《無人農場信息化技術要求》

ICS43.020

CCST04

KSZZ

團體標準

T/KSZZ007—2023

無人農場信息化系統(tǒng)技術要求

Unmannedfarmsinformationsystemtechnicalrequirements

（征求意見稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

昆山市智能制造創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布

T/KSZZ007—2023

無人農場信息化系統(tǒng)技術要求

1范圍

本文件規(guī)定了無人農場信息化系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的總則、系統(tǒng)組成、農情測報子系統(tǒng)要求、

農場智能灌排子系統(tǒng)要求、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)要求、無人農機設備要求、無人農場云平臺子系統(tǒng)要求、運

行條件和運行維護。

本文件適用于無人農場的信息化智能監(jiān)管系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(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。

GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）

GB/T33694-2017自動氣候站觀測規(guī)范

GB/T24689.1-2009植物保護機械蟲情測報燈

GB/T24689.2-2009植物保護機械頻振式殺蟲燈

NB/T34001-2011太陽能殺蟲燈通用技術條件

GB5084-2021農田灌溉水質標準

GB50288-2018灌溉與排水工程設計規(guī)范

SL364-2015土壤墑情監(jiān)測規(guī)范

NY/T3892-2021農機作業(yè)遠程監(jiān)測管理平臺數(shù)據(jù)交換技術規(guī)范

QX/T520-2019自動氣象站

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件

3.1

無人農場信息化系統(tǒng)Unmannedfarmsinformationsystem

采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術，通過對農場設施、裝備、機械等

遠程控制或智能裝備與機器人的自主決策、自主作業(yè)，完成所有農場生產、管理任務的一種全天候、全

過程、全空間的無人化生產作業(yè)模式。

4總則

4.1系統(tǒng)設計應充分考慮建設成本、使用壽命、設備選型等因素，選擇符合技術要求的設備。

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4.2系統(tǒng)建設應充分整合利用現(xiàn)有設施設備，避免重復建設。

4.3系統(tǒng)安裝應充分考慮當?shù)丨h(huán)境和農業(yè)生產條件，采取有效防護措施。

4.4系統(tǒng)使用應科學配置各項技術和性能指標，確保長期穩(wěn)定運行。

5系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由農情測報子系統(tǒng)、農場智能灌排子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、無人農機設備和無人農場云平臺

子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)內部及子系統(tǒng)之間應建設通信網(wǎng)絡以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

5.1農情測報子系統(tǒng)

通過在農場地頭安裝農情監(jiān)測設備，如氣象監(jiān)測站、土壤墑情儀、蟲情測報燈等，相關數(shù)據(jù)接入無

人農場云平臺子系統(tǒng)中，對作物日常生長過程中水分、養(yǎng)分、病蟲害等生長環(huán)境進行全方位實時監(jiān)測。

5.2農場智能灌排子系統(tǒng)

根據(jù)不同作物不同周期的需水需肥特點，對農情測報子系統(tǒng)監(jiān)測到的當前土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況

等數(shù)據(jù)進行分析，通過無人農場云平臺子系統(tǒng)控制灌溉作業(yè)，精準灌溉。

5.3視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

通過視頻監(jiān)測農場設備工作是否正常，同時使用視頻設備收集農作物的長勢，采集數(shù)據(jù)存儲入數(shù)據(jù)

庫中。通過分析歷史數(shù)據(jù)形成對比，優(yōu)化種養(yǎng)方案。

5.4無人農機設備

從耕、種、管、收四個環(huán)節(jié)分別采用無人駕駛拖拉機（含旋耕和播種）、無人駕駛插秧機、植保無

人機、巡檢無人機、光譜無人機、無人駕駛收割機等設備，按照設計好的程序，自己從機庫開到田間作

業(yè)再回到機庫，輕松將農活完成，全程實現(xiàn)無人化。

5.5無人農場云平臺子系統(tǒng)

通過對農情測報子系統(tǒng)監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)及狀態(tài)進行顯示及查看，遠程控制和管理設備，實現(xiàn)農場監(jiān)

測管理、農機管理、農事管理、灌溉管理、視頻監(jiān)控等功能集成。根據(jù)采集的農場數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動效益分

析，提供分析報告。分階段、分模塊進行分析，實時展現(xiàn)，并給出優(yōu)化建議，指導農場生產活動。同時，

為各功能平臺提供統(tǒng)一服務入口。

6農情測報子系統(tǒng)要求

6.1主要功能

應具有包括但不限于以下功能：

a)對傳感器采集到的作物的需水需肥參數(shù)、農情蟲情參數(shù)實時采集并集合到系統(tǒng)上，并有效存儲

數(shù)據(jù)到歷史數(shù)據(jù)庫為生長環(huán)境參數(shù)對作物種植影響的定量、定性分析提供依據(jù)，為智能灌排系

統(tǒng)及農業(yè)植保系統(tǒng)提供決策支持;

b)當出現(xiàn)被監(jiān)測點數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號，可設定各監(jiān)測點位的報警閾值。

6.1主要技術指標

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6.2.1水質監(jiān)測設備技術要求

按照GB5084-2021要求進行水質監(jiān)測，主要技術參數(shù)應符合表6.1要求。

表6.1水質監(jiān)測技術參數(shù)

