《高标准农田 智慧灌溉与排水技术规范（征求意见稿）》

DB32Technicalspecificationsforintelligentirrigatdrainageofwell-facilita江苏省市场监督管理局发布1、范围 12、规范性引用文件 13、术语与定义 24、建设原则 45、基本要求 4 45.2农田基础设施 45.3人员 46、系统基本架构与等级划分 46.1基本架构 46.2智能化等级划分 57、信息感知系统 57.1田间信息监测 57.1.1一般要求 57.1.2墒情 67.1.3田间水位 67.1.4作物生长信息 67.1.5农田气象 67.2控制装置监测 77.2.1一般要求 77.2.2泵站 77.2.3渠道和排水沟 77.2.4智能闸门 77.2.5智能闸阀 77.2.6智能灌水口 77.2.7智能排水口 77.3视频监控 78、灌溉与排水模型 88.1灌溉和排水决策 88.2渠系或管网调度 88.3作物生育阶段判别 88.4墒情预测 89、控制装置 89.1控制方式 89.2智能泵站 89.3智能闸门与智能闸阀 99.4智能灌水口与智能排水口 910、通信系统 910.1通信方式 910.2一般要求 11、数据存储与应用 1011.1数据类别 11.1.1地理数据 11.1.2监测数据 11.1.3预测数据 11.2数据类型 11.3数据来源 11.4数据存储 11.5数据处理 11.6数据开放 11.7数据备份容灾 12、应用支持平台 1112.1一般要求 12.2功能模块 12.3安全管理 13、管理要求 13.1规划设计 13.2系统建设 13.3竣工验收 13.4运行维护 附录A灌溉与排水系统智能化等级功能及技术要求 附录B高标准农田智慧灌溉与排水系统数据库规约 16附录C高标准农田智慧灌溉与排水系统数据通信规约 25参考文献 371高标准农田智慧灌溉与排水技术规范本文件规定了高标准农田智慧灌溉与排水系统的建设基础条件、基本系统架构、信息感知系统、灌溉与排水决策、控制执行装置、数据传输与存储、应用支持平台以及管理要求等内容。本文件适用于高标准农田智慧灌溉与排水系统的设计、建设、验收以及运行管理和维护。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。GB31221气象探测环境保护规范地面气象观测站GB50265泵站设计标准GB/T20203管道输水灌溉工程技术规范GB/T20524农林小气候观测仪GB/T20988信息安全技术信息系统灾难恢复规范GB/T21303灌溉渠道系统量水规范GB/T27993水位测量仪器通用技术条件GB/T28418土壤水分（墒情）监测仪器基本技术条件GB/T28452信息安全技术应用软件系统通用安全技术要求GB/T28714取水计量技术导则GB/T30600高标准农田建设通则GB/T33453基础地理信息数据库建设规范GB/T33703自动气象站观测规范GB/T33695地面气象要素编码与数据格式GB/T37802农田信息监测点选址要求和监测规范GB/T42877气象数据服务接口规范SL56农村水利技术术语SL330水情信息编码SL380水资源监控管理数据库表结构及标识符标准SL515水利视频监视系统技术规范SL548泵站现场测试与安全检测规程SL651水文监测数据通信规约2NY/T1782农田土壤墒情监测技术规范NY/T3528耕地土壤墒情遥感监测规范NY/T3921面向农业遥感的土壤墒情和作物长势地面监测技术规程DB32/T1970农业综合开发高标准农田建设规范DB32/T3637土地综合整治工程建设规范DB32/T4638智能泵站技术导则3.1高标准农田well-facilitatedfarmland田块平整、集中连片、设施完善、节水高效、农电配套、宜机作业、土壤肥沃、生态友好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、稳产高产的耕地。[来源：GB/T30600-2022，3.1]3.2渠道灌溉系统irrigationsystemwithcanalconveyance从水源取水，通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统。主要包括渠首工程、输配水工程和田间工程3大部分。3.3管道输水灌溉系统irrigationnetworkswithpipeconveyance通过管道将水从水源输送到田间进行灌溉的各级管道及附属设施组成的系统。[来源：GB/T20203-2017，3.2]3.4智慧灌溉与排水intelligentirrigationanddrainage以物联网、大数据、云计算等技术为依托，根据作物需水规律与灌溉技术模式、耐淹能力与排水技术、人工智能理论与方法，构建智慧灌溉与排水模型，利用农田水分状况监测数据，实现智慧化控制的灌溉与排水方式。