《高標準農(nóng)田信息化技術(shù)要求》

ICS43.020

CCST04

KSZZ

團體標準

T/KSZZ006—2023

高標準農(nóng)田信息化系統(tǒng)技術(shù)要求

Well-facilitatedfarmlandinformationsystemtechnical

requirements

（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

I

T/KSZZ005—2023

高標準農(nóng)田信息化系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了高標準農(nóng)田信息化系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的總則、布局和選址、系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)

采集子系統(tǒng)要求、智能控制子系統(tǒng)要求、云平臺應用終端子系統(tǒng)要求、運行條件和運行維護。

本文件適用于高標準農(nóng)田的信息化智能監(jiān)管系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(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/T30600-2020高標準農(nóng)田建設(shè)通則

GB/T37802-2019農(nóng)田信息監(jiān)測點選址要求和監(jiān)測規(guī)范

GB/T20524-2018農(nóng)林小氣候觀測儀

GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）

QX/T520-2019自動氣象站

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件

3.1

高標準農(nóng)田Well-facilitatedfarmland

田塊平整、集中連片、設(shè)施完善、節(jié)水高效、農(nóng)電配套、宜機作業(yè)、土壤肥沃、生態(tài)友好、抗災能

力強，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應的旱澇保收、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的耕地。

［來源：GB/T30600-2020，3.1］

3.2

高標準農(nóng)田信息化系統(tǒng)Well-facilitatedfarmlandinformationsystem

應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、傳感器與智能控制技術(shù)相結(jié)合的方式，對高標準農(nóng)田的氣象環(huán)境、

蟲情、土壤墑情、作物長勢等參數(shù)進行實時信息檢測和標準化生產(chǎn)監(jiān)控，通過數(shù)字農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應用服務

平臺分析，實現(xiàn)智能灌溉、精準施肥、防蟲防害、智能控溫控濕，精確了解高標準農(nóng)田的作物生長情況、

病蟲害情況、土地墑情情況、氣象環(huán)境情況等的信息化系統(tǒng)。

4總則

3

T/KSZZ005—2023

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

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

4.3系統(tǒng)安裝應充分考慮當?shù)丨h(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(shù)和性能指標，確保長期穩(wěn)定運行。

5布局和選址

智能監(jiān)測點的布局與選址應符合GB/T37802-2019的要求。

6系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、智能控制子系統(tǒng)、云平臺應用終端子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)內(nèi)部及子系統(tǒng)之

間應建設(shè)通信網(wǎng)絡以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

6.1數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

實時收集氣溫、濕度、風力、空氣二氧化碳含量、土壤水分、病蟲害等相關(guān)數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)絡

實時上傳，實現(xiàn)對作物長勢、土壤墑情、農(nóng)田氣象環(huán)境等要素的監(jiān)測。

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)由傳感器、氣象站、灌溉監(jiān)測系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測站、病蟲害監(jiān)測、視頻監(jiān)控等前

端監(jiān)測設(shè)備組成，并通過無線網(wǎng)絡把各個監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到中心云平臺。

6.2智能控制子系統(tǒng)

由前端設(shè)備、通信設(shè)備、數(shù)據(jù)接收處理計算機、拼接屏顯示系統(tǒng)、供電設(shè)備組成，通過中心云平臺

的數(shù)據(jù)接收入庫和統(tǒng)計分析處理，各智能控制子系統(tǒng)自動控制前端設(shè)備，前端設(shè)備包括但不限于灌溉系

統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、水肥一體化系統(tǒng)等，實現(xiàn)智能灌溉、精準施肥，防蟲防害、智能控溫、調(diào)節(jié)濕度。

6.3云平臺應用終端子系統(tǒng)

主要包括瀏覽器（Web）應用軟件、手機軟件（APP），可實時查詢和顯示農(nóng)田環(huán)境和作物的變化情

況，實現(xiàn)遠程智能管理操作；并為各功能平臺提供統(tǒng)一服務入口。

7數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)要求

7.1主要功能

應具有包括但不限于以下功能：

a)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)通信以及擴展傳感器接口、通信接口、

系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示等；

b)自報式、應答式或自報兼應答的工作模式；

c)串行或并行等接口；

d)定時發(fā)送含站號信息、采集時間、數(shù)據(jù)類別和發(fā)信序號等信息；

e)人工置數(shù)；

f)工作溫度、充電狀態(tài)和低電壓報警；

g)自動校時；

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T/KSZZ005—2023

h)超閾值加報；

i)數(shù)據(jù)收集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)的時間間隔可設(shè)置，應至少包括10min、1h、6h；

j)優(yōu)先選擇公共通信網(wǎng)和已建專用通信網(wǎng)等現(xiàn)有通信信道組網(wǎng)，宜設(shè)置備用信道。

7.2主要技術(shù)指標

7.2.1常規(guī)要素

空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、風向、風速、降水量、土壤含水量、光合有效輻射的測量范圍、