名稱測量范圍精度分辨率

溶解氧傳感器0~20mg/L±0.6mg/L0.01mg/L

濁度傳感器0~200NTU＜3%F·S0.1NTU

電導率0~5000μS/cm±1.5%F·S1μS/cm

pH傳感器0~14pH±0.1pH0.01pH

溫度0~50℃±0.5℃0.1℃

ORP傳感器-1500mV~+1500mV±6mV1mV

氨氮傳感器0~100mg/L±10%0.1mg/L

藍綠藻傳感器0~100μg/L0.3μg0.01μg

6.2.2水位計技術要求

a)防水防潮設計，元件防護等級IP67;

b)測量范圍精度：0-50cm，±2mm；分辨率：1mm。

6.2.3土壤墑情監(jiān)測設備技術要求

滿足SL364-2015的技術要求。

6.2.4氣象監(jiān)測設備技術要求

滿足GB/T33694-2017技術要求。監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括但不限于：風向、風速、溫度、濕度、氣壓、雨

量、土壤溫濕度等常規(guī)氣象要素，具有自動記錄、超限報警和數(shù)據(jù)通訊等功能。

6.2.5蟲情測報儀技術要求

滿足GB/T24689.1-2009的技術要求。

6.2.6植保殺蟲燈

滿足GB/T24689.2-2009、NB/T34001-2011的技術要求。

7農場智能灌排子系統(tǒng)

7.1主要功能

應具有包括但不限于以下功能：

a)獲取當前土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況進行需求分析，對農場作水進行監(jiān)測預報，實時動態(tài)管理，

根據(jù)不同作物不同周期的需水需肥特點，實施灌溉智能控制;

b)通過系統(tǒng)向現(xiàn)地控制單元及時發(fā)出指令，實現(xiàn)水泵、一體化智能閘門的啟閉，同時負反饋系統(tǒng)

開始運作，將運行過程中的灌水流量、工作壓力、田間墑情、氣象信息等參數(shù)反饋回控制系統(tǒng)，

加以參數(shù)判斷進行控制修正；

c)系統(tǒng)一直處于運作狀態(tài)，對整個過程中的參數(shù)進行記錄存儲，已備查詢及數(shù)據(jù)分析之用。

7.2主要技術要求

滿足GB50288-2018的技術要求。

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8無人農機設備要求

無人農機設備主要包括但不限于無人駕駛插秧機、無人駕駛收割機、無人駕駛拖拉機（含旋耕和播

種）、植保無人機、光譜無人機、巡檢無人機，等。

9視頻監(jiān)控子系統(tǒng)要求

在無人農場主入口道路沿線以及出水口處安裝視頻監(jiān)控，不僅可監(jiān)控灌溉，也可查看田間植物長勢

情況。

10無人農場云平臺子系統(tǒng)要求

應具有包括但不限于以下功能：

a)數(shù)據(jù)接收、通信連接維護、遠程交互、遠程升級；

b)定時與采集終端進行時鐘同步；

c)定時進行數(shù)據(jù)完整性檢查，自動補傳缺失數(shù)據(jù)；

d)統(tǒng)計分析無人農場氣候、土壤含水量、作物長勢以及設備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，以歷史圖、趨勢圖等圖

形化形式顯示；

e)遠程控制和管理設備，實現(xiàn)農場管理、農機管理、農事管理、灌溉管理、視頻監(jiān)控等功能集成；

f)無人農機作業(yè)的遠程監(jiān)控管理符合NY/T3892-2021的要求；

g)視頻監(jiān)控管理：通過視頻監(jiān)測農場設備工作是否正常，同時使用視頻設備收集田間農作物的長

勢，采集數(shù)據(jù)存儲入數(shù)據(jù)庫中。通過分析歷史數(shù)據(jù)形成對比，優(yōu)化種養(yǎng)方案；

h)查詢農作物信息、預警信息、指標體系、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)；

i)發(fā)布統(tǒng)計數(shù)據(jù)、預警信息及對策建議；

j)人工補錄、數(shù)據(jù)修正和審核。

11運行條件

11.1供電

可采用以下三種方式：

a)交流電源供電：交流電壓為220V±20%、頻率為50Hz±10%；斷電情況下，設備持續(xù)工作時間應

不少于24小時；

b)太陽能供電：在不具備交流供電的情況下采用；供電斷電情況下，持續(xù)工作時間應不少于7

天;

c)蓄電池供電。

11.2通信

a)通過無線網(wǎng)絡通信技術傳輸，包括但不限于：ZigBee技術、Lora技術、4G網(wǎng)絡等。

b)信息傳輸采用國際標準的通信協(xié)議，支持雙向數(shù)據(jù)傳輸。

11.3環(huán)境條件

滿足QX/T520-2019中5.10的要求。

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11.4外殼防護等級

應不低于GB/T4208-2017中規(guī)定的IP65等級。

11.5電磁兼容性

滿足QX/T520-2019中5.11的要求。

11.6可靠性

平均失效間隔工作時間（MTBF）應不小于8000h。

12運行維護

12.1應制定系統(tǒng)運行、維護、管理等相關制度，安排熟練的專業(yè)技術人