3.5灌溉决策irrigationdecision根据作物生长状态、田间水分和气象状况等，以提高作物产量品质、灌溉水利用效率、农作物经济效益等为目标，确定作物灌溉时间和灌水量的过程。3.6排水决策drainagedecision根据作物生长状态、田间水分条件和气象状况等，以降低作物涝渍灾害风险、减少农田排水污染、提高水分利用效率等为目标，确定农田排水时间及排水量的过程。3.7格田checkfield3田块四周被土埂包围的水田田块。[来源：SL56-2013，4.5.1.50]3.8畦田close-endborder用田埂将灌溉土地分隔成规格的长方形田块。[来源：SL56-2013，4.3.2.3]3.9条田stripfield末级固定沟渠控制范围内的长方形田块。[来源：SL56-2013，4.5.1.49，有修改]3.10智能泵站intelligentpumpingstation采用智能化设备与设计，具备多维信息感知、自主调控、自动保护等功能，支持远程分析和调控决策，实现安全、稳定、高效运行的泵站。[来源：DB32/T4638-2024，3.1，有修改]3.11智能闸门intelligentgate具有按照指令监测运行状态和控制启闭等功能的闸门。3.12智能闸阀intelligentgatevalve具有按照指令控制启闭等功能的闸阀。3.13智能灌水口intelligentfieldirrigationoutlet具有按照指令控制启闭等功能，从渠道或管道直接向格田、畦田或灌水沟等供水灌溉的装置。3.14智能排水口intelligentfielddrainageoutlet具有按照指令控制启闭等功能，从格田、畦田或灌水沟等直接向排水沟排水的装置。3.15远程控制remotecontrol通过信号从远处对设备进行操作的一种控制方式。3.16现地控制localcontrol通过与设备直接相连的控制器，对设备进行操作的一种控制方式。3.174应急手动控制manualcontrol在其它控制方式失效的情况下，通过人力对设备动作进行控制的一种方式。4.1按需建设：根据系统所在区域农田基础设施条件和管理方式，围绕项目建设实际需求并结合远景规划，确定系统功能和建设内容。4.2经济可靠：高标准农田智慧灌溉与排水系统应优先选用经济适用、运行可靠的定型设备，鼓励新技术应用。4.3规模适中：以灌溉支渠或排水支沟控制范围内的田块作为一个相对独立单元开展智慧灌溉与排水系统建设，系统最小不应小于灌溉斗渠或排水斗沟控制范围。4.4集约共享：应充分利用现有的信息化基础设施和农田基础设施，有针对性补充完善升级，实现各类资源集约节约利用和互通共享，避免重复建设。应在符合GB/T30600-2022第5章规定的建设区域和规模化经营、集中连片的耕地上建设；田块规格符合DB32/T1970-2011和DB32/T3637-2019规定；田块应平整，格田范围内田面高程标准差不大于3cm。5.2农田基础设施5.2.1应符合GB/T30600-2022规定的灌溉与排水、田间道路、农田防护与生态环境保护、农田输配电等农田基础设施条件要求。5.2.2宜对灌溉泵站或上游渠道、管道等水源工程进行水量计量。计量应符合GB/T28714-2023的规定。5.3人员应具备灌溉与排水、控制设备操作等相关专业知识。6.1基本架构智慧灌溉与排水系统一般包括信息感知系统、控制装置、通信系统、数据存储与应用、应用支持平台和灌溉与排水模型等。应用支持平台作为人机交互窗口，借助通信系统实现与信息感知系统和控制装置的数据与命令传输，在灌溉与排水模型支撑下实现精准决策与联动控制。数据存储与应用模块通过对数据的整合与管理提高数据应用能力，更好地支撑灌溉与排水模型的应用和决策的可靠性。系统基本框架如图1所示。5图1高标准农田智慧灌溉与排水系统基本框架6.2智能化等级划分高标准农田灌溉与排水系统智能化水平可划分为L1~L4共4级：L1级别：辅助控制阶段，根据人的经验知识实现灌溉与排水决策，通过人为操作实现田间灌溉与排水设备的现地与远程控制。L2级别：辅助决策阶段，根据实时获取的田间气象、水情、墒情、作物生长信息及控制装置等信息，依据人为判断实现灌溉与排水决策，并能借助专用应用支持平台实现田间设备控制。L3级别：自动决策阶段，根据实时获取的田间气象、水情、墒情、作物生长信息及控制装置等信息，自动进行解析并生成有效的灌溉与排水决策，依托应用支持平台实现田间设备联动和精准控制。L4级别：高级决策阶段，根据实时获取的田间信息、控制装置信息、视频信息以及历史灌溉与排水决策效果反馈数据等，自动解析后生成优化的灌溉与排水决策，依托应用支持平台实现田间设备联动和精准控制，提升农田灌溉与排水系统的经济、社会、环境等效益。各等级对系统组成的要求见附录A。主要包括田间信息监测和控制装置监测，田间信息监测包括气象、墒情、水位、作物生长等，控制装置监测包括水力参数、电气参数、设备工况参数等。7.1田间信息监测7.1.1一般要求7.1.1.1每个灌溉系统应设置具有代表性的指示性田块1~2个，用于指导灌溉与排水决6策。