大田物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)裝配技術規(guī)范DB41-T 2268-2022

ICS65.020.01

CCSB10

41

河南省地方標準

DB41/T2268—2022

大田物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化系統(tǒng)

裝配技術規(guī)范

2022-06-29發(fā)布2022-09-28實施

河南省市場監(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術語和定義.........................................................................1

4系統(tǒng)構成...........................................................................1

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

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

I

DB41/T2268—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(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、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)的構成、裝配、調(diào)試與維護的要求。

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，

僅該日期對應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)田灌溉水質標準

NY643農(nóng)用水泵安全技術要求

DB41/T885高標準糧田建設標準

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)技術規(guī)程

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

物聯(lián)網(wǎng)

通過感知設備，按照約定協(xié)議，連接物、人、系統(tǒng)和信息資源，實現(xiàn)對物理和虛擬世界的信息進行

處理并作出反應的智能服務系統(tǒng)。

[來源：GB/T33745—2017，2.1.1]

3.2

水肥一體化

根據(jù)作物需求，對農(nóng)田水分和養(yǎng)分進行綜合調(diào)控和一體化管理，以水促肥，以肥調(diào)水，實現(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)田灌溉的水源應符合GB5084的規(guī)定。

4.1.2首部設備

4.1.2.1水泵

1

DB41/T2268—2022

水泵或泵組的選配應符合NY643的規(guī)定。

4.1.2.2過濾器

過濾器是對灌溉水中物理雜質的處理設備與設施。以河水、庫水及塘水為水源的，應根據(jù)泥砂狀況、

有機物狀況設置下沉式物理沉淀池，配備離心式過濾器或砂介質過濾器加篩網(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施肥設備

施肥設備為施肥器或施肥機。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

肥機可實現(xiàn)定時、定量施肥、混肥，根據(jù)不同肥料類型可選用單（多）通道施肥機等，同時配備所需的

原肥桶、混肥桶。

4.1.2.4監(jiān)測設備和安全保護裝置

田間灌溉管網(wǎng)監(jiān)測設備應包括壓力表、流量計或水表、電導儀等，實時監(jiān)測管道中的工作壓力、流

量和肥液濃度，保證系統(tǒng)正常運行。安全保護裝置應包括進排氣閥、安全閥、逆止閥、泄水閥、變頻柜

等，避免系統(tǒng)開啟或關閉時產(chǎn)生的異常壓力對管道管件的破壞。

施肥系統(tǒng)監(jiān)測設備應包括液位計、pH計，實時監(jiān)測施肥池（桶）的肥液容量、酸堿度。安全保護裝

置應有進排氣閥、安全閥、逆止閥、泄水閥、漏電保護器，避免施肥設備開啟或關閉時產(chǎn)生的異常壓力

對施肥機管道管件的破壞，以及在漏電情況下的安全隱患和對電力系統(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、毛管三級管道，管網(wǎng)布設應綜合考慮地形、作物、用戶類型、控制

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

深應符合DB41/T885的規(guī)定，支管和毛管宜在地面鋪設。

4.1.4灌水器

灌水器應根據(jù)灌溉水源、氣象、地形、土壤、作物、社會經(jīng)濟、生產(chǎn)管理水平、勞動力等條件，因

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

4.2物聯(lián)網(wǎng)

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

絡信號，保證信號傳輸?shù)臅r效性、穩(wěn)定性、遠程性和低功耗。物聯(lián)網(wǎng)設備應兼容4G或5G或NB-IoT相關通

信協(xié)議，滿足控制軟件與物聯(lián)網(wǎng)設備數(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，事先設置各生育時期的灌溉與施肥控制閾值，當作物生

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

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

電磁閥開啟與關閉的響應時間不超過5s，其他過程控制實現(xiàn)實時響應。管道發(fā)生損壞時能夠及時

停機，田間設備與遠程服務器通信中斷時能及時自動切換至本地管理。

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、任務調(diào)度模塊、系統(tǒng)門戶模塊。采用分布式系統(tǒng)設計架構、支持用

戶權限控制；應具備示警管理、灌溉目標管理、監(jiān)測控制（墑情監(jiān)測、氣象因素監(jiān)測）、灌溉施肥設備

維護、設備信息管理、項目信息管理、專家中心等功能；應支持PC端和手機端遠程管理功能；應支持數(shù)

