智慧溫室管理技術(shù)規(guī)范：環(huán)境信息采集

III智慧溫室管理技術(shù)規(guī)范：環(huán)境信息采集范圍本文件規(guī)定了智慧溫室環(huán)境信息采集的基本要求、采集點(diǎn)布設(shè)要求、設(shè)備安裝要求及運(yùn)行維護(hù)要求。本文件適用于新建智慧溫室工程環(huán)境信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和使用，其它擴(kuò)建、改建工程可參照使用。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。GB50093自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范DB37/T4520.1智慧溫室管理技術(shù)規(guī)范第1部分：云服務(wù)術(shù)語(yǔ)和定義DB37/T4520.1界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

采集節(jié)點(diǎn)acquisitionnode匯聚溫室內(nèi)采集點(diǎn)環(huán)境信息的設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)internetofthingsgateway實(shí)現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)或不同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)議轉(zhuǎn)換的設(shè)備。縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。NB-IoT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBandInternetofThings）基本要求采集內(nèi)容溫室外部環(huán)境信息應(yīng)包括但不限于室外空氣溫度、空氣濕度、光照度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨雪狀態(tài)、灌溉水質(zhì)、氣象預(yù)報(bào)。溫室內(nèi)部環(huán)境信息應(yīng)包括但不限于室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、光照度、CO2濃度。土壤（基質(zhì)）環(huán)境信息應(yīng)包括但不限于土壤（基質(zhì)）溫度、濕度、EC值、pH值、養(yǎng)分含量。采集方式人工采集應(yīng)在每季作物種植前將灌溉水質(zhì)化驗(yàn)信息、土壤養(yǎng)分含量信息等實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)類的信息錄入智慧溫室質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)在水源工程建設(shè)時(shí)對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)信息進(jìn)行采集，宜每隔2～3年或出現(xiàn)對(duì)水質(zhì)有較大影響的情況時(shí)進(jìn)行化驗(yàn)采集。宜在每季作物種植前對(duì)土壤養(yǎng)分含量信息進(jìn)行化驗(yàn)采集。自動(dòng)采集應(yīng)支持通過(guò)采集節(jié)點(diǎn)連接在線監(jiān)測(cè)儀表匯聚儀表數(shù)據(jù)，經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的篩選和處理，按照通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)支持測(cè)量?jī)x自動(dòng)采集溫室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、光照度、CO2濃度、土壤溫度、土壤濕度、EC值、pH值、養(yǎng)分含量。應(yīng)支持測(cè)量?jī)x周期采集，采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)本地，并與上次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，差值超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，應(yīng)加報(bào)一條數(shù)據(jù)，并通過(guò)RS-485接口傳輸或GPRS傳輸上報(bào)。應(yīng)支持按預(yù)設(shè)時(shí)間間隔自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和上報(bào)。布設(shè)與配置應(yīng)滿足設(shè)備精度參數(shù)要求。設(shè)備主要包括：空氣溫濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器、土壤溫濕度傳感器、EC/pH值傳感器；傳感器設(shè)備類型應(yīng)支持RS-485型和網(wǎng)絡(luò)型。每個(gè)項(xiàng)目區(qū)（整個(gè)信息采集基地）應(yīng)至少配置1臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。每個(gè)項(xiàng)目區(qū)應(yīng)配置1處全自動(dòng)小型氣象站。每個(gè)溫室管理分區(qū)宜配置1個(gè)采集節(jié)點(diǎn)。每個(gè)溫室管理分區(qū)應(yīng)配置專用設(shè)備，監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境信息和土壤（基質(zhì)）環(huán)境信息。采集節(jié)點(diǎn)布設(shè)要求氣象信息自動(dòng)采集節(jié)點(diǎn)每個(gè)項(xiàng)目區(qū)應(yīng)至少布設(shè)1個(gè)溫室外部環(huán)境信息采集節(jié)點(diǎn)，布設(shè)的區(qū)域應(yīng)地勢(shì)平坦，無(wú)大型樹木、建筑等遮擋物。溫室環(huán)境信息自動(dòng)采集節(jié)點(diǎn)每個(gè)溫室管理分區(qū)應(yīng)至少布設(shè)1個(gè)溫室環(huán)境信息采集節(jié)點(diǎn)，布置在分區(qū)中心位置，距離地面1.8?m～2?m高處。土壤環(huán)境信息自動(dòng)采集節(jié)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)溫室內(nèi)水肥灌溉管理區(qū)的劃分，每個(gè)區(qū)至少布設(shè)1個(gè)土壤環(huán)境信息采集節(jié)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備應(yīng)支持移動(dòng)通訊、NB-IoT、無(wú)線短波通訊和以太網(wǎng)通訊等通訊方式，具備同時(shí)向兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)的功能。應(yīng)具備無(wú)線組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能，能在半徑1?km之內(nèi)實(shí)現(xiàn)與其他溫室智能管理終端設(shè)備的自由組網(wǎng)。應(yīng)具備同時(shí)采集多路數(shù)據(jù)的功能，并能根據(jù)不同溫室現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)需求，靈活配置溫室環(huán)境傳感器、流量計(jì)等儀表裝置。