每个指示性田块应布置1~2个田间水位测点和1~2个墒情测点，对于仅种植旱作物的灌溉系统，指示性田块可不布置田间水位测点。7.1.1.2监测点选址、布设、监测时间和频次、监测设备等要求应符合GB/T37802-2019规定。7.1.1.3固定点位监测的，采集频率应不低于1次/d，非固定点位监测的，采集时间宜在作物生育期内均匀分布。7.1.2墒情7.1.2.1采集层次应符合NY/T1782规定。7.1.2.2在旱作物全生育期和水稻晒田期，每日监测次数应不少于2次，各次的时间间隔宜均匀分布。在水稻其它生育期可不采集。7.1.2.3采集设备与准确度应符合GB/T28418规定。7.1.2.4采用遥感监测时应符合NY/T3528和NY/T3921规定。7.1.3田间水位7.1.3.1对于水稻田应监测田间水位，水位传感器安装位置应避免田间灌水口和田间排水口的水流干扰，且应不妨碍田间机械作业。7.1.3.2指示性田块布置1个测点的，水位传感器宜在格田长度方向的1/4处；布置2个测点的，水位传感器宜在格田长度的1/4和3/4处。7.1.3.3水位传感器量程宜为0~50cm，测量精度应优于2mm。7.1.3.4每日监测次数应不少于2次，各次的时间间隔宜均匀分布。如果对灌溉过程中进行监测，则时间间隔应不超过10min。7.1.4作物生长信息7.1.4.1L4级别系统应包含作物生长信息监测，L3级别系统宜包含作物生长信息监测，其它智能化级别可设置作物生长状态监测设备。7.1.4.2作物生长信息监测点位应具有代表性。7.1.4.3可通过人工测定、固定点位传感器、无人机遥感、卫星遥感等手段获取。采用遥感监测时应符合NY/T3921规定。7.1.5农田气象7.1.5.1在距离项目区7km范围内农田区域中有气象站的，应共享数据；没有气象站的，可配置田间自动气象站。7.1.5.2田间自动气象站监测要素宜包括空气温度、相对湿度、净辐射、风速、风向、降水量等。7.1.5.3田间自动气象站安装应符合GB31221-2014规定，地面气象要素监测技术指标应符合GB/T33703-2017规定，气象数据格式应符合GB/T33695规定，监测参数技术指标、电气安全性和环境适应性应符合GB/T20524规定，气象数据服务接口应符合GB/T428777规定。7.1.5.4可采用农用气象数据产品获取历史、实时和预报气象数据，采用智能网格气象预报数据时，空间分辨率不应低于5km，时间分辨率不应小于3h。7.2控制装置监测7.2.1一般要求7.2.1.1渠道和排水沟等处的水位测量仪器，应符合GB/T27993-2011规定，量程应适应水位变幅，误差应不大于±3cm。7.2.1.2流量测量应符合GB/T21303规定。7.2.1.3在灌溉与排水期间，采集频率宜不低于1次/h。7.2.2泵站7.2.2.1向渠道输水灌溉的泵站，宜监测进水池水位、出水池水位、出水流量和累积出水量等水力参数及水泵机组运行电压、电流、功率、功率因数等电气参数。7.2.2.2向管道输水灌溉的泵站，宜监测进水池水位、出水压力、出水流量和累积出水量等水力参数及水泵机组运行电压、电流、功率、功率因数、运行频率等电气参数。7.2.2.3向沟道排水的泵站，宜监测内河水位、外河水位、出水流量和累积出水量等水力参数及水泵机组运行电压、电流、功率、功率因数等电气参数。7.2.2.4出水流量、累积出水量测量应符合GB/T28714规定，准确度应优于5%FS。7.2.2.5管道首部压力监测应符合SL548-2012中4.2的规定，最大量程宜为管道设计压力的1.5倍，准确度应优于1%FS。7.2.3渠道和排水沟对重要渠道和排水沟，应监测首部的水位和流量。7.2.4智能闸门对于智能闸门，宜监测启闭状态等工作状况，可监测闸门开度、上下游水位、电源状态、网络连接等。7.2.5智能闸阀宜监测启闭状态，可监测电源状态、网络连接情况等。7.2.6智能灌水口应监测启闭状态，可监测流量、电源状态、网络连接情况等。7.2.7智能排水口应监测启闭状态，可监测流量、电源状态、网络连接情况等。对于有溢流闸板的应监测闸板高度。7.3视频监控7.3.1宜布置在泵站等重要节点和指示性田块处，实现对周边环境的巡检。7.3.2安装布置应符合SL515-2013中6.3的规定。8主要包括灌溉和排水决策、渠系或管网调度、作物生育阶段判别、墒情预测等。8.1灌溉和排水决策8.1.1应具备根据田间水分状况、气象预报数据和作物水分需求做出灌溉决策的功能，决策时刻宜设定为每日0点。8.1.2应具备根据田间水分状况、气象预报数据和作物排涝降渍要求做出排水决策的功能，决策时刻宜设定为每日0点。8.1.3宜具备根据田间水分状况、气象预报数据等做出田间水分状况和灌溉与排水预报的功能，决策时刻宜设定为每日0点，预见期一般不少于5天。8.1.4宜结合系统运行数据和灌溉与排水经验，利用人工智能理论与技术，实现灌溉与排水决策模型的逐步迭代优化。