、流

量和肥液濃度，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。安全保護(hù)裝置應(yīng)包括進(jìn)排氣閥、安全閥、逆止閥、泄水閥、變頻柜

等，避免系統(tǒng)開啟或關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的異常壓力對(duì)管道管件的破壞。

施肥系統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)包括液位計(jì)、pH計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施肥池（桶）的肥液容量、酸堿度。安全保護(hù)裝

置應(yīng)有進(jìn)排氣閥、安全閥、逆止閥、泄水閥、漏電保護(hù)器，避免施肥設(shè)備開啟或關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的異常壓力

對(duì)施肥機(jī)管道管件的破壞，以及在漏電情況下的安全隱患和對(duì)電力系統(tǒng)的損害。

4.1.3田間灌溉管網(wǎng)

田間灌溉管網(wǎng)包括干管、支管、毛管三級(jí)管道，管網(wǎng)布設(shè)應(yīng)綜合考慮地形、作物、用戶類型、控制

方式、管理維護(hù)等因素，干管和支管的田間布設(shè)應(yīng)符合DB41/T1004的規(guī)定，干管宜采用地埋方式，埋

深應(yīng)符合DB41/T885的規(guī)定，支管和毛管宜在地面鋪設(shè)。

4.1.4灌水器

灌水器應(yīng)根據(jù)灌溉水源、氣象、地形、土壤、作物、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)管理水平、勞動(dòng)力等條件，因

地制宜選用微噴帶、滴灌管（帶）等。微噴帶和滴灌管（帶）的技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合DB41/T1004的規(guī)定。

4.2物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)宜采用遠(yuǎn)距離無線通信方式，物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境應(yīng)覆蓋4G或5G或NB-IoT相關(guān)網(wǎng)

絡(luò)信號(hào)，保證信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)效性、穩(wěn)定性、遠(yuǎn)程性和低功耗。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)兼容4G或5G或NB-IoT相關(guān)通

信協(xié)議，滿足控制軟件與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)雙向通信的需求。

4.3控制系統(tǒng)

4.3.1控制軟件

4.3.1.1控制原則

依據(jù)不同區(qū)域、不同作物的需水需肥特性，事先設(shè)置各生育時(shí)期的灌溉與施肥控制閾值，當(dāng)作物生

育期內(nèi)土壤含水量低于閾值時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)開啟灌溉區(qū)控制模塊和施肥系統(tǒng)設(shè)備，利用田間灌溉管網(wǎng)

進(jìn)行灌溉施肥，灌水量應(yīng)符合DB41/T958的規(guī)定；施肥時(shí)期與施肥量根據(jù)事先設(shè)置的最優(yōu)模式執(zhí)行。

電磁閥開啟與關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間不超過5s，其他過程控制實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。管道發(fā)生損壞時(shí)能夠及時(shí)

停機(jī)，田間設(shè)備與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信中斷時(shí)能及時(shí)自動(dòng)切換至本地管理。

2

DB41/T2268—2022

4.3.1.2控制內(nèi)容

包括軟件和硬件交互接口模塊、任務(wù)調(diào)度模塊、系統(tǒng)門戶模塊。采用分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)、支持用

戶權(quán)限控制；應(yīng)具備示警管理、灌溉目標(biāo)管理、監(jiān)測(cè)控制（墑情監(jiān)測(cè)、氣象因素監(jiān)測(cè)）、灌溉施肥設(shè)備

維護(hù)、設(shè)備信息管理、項(xiàng)目信息管理、專家中心等功能；應(yīng)支持PC端和手機(jī)端遠(yuǎn)程管理功能；應(yīng)支持?jǐn)?shù)

據(jù)永久保存；應(yīng)具備數(shù)據(jù)開放接口，可與第三方平臺(tái)對(duì)接；應(yīng)具備手動(dòng)、智能兩種灌溉施肥工作模式；

應(yīng)支持主備部署。

4.3.1.3控制模塊

4.3.1.3.1主機(jī)模塊

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的中控網(wǎng)關(guān)模塊，可實(shí)現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)與通訊網(wǎng)絡(luò)，以及不同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

既可以實(shí)現(xiàn)廣域互聯(lián)，也可以實(shí)現(xiàn)局域互聯(lián)。實(shí)現(xiàn)同遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)、指令交換，田間設(shè)備組

