T_NAIA 0282-2024 温室水肥气热药一体化智能灌溉技术规范.docx

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1、ICS 65.020.01 CCS A 05T/NAIA团 体 标 准T/NAIA 0282-2024T温室水肥气热药一体化智能灌溉技术规范2024-03-22 发布 2024-04-01 实施宁夏化学分析测试协会 发 布T/NAIA 0282-2024目 次前 言 II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 灌溉系统25 软件设计3IT/NAIA 0282-2024前 言本文件按照 GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规 定起草。本文件由宁夏化学分析测试协会提出并归口。本文件起草单位：宁夏大学、贺兰县金富蔬菜产销专业合作社。本文件主要起草

2、人：沈晖、刘大铭、田军仓、张恒博。本文件为首次发布。IIT/NAIA 0282-2024温室水肥气热药一体化智能灌溉技术规范1 范围本文件规定了温室水肥气热药一体化智能灌溉系统的组成、设置、维护保养及灌溉技术控制指标和 标准。本文件适用于温室水肥气热药一体化智能灌溉系统的建设与运行管理。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/T 2887 计算机场地通用规范GB 5084 农田灌溉水质标准GB/T 8321 农药合理使用准则

3、GB/T 9386 计算机软件测试文档编制规范 GB/T 18691 农业灌溉设备 灌溉阀GB/T 30269.901 信息技术 传感器网络 第901部分：网关：通用技术要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 水肥气热药 water,fertilizer,gas ,heat and drug水、肥、气、热、药是植物在生长发育过程中不可缺少的因素。是指灌溉、施肥以及土壤中气体、 热度在时间、数量和方式上合理配合，达到增加作物产量和改善品质的目的。3.2 可编程逻辑控制器 PLC Programmable Logic Controller专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子

4、系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部 存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出 来控制各种类型的机械设备或生产过程。3.3 智能控制 intelligent controls解决复杂系统的控制问题，具有智能信息处理、智能信息反馈和智能控制决策的控制方式，是控制 理论发展的高级阶段。3.4 移动终端 mobile terminal在移动通信设备中，终止来自或送至网络的无线传输，并将终端设备的能力适配到无线传输的部分。 3.5 云平台 Cloud Computing Platform基于硬件资源和软件资源的服务，提供计算、网络和存储能力。1T/

5、NAIA 0282-20244 灌溉系统系统包括水源、动力源、施肥加气热药单元、滴灌单元、PLC 控制器和智能移动终端。通过 PLC 控 制系统采集机组各功能部件状态、管道压力、管道流量等运行数据，并根据运行数据控制水泵电机、阀 门的运行，从而控制水源、施肥、加气、加热、施药单元以及滴灌系统，实现了自动灌溉、施肥、加气、 加热、施药；同时结合气象信息、土壤墒情获得土壤的水分、盐分、温度以及作物生长情况等信息并能 对 PLC 控制器的整个自动化作业进行监控，最终实现泵站机组的智能化控制。系统通过 4G 无线单元模 块将泵站运行的实时数据上传到云平台，可通过移动终端 APP 软件实现远程数据查看以

6、及远程控制。4.1 水源包括水窖、太阳能热水器、水箱和水井，增压泵进水端口设置在水窖中，增压泵出水端口与太阳能 热水器和水箱通过三通管连接，三通管的三个端口分别设置第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀以分 别控制太阳能热水器、水箱和水窖中水流的方向；水泵进水端口设置在水井内，水泵出水端口连接所述 水窖；水窖内设置水位传感器，水箱内设置温度传感器。灌溉水质应符合 GB 5084 的相关要求。4.2 首部枢纽首部枢纽应包括供水设备、施肥设备、加气设备、加热设备、施药设备、控制设备和安全保护设备 等。4.2.1 供水设备供水设备包括水泵（离心泵、潜水泵），动力机（柴油机、电动机），变频器、压力计、流量

7、计等。 4.2.2 施肥设备施肥设备包括施肥罐、搅拌电机、液位计、补水阀、流量计、调节阀等。4.2.3 加气设备加气设备包括加气机和土壤含氧量传感器。 4.2.4 加热设备加热设备包括加热器和温度传感器。4.2.5 施药设备施药设备有施药罐。施药标准按现行 GB/T 8321 的规定执行。4.2.6 控制设备控制设备应包括网关、PLC、主控制器、直流电源等。网关标准按现行 GB/T 30269.901 中的规定执 行。4.2.7 安全保护设备2T/NAIA 0282-2024安全保护设备应包括过滤器、安全阀、逆止阀等。4.3 温室环境监测及田间灌溉设备4.3.1 田间控制设备田间控制设备包括电