8.2渠系或管网调度8.2.1应根据灌溉与排水决策和渠系或管网工作制度，建立渠系或管网调度模型，对渠道或管道和控制设备进行编码并明确工作的组合及先后次序，形成调度方案。8.2.2调度方案应与灌溉与排水决策同步形成。8.3作物生育阶段判别宜具备利用专用设备监测或通过气象要素分析，判断作物生育阶段的功能。8.4墒情预测宜具备通过田间墒情监测和气象监测数据分析，结合气象预报预测作物生育期内土壤墒情变化的功能。主要包括智能泵站、智能闸门、智能闸阀、智能灌水口和智能排水口等终端设备。9.1控制方式9.1.1具有远程控制功能的设备应附加配备现地控制与应急手动控制功能，当电源、通讯、电路等发生故障时能够保障灌溉与排水作业。9.1.2配备远程控制、现地控制和应急手动控制等非单一控制方式的，宜具备在不同控制方式间快速切换的功能。9.1.3控制类型一般分为启动与停止、开度调节、延时控制等3种。9.2智能泵站9.2.1应符合GB50265-2022规定。9.2.2应具备远程控制功能，实现管道水流控制。应附加现地控制功能。应具备启动、停止运行控制功能；管道输水灌溉系统宜具备变频控制功能。9.2.3应具备进水池水位过低时自动停止运行的保护功能。应具备过载保护、过流保护、9欠压保护、过电压保护、继电保护等功能。9.2.4宜具备根据实际流量、扬程自适应优化调节的功能。9.3智能闸门与智能闸阀9.3.1应具备远程控制功能，实现渠道或管道水流控制。智能闸门应附加现地控制和应急手动控制功能，智能闸阀宜附加应急手动控制功能。9.3.2对于支持开度控制的闸门应提供开度反馈信号。9.3.3智能闸门应具备限位保护和过载保护功能。9.3.4宜采用太阳能供电方式；有供电布线条件时，在不影响农机作业情况下可采用电缆供电。9.4智能灌水口与智能排水口9.4.1田间智能灌水口、智能排水口应与田块相对应，单个控制面积宜为5亩～15亩，田块平整度高的取大值。9.4.2智能排水口宜具备根据决策确定的田间蓄水位调控的功能。9.4.3应具备远程控制功能，智能灌水口应附加现地控制和应急手动控制功能，智能排水口宜附加现地控制和应急手动控制功能。9.4.4可采用闸阀或闸门的控制形式，闸阀公称直径宜为150mm～200mm，闸门高、宽净尺寸宜为200mm～300mm。9.4.5应通过连接管通向渠道/排水沟和田块，连接管应不影响渠道输水/排水沟排水和田间耕作。9.4.6智能灌水口出水下缘应不高于田面；智能排水口进水下缘应低于田面10cm~20cm。对于排涝、降渍田间排水口分开设置的，排涝专用智能排水口的进水下缘不高于田面。9.4.7宜采用太阳能供电方式。含有线和无线两种方式，为整个系统提供数据通信服务。10.1通信方式10.1.1根据传输数据量和传输距离，宜选用5G、4G、NB-IoT、LoRa、WIFI、Zigbee、RFID等通讯技术构建无线感知物联网，实现中心服务器与信息感知设备、控制装置等的互联互通。10.1.2具有布线条件时，宜采用以太网、有源以太网、RS485、CAN等有线通讯方式。10.1.3监测与监控数据传输应符合SL651-2014规定。信息感知系统数据宜采用明文传输，对装置的控制、参数设置等宜采用密文传输，密文传输时宜采用AES对称分组加密算法，密钥长度宜采用128bits共16字节。10.2一般要求10.2.1应根据数据传输量合理设计传输系统架构，宜采用总控端、网关、终端设备三层架构，可采用边缘计算技术实现终端和网关处的数据处理，可在终端-终端、终端-网关、网关-网关之间建立通信链路，提高系统数据传输效率，减少不必要的网络传输。10.2.2对于控制装置监测，通信系统宜具备休眠与唤醒功能。10.2.3采用远程控制时，智能泵站、智能闸门、智能闸阀响应延时应不超过30s，智能灌水口和智能排水口响应延时应不超过3min。主要包括数据来源与种类、数据存储与处理、数据共享与安全等。11.1数据类别11.1.1地理数据包括项目位置、项目范围、田块范围以及装置和附属建筑物位置等数据。11.1.2监测数据包括田间信息、控制装置信息和视频信息等数据。11.1.3预测数据包括气象预报、农情预报、作物需水预报等，气象预报应包含未来不少于5天的数据，作物需水预报宜具备未来不少于5天的预报能力。11.1.4运行管理数据包括控制装置操作历史记录、故障历史记录、应用支持平台操作记录、数据库操作记录11.2数据类型包括文本数据、图像数据和视频数据等。11.3数据来源11.3.1应主要通过传感器或自动监测系统获取，可配合人工记录获取数据方式。11.3.2应明确各类数据范围、类别、管理权限、更新机制以及数据使用条例，遵循“谁产生、谁负责”的原则，建立数据更新工作机制。11.3.3采集频次应符合第7章的规定。11.4数据存储11.4.1应实时或按照预定时间间隔（频次）上传并存储数据。宜设置国产云服务器或本地专用服务器存储数据。视频数据应以视频监测站存储为主，保存时长宜为30~90天。