網(wǎng)，現(xiàn)場(chǎng)采集和控制綜合調(diào)度，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)預(yù)處理等。

4.3.1.3.2灌溉區(qū)控制模塊

安裝在農(nóng)田各個(gè)灌溉區(qū)，負(fù)責(zé)控制電磁閥開啟與關(guān)閉；可接收、執(zhí)行主機(jī)下達(dá)的啟停電磁閥指令，

負(fù)責(zé)同主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)、指令交換。

4.3.1.3.3恒壓供水控制模塊

負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程恒壓控制水泵、增壓泵、蓄水池智能供水等設(shè)備。

4.3.2信息采集

4.3.2.1作物生長(zhǎng)環(huán)境信息采集

包括土壤溫度、土壤濕度、空氣溫度、空氣濕度、降水量、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓、太陽(yáng)總輻射等數(shù)

據(jù)。

4.3.2.2系統(tǒng)工作狀態(tài)信息采集

包括農(nóng)田各個(gè)灌溉區(qū)電磁閥工作狀態(tài)；水泵、施肥器、施肥機(jī)工作狀態(tài)；施肥罐液位高度；輸配水

管網(wǎng)壓力、流速及流量。

4.3.2.3信息管理

建立水肥一體化系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的管理應(yīng)滿足對(duì)作物、土壤、環(huán)境、灌溉及施肥信息的采

集、加工、存儲(chǔ)、使用、查詢等要求。

4.3.3控制設(shè)備

4.3.3.1傳感器

感受監(jiān)測(cè)目標(biāo)信息，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、

顯示、記錄和控制等要求。包括土壤溫度、土壤濕度、管網(wǎng)流量、肥料罐液位、管道壓力、空氣溫度、

空氣濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓、降水量、光照強(qiáng)度和太陽(yáng)輻射等信息傳感器。

4.3.3.2電磁閥

3

DB41/T2268—2022

用于控制灌溉水流的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器。配合不同電路實(shí)現(xiàn)預(yù)期控制，保證控制精度和

靈活性。不同品種電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用。

4.3.3.3施肥機(jī)

具有液位檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)水、自動(dòng)混肥攪拌、自動(dòng)施肥功能的注入式比例調(diào)節(jié)施肥設(shè)備。

5系統(tǒng)裝配

5.1流量計(jì)與主管道連接

流量計(jì)支持遠(yuǎn)距離傳輸，進(jìn)出水口為法蘭接口，技術(shù)參數(shù)與田間灌溉管網(wǎng)相匹配，并應(yīng)符合

DB41/T1004的規(guī)定。安裝在緊鄰水肥一體化系統(tǒng)主管道主手動(dòng)控制閥門的后部，通過在主管道安裝對(duì)

應(yīng)管徑的法蘭盤與流量計(jì)連接。

5.2壓力傳感器與主管道連接

選用遠(yuǎn)傳式壓力傳感器，接口為外絲接口，技術(shù)參數(shù)與田間灌溉管網(wǎng)相匹配，并應(yīng)符合DB41/T1004

的規(guī)定。安裝在緊鄰水肥一體化系統(tǒng)主管道主手動(dòng)控制閥門的前部，通過在主管道安裝對(duì)應(yīng)管徑的異徑

三通、內(nèi)絲直接與壓力傳感器連接。

5.3電磁閥與支管道連接

選用脈沖式電磁閥，進(jìn)出水口為內(nèi)絲接口或法蘭接口，技術(shù)參數(shù)與田間灌溉管網(wǎng)相匹配，并應(yīng)符合

DB41/T1004的規(guī)定。安裝在緊鄰水肥一體化系統(tǒng)支管道手動(dòng)控制閥門的后部，通過在支管道安裝對(duì)應(yīng)

管徑的接口與電磁閥連接。

5.4灌溉區(qū)控制模塊與電磁閥連接

電磁閥控制線穿入絕緣電工套管，鋪設(shè)線路至灌區(qū)控制模塊處，將電磁閥控制線的正、負(fù)極分別接

入灌區(qū)控制模塊對(duì)應(yīng)端口。

5.5恒壓供水控制模塊與流量計(jì)、壓力傳感器和水泵連接

流量計(jì)、壓力傳感器的電源線和信號(hào)線以及水泵電纜穿入絕緣電工套管，鋪設(shè)線路至恒壓供水控制

模塊處，分別接入對(duì)應(yīng)端口