應(yīng)為用戶提供計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，登錄方式應(yīng)支持PC端應(yīng)用和手機(jī)APP應(yīng)用，用戶通過(guò)密碼驗(yàn)證登錄。采集節(jié)點(diǎn)在采集信號(hào)類型、通訊接口、通訊協(xié)議等方面應(yīng)與采集儀表、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)銜接一致。設(shè)備向上級(jí)聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)傳輸信息，應(yīng)支持有線和無(wú)線兩種通訊方式，有線宜采用局域網(wǎng)、RS-485總線等方式，無(wú)線宜采用短波通訊。宜采用通訊或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)方式對(duì)儀表信息進(jìn)行采集，宜選用RS-485總線、Modbus標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議等，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)宜選用4?mA～20?mA電流信號(hào)。應(yīng)具備至少一個(gè)RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口。應(yīng)具備不少于2個(gè)RS-485通訊接口，可配置為Modbus主站或從站。應(yīng)具備不少于8路標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)接口，不少于16路數(shù)字量采集接口，宜配備16路開關(guān)量控制接口。溫室外部信息自動(dòng)采集要求儀表設(shè)備應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室外空氣溫度、空氣濕度、光照度、風(fēng)速、風(fēng)向等參數(shù)，宜符合以下要求：空氣溫度傳感器精度：±0.1?℃；空氣濕度傳感器精度：±2?%?RH；光照度傳感器精度：±5?%；風(fēng)速測(cè)量傳感器精度：±0.5?%；風(fēng)向測(cè)量傳感器精度：±0.5?%；氣象信息采集站應(yīng)具備RS-485通訊接口，支持Modbus通訊協(xié)議。供電方式應(yīng)支持AC220?V市電或太陽(yáng)能供電。宜采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)支持至少連續(xù)7個(gè)陰雨天正常工作。溫室內(nèi)部信息采集儀表空氣溫濕度采集儀表宜符合以下要求：溫度測(cè)量范圍：-20?℃～+85?℃；溫度測(cè)量精度：±0.1?℃（-10?℃～+60?℃）；濕度測(cè)量范圍：0～100?%；濕度測(cè)量精度：±2?%（25?℃常濕30?%～70?%）。光照度采集儀表宜符合以下要求：測(cè)量范圍：0?Lux～100?000?Lux；分辨率：±1?Lux；工作環(huán)境溫度：-20?℃～+85?℃。CO2濃度儀表宜符合以下要求：測(cè)量單位：量程：0?ppm～5?000?ppm；測(cè)量精度：±5?%；工作環(huán)境：溫度-20?℃～+85?℃，濕度0?%～95?%；反應(yīng)時(shí)間：≤30?s。土壤溫濕度儀表宜符合以下要求：溫度測(cè)量范圍：-20?℃～+85?℃；溫度測(cè)量精度：±0.1?℃；濕度測(cè)量量程：0?%RH～100?%RH；探針材料：不銹鋼；工作溫度：-20?℃～+85?℃；穩(wěn)定時(shí)間：通電后1?s內(nèi)。土壤環(huán)境信息采集儀表土壤EC值儀表宜符合以下要求：測(cè)量范圍：0?μs/cm～20?000?μs/cm；分辨率：8?μs/cm；精度：≤±0.02?%。土壤pH值儀表宜符合以下要求：精度：±0.1；分辨率：0.005；工作溫度：-20?℃～+85?℃。數(shù)據(jù)采集后的存儲(chǔ)采集節(jié)點(diǎn)設(shè)備應(yīng)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)整點(diǎn)上報(bào)，應(yīng)支持設(shè)備故障恢復(fù)后自動(dòng)續(xù)傳功能，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要包括時(shí)間、環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)。設(shè)備安裝要求概述應(yīng)符合GB50093中的相關(guān)規(guī)定。安裝要求安裝環(huán)境宜符合以下要求：環(huán)境溫度：–20?℃～+55?℃；環(huán)境濕度：10?%～95?%（日平均）；環(huán)境濕度：10?%～90?%（月平均）。安裝前應(yīng)對(duì)安裝場(chǎng)地進(jìn)行勘察，安裝條件、預(yù)留器件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。應(yīng)對(duì)儀表設(shè)備外觀進(jìn)行檢查，確保無(wú)缺損、裂紋等現(xiàn)象。線纜敷設(shè)配管應(yīng)平直，金屬管切口應(yīng)進(jìn)行打磨處理，避免損傷線纜。設(shè)備接線應(yīng)正確，緊固應(yīng)牢靠。接線完畢后應(yīng)進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可通電測(cè)試，確保無(wú)異常情況。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)儀表對(duì)需要安裝的儀表進(jìn)行調(diào)校，確認(rèn)測(cè)量精度符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，調(diào)校方法應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。溫室環(huán)境儀表設(shè)備支架安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)位置、高度要求并牢固固定，立桿、支架、緊固件均應(yīng)具備防潮、防銹性能。在支架上固定設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用抱箍、吊掛等方式，避免在支架上直接打孔。調(diào)試要求調(diào)試前應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)儀表安裝進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確保儀表設(shè)備無(wú)損壞、配線完整無(wú)差錯(cuò)、絕緣電阻符合要求。應(yīng)對(duì)網(wǎng)關(guān)、采集節(jié)點(diǎn)和儀表參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確保數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)儀表做兩點(diǎn)示值檢驗(yàn)，用標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)顯示值誤差均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，采集頻率應(yīng)與設(shè)定值一致。運(yùn)行維