11.4.2田间水情监测信息编码与入库应符合SL330-2011的规定。11.4.3系统运行工况信息与设备监控数据编码与入库应符合SL380-2007的规定。11.4.4水源工程、灌溉渠道或管道、排水沟道及渠系建筑物等分布点位、地面高程DEM数据编码与入库应符合GB/T33453-2016的规定。11.5数据处理11.5.1对监测数据的规范化、集成、清洗等数据质量管理，应符合SL380-2007规定。11.5.2宜基于地理信息技术开展数据的采集、录入、校核、使用及更新，地理信息数据格式宜为Shapefile、MDB或其他满足数据建库要求的格式。11.5.3应将数据进行分类管理，采用数据清洗、融合等手段，形成基础数据库、监测数据库、业务专题库、模型分析库等。11.5.4宜逐个梳理其它源系统的数据模型，包括数据的内容、数据间的关系、数据格式与编码规则，同时完善和修正统一数据模型，建立统一数据模型的编码规则。11.5.5形成统一的数据整合模型及其映射关系后，基于集成架构，由关联映射与更新同步功能对灌溉与排水全业务数据进行统一的维护。11.6数据开放11.6.1数据存储服务器在通过私有网络提供标准的数据开放接口时，宜提供有安全机制约束的API接口，实现数据对三方应用系统的开放。11.6.2数据存储服务器在通过公共网络提供数据开放服务时，应建立健全的安全机制，包括鉴权机制、数据脱敏机制、数据安全传输机制等，在安全机制的基础上建立统一数据接口，如建立标准的对接SDK开发包，强制三方应用系统通过开发包进行数据共享使用，确保数据的安全。11.6.3在安全保密、公共利益导向前提下，宜面向公民、法人和其他组织以非排他形式共享系统建设或加工产生的数据。可通过统一数据接口与水利、环境、市场等政府及相关部门实现数据共享。11.7数据备份容灾11.7.1数据备份容灾系统建设应符合GB/T20988规定。11.7.2应将数据库系统按照重要性、可间断时间、数据丢失容忍度等进行分级，根据不同级别制定不同的备份和容灾方案。11.7.3应优先考虑本地备份，备份数据量较大时，可考虑采用分布式集群备份架构。11.7.4容灾系统分数据容灾和应用容灾，应用系统建设中，宜以数据容灾为主。包括系统数据的存储、处理、展示、导出等操作，系统运行状态、田间信息、通信和控制装置信息的可视化展示，以及灌溉与排水决策模型选择、设备控制可视化操作等。12.1一般要求12.1.1业务应用宜运用微服务、面向服务架构（SOA）等技术进行封装，业务应用模块应组件化、易配置，优先选用松耦合、轻量级框架。12.1.2应面向终端用户，提供包含WEB端、PC端以及移动端等的一种或多种应用形12.1.3业务应用应满足对智慧灌溉与排水运行管理的需求，各项业务应用产生的数据运行在一个网络上，满足一张图能便捷浏览各项数据。12.1.4业务应用应具备用户权限配置与统一身份认证功能。12.1.5应包含系统感知信息的处理与呈现、与数据存储服务器中数据库的实时交互、灌溉与排水模型、控制执行终端装备的可视化呈现与远程操作、运行管理操作记录、设备故障记录等功能。灌溉与排水模型可通过外部调用实现平台应用。12.1.6业务应用应具备针对不同用户开放不同功能的能力，针对农田经营管理者，主要开放查看农田全貌、系统与装置状态、一键控制或自动控制功能；针对监管者、决策者，主要开放查看农田全貌、系统与装置状态、一键控制或自动控制、运行灌溉与排水模型等功能。12.2功能模块12.2.1应包含智慧灌溉与排水一张图、灌溉与排水信息监测、灌溉与排水决策、远程设备控制、视频监控、用户接入等功能模块。12.2.2智慧灌溉与排水一张图模块应以项目区边界、地形高程、土地利用类型与种植结构等数据为基础，综合展示项目区高标准农田建设涉及的工程位置与设施布局、智慧灌溉与排水系统建设涉及的信息感知与监控点位；应包含田间监测信息、运行状态信息、设备监控信息、灌溉与排水预警、统计与报表等专题图层，进行信息展示和查询、图层操作和图层编辑。12.2.3灌溉与排水信息监测模块主要收集、展示、分析7.1与7.2中的系统信息，应按照第10、11章中规定的传输与存储方式对数据进行入库，应实现监测与监控数据的实时与历史数据查询，以图、表、文档等格式输出。12.2.4灌溉与排水决策模块应按照第8章执行。12.2.5远程设备控制应根据灌溉与排水决策结果进行动作，智能泵站、智能闸门或智能闸阀、智能灌水口或智能排水口等远程控制设备启、闭、停动作后，应在应用平台上自动形成操作记录。12.2.6视频监控：可通过应用支持平台调整视频监控角度和区域；视频数据可通过应用支持平台调用、回看、存储等；触发的泵站告警等应记录到平台。12.2.7用户接入：在WEB端、PC端以及移动端上的监控信息应同步，可通过任一用户终端进行信息查看和设备控制。12.3安全管理12.3.1平台安全管理应符合GB/T28452-2012的规定。12.3.2应对平台开发人员、管理人员和用户等实行级别管理，开放相应权限，避免平台数据篡改、丢失和运行故障等。