據(jù)永久保存；應具備數(shù)據(jù)開放接口，可與第三方平臺對接；應具備手動、智能兩種灌溉施肥工作模式；

應支持主備部署。

4.3.1.3控制模塊

4.3.1.3.1主機模塊

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的中控網(wǎng)關模塊，可實現(xiàn)感知網(wǎng)絡與通訊網(wǎng)絡，以及不同類型感知網(wǎng)絡之間的協(xié)議轉換。

既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián)，也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。實現(xiàn)同遠程數(shù)據(jù)服務器進行數(shù)據(jù)、指令交換，田間設備組

網(wǎng)，現(xiàn)場采集和控制綜合調(diào)度，現(xiàn)場數(shù)據(jù)預處理等。

4.3.1.3.2灌溉區(qū)控制模塊

安裝在農(nóng)田各個灌溉區(qū)，負責控制電磁閥開啟與關閉；可接收、執(zhí)行主機下達的啟停電磁閥指令，

負責同主機進行數(shù)據(jù)、指令交換。

4.3.1.3.3恒壓供水控制模塊

負責遠程恒壓控制水泵、增壓泵、蓄水池智能供水等設備。

4.3.2信息采集

4.3.2.1作物生長環(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、風速、風向、大氣壓、太陽總輻射等數(shù)

據(jù)。

4.3.2.2系統(tǒng)工作狀態(tài)信息采集

包括農(nóng)田各個灌溉區(qū)電磁閥工作狀態(tài)；水泵、施肥器、施肥機工作狀態(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，數(shù)據(jù)庫的管理應滿足對作物、土壤、環(huán)境、灌溉及施肥信息的采

集、加工、存儲、使用、查詢等要求。

4.3.3控制設備

4.3.3.1傳感器

感受監(jiān)測目標信息，并轉換成電信號或其他所需形式的信息輸出，滿足信息的傳輸、處理、存儲、

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、風速、風向、大氣壓、降水量、光照強度和太陽輻射等信息傳感器。

4.3.3.2電磁閥

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用于控制灌溉水流的自動化基礎元件，屬于執(zhí)行器。配合不同電路實現(xiàn)預期控制，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

具有液位檢測、自動補水、自動混肥攪拌、自動施肥功能的注入式比例調(diào)節(jié)施肥設備。

5系統(tǒng)裝配

5.1流量計與主管道連接

流量計支持遠距離傳輸，進出水口為法蘭接口，技術參數(shù)與田間灌溉管網(wǎng)相匹配，并應符合

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

應管徑的法蘭盤與流量計連接。

5.2壓力傳感器與主管道連接

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

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

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，進出水口為內(nèi)絲接口或法蘭接口，技術參數(shù)與田間灌溉管網(wǎng)相匹配，并應符合

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

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，鋪設線路至灌區(qū)控制模塊處，將電磁閥控制線的正、負極分別接

入灌區(qū)控制模塊對應端口。

5.5恒壓供水控制模塊與流量計、壓力傳感器和水泵連接

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

模塊處，分別接入對應端口。

6系統(tǒng)調(diào)試與維護

6.1系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)裝配完成后要進行調(diào)試運行，檢查各系統(tǒng)運行是否穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)問題及時進行整改，確保系統(tǒng)達

到設計要求。

6.2系統(tǒng)維護

6.2.1管網(wǎng)系統(tǒng)維護

定期對管網(wǎng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)漏水立即處理。冬季來臨前，打開泄水閥，將管道內(nèi)存水排凈，防止管

道發(fā)生凍裂。

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6.2.2灌溉控制系統(tǒng)維護

定期對主機模塊、灌溉區(qū)控制模塊、恒壓供水控制模塊進行檢查，發(fā)現(xiàn)損壞立即處理。軟件平臺若

發(fā)生故障示警，應立即排除。

6.2.3施肥系統(tǒng)維護

施肥系統(tǒng)的維護應符合DB41/T1004的規(guī)定。每次施肥結束后，應根據(jù)施肥機過濾器堵塞情況進行

清洗；冬季來臨前應排凈施肥機管道內(nèi)、施肥泵內(nèi)、施肥桶內(nèi)、連接管道內(nèi)積水，防止冬季結冰損壞；

施肥機及配套攪拌電機、施肥桶應安裝在專門的操作間。

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目次

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

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

2規(guī)范性引用文件......................