8、磁阀、电磁阀控制器和流量传感器等。这些阀门按现行 GB/T 18691 的规定执 行。4.3.2 温室环境监测设备温室环境监测设备包括墒情监测传感器、光照度传感器、温湿度传感器等。4.3.3 田间输配水管网输配水管网包括干管、支管和毛管等三级管道。干管用聚氯乙烯（PVC）管，支管和毛管用聚乙烯 （PE）管。管网布置应综合考虑地形、植物、用户类型、控制方式、管理维护等因素，通过方案比较确 定。管道应避免穿越障碍物，避开地下电力、通信等设施。输配水管道宜沿地势较高位置布置；支管宜 垂直于植物种植行向布置 ，毛管宜顺植物种植行向布置。对于地形复杂或规模较大的管网，应根据地 形、灌溉方式、压力要求、运

9、行管理等进行压力分区。5 软件设计5.1 软件系统运行环境要求5.1.1 外设配置外设配置应根据灌溉系统规模和业务量来决定，应满足系统共享、兼容和高效使用的要求，具有通 用性，易于升级。计算机机房场地应满足 GB/T 2887 的要求。5.1.2 软件和网络环境应采用与所选上位机硬件平台兼容和适应性良好的操作系统软件。网络运行环境应满足操作系统和 数据库的要求。5.2 软件性能要求5.2.1 可靠性运行稳定，准确完成系统测控任务，并具有容错能力。5.2.2 易用性提供联机帮助，软件中各子系统用户界面风格一致，软件易学易用。5.2.3 集成性有开放式体系结构，与其他通用应用软件及专业应用软件之间

10、应实现集成。5.2.4 可扩展性结构具有可扩展性，应满足灌溉业务扩展需要，可进行二次开发。5.3 软硬件接口的技术要求给出与外界的所有接口的安排和关系，包括软件与硬件之间的接口、本软件与各支持软件之间的接3T/NAIA 0282-2024口。5.4 用户界面根据用户的需求提供差异化的用户界面和视图，屏蔽对用户无用的信息或用户无权限使用的功能。 在各种显示模式下均有主菜单显示，主菜单包括系统设置、无线单元模块、温室环境信息、土壤墒情、 报警设置、用户管理设置、实时数据查询、历史数据查询、报表生成功能等。系统应支持异步信息传递， 提供消息通知功能，并能管理新信息和历史信息。5.4.1 系统设置设置

11、系统的设备参数信息，包括型号、功能等。5.4.2 无线单元模块将泵站运行的实时数据上传到云平台，可通过移动终端 APP 软件实现远程数据查看以及远程控制。5.4.3 温室环境监测监测温室内环境温度、环境湿度、地温(包括地表温度、浅层地温、深层地温)、土壤湿度等。 5.4.4 土壤墒情监测监测温室内土壤的湿度变化情况。5.4.5 报警限值设置根据灌溉流量数据(比如温度、湿度、水分、气体浓度等)，设置正常值与异常值之间界限值，超出 此限值，系统给出报警指示，引起注意。5.4.6 用户管理设置软件应通过登录名和登陆密码对用户进行管理。设置用户访问数据的权限(包括可访问和不可访问) 和访问数据的方式(

12、包括可写和只读)等。软件还应具有添加用户、更改用户和删除用户等功能。5.4.7 实时数据查询具有查询温室水肥气热药实时数据的功能，具备以表格与图形等方式显示灌溉数据的功能。5.4.8 历史数据查询具有查询温室水肥气热药历史数据的功能，具备以表格与图形等方式显示灌溉数据的功能。 5.4.9 报表生成具有生成检测数据报表的功能。5.5 系统维护功能5.5.1 数据库维护具备数据库数据维护能力，如历史数据库的备份和还原、实时数据库的删除等。 5.5.2 故障诊断具备自行诊断故障的功能。5.5.3 日志生成具备将每天运行状况生成日志的功能。4T/NAIA 0282-20245.5.4 系统扩展功能具备进一步扩充项目的其他功能，比如增加视频、音频等功能。5.6 软件测试根据开发过程和实际需求将软件测试阶段划分为：设计阶段、代码检测单元测试阶段、集成测试阶 段、系统测试阶段、验收测试阶段、回归测试(复测)阶段。各阶段中使用的测试方法应严格遵照 GB/T 9386 执行。5.7 软件升级具备升级功能。在一定周期内，针对使用过程中的问题，编制升级补丁或升级包，对软件系统进行 功能修正或完善。5