13.1规划设计13.1.1设计单位应提交智慧灌溉与排水系统设备布置点位图。13.1.2设计单位应提交智慧灌溉与排水系统设计文本，应包括建设范围、建设内容、系统架构、功能介绍、设备清单及投资预算等内容。13.2系统建设13.2.1施工单位应向监理提交进场设备检验合格证，技术指标及功能应与设计相符。13.2.2设计单位在施工单位进场安装调试前，应组织技术交底会。13.2.3施工单位在设备安装调试完成及系统开始试运行后，应至少组织建设单位及现场操作员进行系统操作培训1次。13.3竣工验收13.3.1组织管理竣工验收按照“谁审批、谁验收”的原则，由项目初步设计审批单位组织开展，通过组建专家组，邀请工程、资产、财务和保密方面的专家进行并对验收结果负责。对于竣工验收合格的，竣工验收主持单位应颁发《高标准农田智慧灌溉与排水工程竣工验收合格证书》。对验收不合格的，竣工验收单位应当组织限期整改，设区市农业农村局组织复查复验。项目竣工证书参照农业农村部统一格式的《高标准农田建设项目竣工验收合格证书》。13.3.2申请条件项目工程设备及配套设施安装到位，经调试运行正常，且实现设计功能。材料应完整、齐全，包括前期工作、合同、监理、施工管理资料，建设单位应提供检查与测试报告、子系统质量评估资料、项目技术性能指标测试资料；施工单位应提交设备使用说明、系统操作说明、系统测试报告等文档，以及相应的竣工图纸、智慧灌溉与排水系统设备竣工点位图等技术资料；监理单位应提供签证和过程检验记录；设计单位应提供施工图设计文件，工程设计变更资料；完成材料的分类立卷工作。项目按照批准的设计进行建设，有设计调整的，按照项目批复变更文件完成各项建设内容；建设内容符合质量要求。13.3.3竣工验收依据国家以及有关部门颁布的相关法律、法规、规章、标准、规范等；智慧灌溉与排水系统设计方案、项目批复文件以及项目变更调整、终止批复文件。项目建设合同文件。包括主要程序、数据和硬件技术说明书等在内的项目实施过程详细技术文件。13.3.4竣工验收内容项目初步设计以及年度计划批复内容、项目调整变更批复内容的完成情况。检查四方验收遗留问题和系统试运行中发现问题的处理情况。确认前期检测结果，抽查项目的配套土建和设备安装工艺，检查软件设计与开发过程，必要时抽测项目主要性能指标，验证项目功能实现程度，鉴定项目是否达到设计指标。对项目设计、开发（施工）、设备质量、软件过程规范程度、数据质量等方面做出全面的评价。审查技术文件、工程技术档案和竣工资料的完整性。检查投资控制和资金使用情况。对验收中发现的问题提出处理意见。13.4运行维护13.4.1应按照合同约定，施工单位在质保期内提供智慧灌溉与排水系统设备及平台的常规维护，保证系统的正常运行。13.4.2用户应安排专人专责系统控制与日常操作。级别功能指标或技术要求控制装置通信系统信息感知系统应用支持平台数据存储与治理灌溉与排水模型L1现地控制或远程控制1.有线或无线方式2.响应时间<2min无无无无L2远程控制为主、现地控制和应急手动控制为辅2.响应时间<2min1.包含田间气象、墒情、水位及控制装置信息2.满足最低监测频率要求1.远程设备控制2.监测数据获取无无L3时采用现地控制和应急手动控制2.支持开度调节1.主要为无线2.响应时间<1min3.支持延时控制1.包含田间气象、墒情、水位及控制装置信息2.宜包含作物生长信息3.根据是否处于灌溉与排水状态动态调整采样频率，采样间隔优于最低要求1.田间设备联动和精准控制2.监测数据实时获取3.友好人机界面1.感知数据存储与规范化处理2.设备操控记录1.灌溉与排水决策模型模型3.作物生育阶段判别4.墒情预测模型L4行2.支持开度调节1.主要为无线2.响应时间<1min3.支持延时控制4.具备边缘计算功能1.包含历史和实时田间气控制装置信息以及历史灌溉与排水决策效果反馈数据等2.自动动态调整采样频率，能反映监测参数细节变化1.田间设备联动和精准控制2.监测数据实时获取3.支持多源数据获取4.友好人机界面1.感知数据的存储与规范化、集成、清洗等处理2.设备操控记录掘等1.精准灌溉与排水决策模型模型3.作物生育阶段判别4.墒情预测模型5.灌溉与排水决策在线学习与优化益提升的多目标决策表B.1项目信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1项目标识码XMBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2项目编码XMBMCharM采用县级行政区划代码（6位）+乡级行政区划代码（3位）+年代代码（4位）+数字编码（6位）3行政区代码XZQDMCharM在现有行政区划代码的基础上详细到乡（镇、街道），即：县及县级以上行政区划代码+乡（镇、街道）代码，县及县级以上行政区划代码采用GB/T2260中的6位数字码，乡（镇、街道）代码为3位数字码4项目名称XMMCChar64M5项目地址XMDZ65535M精确到村6中心坐标ZXZB65535M地理空间点信息，经纬度坐标，以字符串的形式保存7建设单位JSDWCharO8单位电话DWDHChar64O9技术运维JSYWCharO运维电话YWDHChar64O项目运营XMYYCharO运营电话YYDHChar64O立项时间LXSJDate4M格式为YYYYMMDD竣工时间JGSJDate4M格式为YYYYMMDD项目描述XMMS65535M备注：1、约束条件取值：M（必填）、O（可填），下同。