分辨力和最大允許誤差應符合GB/T20524-2018中4.4的要求。

7.2.2二氧化碳濃度

應符合以下要求：

a)測量范圍：0ppm～5000ppm；

b)分辨力：1ppm；

c)最大允許誤差：±（20ppm+3%F·S）(25℃)。

7.2.3圖像傳感器

應符合以下要求：

a)不少于500W有效像素；

b)20倍光學變焦，最低照度：

1）彩色：不低于0.01Lux/F1.2；

2）黑白：0.001Lux/F1.2(紅外補償下0Lux/F1.2)。

c)防護等級：IP66；

d)云臺水平旋轉(zhuǎn)角度為0°～350°，垂直旋轉(zhuǎn)角度為+90°。

7.2.4視頻監(jiān)控

基于網(wǎng)絡技術(shù)和視頻信號傳輸技術(shù)，對農(nóng)作物內(nèi)部作物生長狀況進行全天候視頻監(jiān)控。該系統(tǒng)由網(wǎng)

絡型視頻服務器、高分辨率攝像頭組成，網(wǎng)絡型視頻服務器主要用以提供視頻信號的轉(zhuǎn)換和傳輸，并實

現(xiàn)遠程的網(wǎng)絡視頻服務。

8智能控制子系統(tǒng)要求

8.1主要功能

應具有包括但不限于以下功能：

a)應能接收云平臺對數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理后傳回的信息，判斷分析農(nóng)田內(nèi)各監(jiān)測要素指數(shù)，

從而智能聯(lián)動控制各前端設(shè)備運行，達到傳感器設(shè)定的閾值；

b)應具有用戶管理、遠程控制、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析以及決策控制；

c)應具有自動控制、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示等功能；

d)應具備缺相、短路、過載、避雷保護功能，保障水泵安全；

e)與數(shù)據(jù)存儲服務器兼容，宜匹配最新數(shù)據(jù)庫軟件、操作系統(tǒng)軟件。

8.2主要技術(shù)指標

應能與外接的控制設(shè)備進行雙向通信，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制。外接的控制設(shè)備包括但不限于灌溉

系統(tǒng)、水肥一體化系統(tǒng)、高壓噴霧系統(tǒng)。

9云平臺應用軟件子系統(tǒng)要求

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T/KSZZ005—2023

應具有包括但不限于以下功能：

a)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)傳輸、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)實時監(jiān)控土壤含水量、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、風向、風速、降水量、CO2含量、

光合有效輻射、作物長勢數(shù)據(jù)以及設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，以歷史圖、趨勢圖等圖形化形式顯示；

e)解析處理監(jiān)測點數(shù)據(jù)，智能控制前端設(shè)備運行；

f)管理數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)信息、智能控制子系統(tǒng)信息、用戶信息、農(nóng)作物信息、評價指標體系、統(tǒng)

計報表、日志；

g)人工補錄、數(shù)據(jù)修正和審核；

h)統(tǒng)計分析農(nóng)田小氣候、土壤含水量、作物長勢；

i)查詢監(jiān)測點信息、預警信息、指標體系、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)；

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

10運行條件

10.1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(shè)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。

10.2通信

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

10.3環(huán)境條件

滿足QX/T520-2019中5.10的要求。

10.4外殼防護等級

應不低于GB/T4208-2017中規(guī)定的IP65等級。

10.5電磁兼容性

滿足QX/T520-2019中5.11的要求。

10.6可靠性

平均失效間隔工作時間（MTBF）應不小于8000h。

11運行維護

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T/KSZZ005—2023

11.1應制定系統(tǒng)運行、維護、管理等相關(guān)制度，安排熟練的專業(yè)技術(shù)人員負責，按相關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行。

11.2由專人負責，定期檢查系統(tǒng)軟、硬件狀況，進行維護、管理。

11.3系統(tǒng)軟件應定期升級，數(shù)據(jù)建立備份機制，自動存檔，數(shù)據(jù)存儲服務器應由專職人員負責運行及

維護管理，宜采用云服務器。

11.4系統(tǒng)軟件無修改的，應一年備份一次；軟件有修改的，修改前后各備份一次。

11.5根據(jù)系統(tǒng)各產(chǎn)品說明書及相關(guān)設(shè)備規(guī)范對系統(tǒng)各設(shè)備檢查維護，發(fā)現(xiàn)和排除故障，更換存在問題

的零部件。

11.6系統(tǒng)故障檢修應符合以下要求：

a)應根據(jù)所使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)特點和廠商提供的維修手冊要求，制定常見的故障判斷和檢修方法及

程序；

b)對于現(xiàn)場能夠明確診斷并維修或更換部件可以解決的故障，可在現(xiàn)場維修；對于不易診斷和檢

修的故障，應