表B.2片区信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1片区标识码PQBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2项目标识码XMBSMBigint8M关联“表B.1项目信息表”的“项3片区编码PQBMChar24M采用“项目编码”+“PQ”+数字编码（3位）4片区名称PQMCChar64M5片区坐标集PQZBJ65535M地理空间范围信息，以字符串的形式保存6片区描述PQMS65535O7片区负责人PQFZRCharO8负责人电话FZRDHChar64O表B.3田块信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1田块标识码TKBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2项目标识码XMBSMBigint8M关联“表B.1项目信息表”的“项3田块编码TKBMChar24M采用“项目编码”+“TK”+数字编码（3位）。4田块名称TKMCChar64M5田块坐标集TKZBJ65535M地理空间范围信息，以字符串的形式保存。6田块描述TKMS65535O7作物类型ZWLXChar24M当前田块种植作物的类型，见表B.10。8种植时间ZZSJDate4M当前农作物种植的起始时间，时间格式为YYYYMMDD。表B.4.1渠道信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1渠道标识码QDBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2项目标识码XMBSMBigint8M3渠道名称QDMCChar64M4渠道级别QDJBChar20M自定义，包括支渠、斗渠、农渠等5渠道编码QDBMChar24M采用“项目编码”+“QD”+数字编码（3位）6渠道坐标集QDZBJ65535M首尾的地理空间范围信息，以字符串的形式保存7衬砌类型CQLXChar20M自定义，包括梯形无衬砌、U型砼衬砌等8渠道描述QDMS65535O9渠道建设时间QDJSSJDate4M为渠道竣工时间，时间格式为YYYYMMDD表B.4.2管道信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1管道标识码GDBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2项目标识码XMBSMBigint8M3管道名称GDMCChar64M4管道级别GDJBChar20M自定义，包括干管、支管等5管道编码GDBMChar24M采用“项目编码”+“GD”+数字编码（3位）6管道坐标集GDZBJ65535M首尾的地理空间范围信息，以字符串的形式保存7管材类型GCLXChar20M自定义，包括PE、PVC等8管道描述GDMS65535O9管道建设时间GDJSSJDate4M为管道竣工时间，时间格式为YYYYMMDD表B.4.3排水沟信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1排水沟标识码PSGBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2项目标识码XMBSMBigint8M关联“表B.1项目信息表”的“项目标识码”字段3排水沟名称PSGMCChar64M4排水沟级别PSGJBChar20M等5排水沟编码PSGBMChar24M采用“项目编码”+“PSG”+数字编码（3位）6排水沟坐标集PSGZBJ65535M首尾的地理空间范围信息，以字符串的形式保存7护坡类型HPLXChar20M护坡等8排水沟描述PSGMS65535O9排水沟建设时间PSGJSSJDate4MYYYYMMDD表B.5设备信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1设备标识码SBBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2田块标识码TKBSMBigint8M块标识码”字段3设备编号SBBHChar32M自定义，参考设计文本中的编号4设备名称SBMCChar64M5设备SNSBSNChar64M6设备卡号SBKHChar20O自定义，指设备对应的物联网卡号7设备型号SBXHChar64M8设备厂家SBCJChar64M9设备规格SBGG65535M设备规格字段内容较多，按照JSON格式组织该设备的规格信息设备类型编码SBLXBMChar24M采用“项目编码”+“SBLX”+数字编码（3位），关联表B.6设备状态SBZTCharM自定义，用于表示水泵启动中、运行中、关闭，智能灌水口开度值，设备故障等部署位置BSWZChar32M地理空间点信息，经纬度坐标，以字符串的形式保存设备建设时间SBZSSJDate4MYYYYMMDD表B.6设备类型信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1设备类型标识码SBLXBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2设备类型名称SBLXMCCharM3设备类型编码SBLXBMChar24M采用“项目编码”+“SBLX”+数字编码（3位）4设备操作类型SBCZLXCharM自定义，包括控制设备、感知设备5设备类型状态SBLXZTCharM自定义，用于表示该设备类型是否可用6设备类型说明SBLXSM65535M表B.7.1灌溉策略信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1灌溉策略标识码GGCLBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2田块标识码TKBSMBigint8M关联“表B.3田块信息表”的“田块标识码”字段3灌溉策略名称GGCLMCChar64M4灌溉策略编码GGCLBMChar27M+数字编码（4位）5灌溉策略状态GGCLZTCharM自定义，表示当前的策略是否可用6灌溉策略参数GGCLCS65535M自定义，灌溉策略的配置参数，多参数时可通过XML或JSON格式定义7灌溉策略描述GGCLMS65535M表B.7.2灌溉策略执行步骤信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1策略步骤标识码CLBZBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2灌溉策略标识码GGCLBSMBigint8M关联“表B.7.1灌溉策略信息表”的“灌溉策略标识码”字段3策略步骤名称CLBZMCChar64M4策略步骤类型CLBZLXChar4M自定义，用于表示当前策略执行到哪个步骤，如信息采集、设备开启、设备关闭等5策略步骤执行内容CLBZZXNR65535M6策略步骤状态CLBZZTCharM7策略步骤描述CLBZMS65535M表B.7.3灌溉策略执行日志信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1策略执行日志标识码CLZXRZBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2策略步骤标识码CLBZBSMBigint8M关联“表B.7.2灌溉策略执行步骤信息表”的“策略步骤标识码”字段3策略执行内容CLZXNR65535M4策略执行结果CLZXJGCharM5策略执行开始时间CLZXKSSJDatetime8M采用数据库标准格式6策略执行结束时间CLZXJSSJDatetime8M采用数据库标准格式7策略执行日志CLZXRZ65535M表B.8感知信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1感知信息标识码GZXXBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2设备标识码SBBSMBigint8M关联“表B.5设备信息表”的“设备标识码”字段3设备编号SBBHChar32M关联“表B.5设备信息表”的“设备编号”4设备卡号SBKHChar20M关联“表B.5设备信息表”的“设备卡号”5设备名称SBMCChar64M关联“表B.5设备信息表”的“设备名称”6属性名称SXMCChar64M7属性类型SXLXCharM8属性值SXZHCharM9属性单位SXDWCharM接收时间JSSJDatetime8M采用数据库标准格式是否预警SFYJCharM原始报文YSBW65535M将设备上报的原始报文以HEX字符串的方式保存，以备后期核查表B.9天气预报信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1天气预报标识码TQYBBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2预报位置YBWZCharM最小关联到乡级行政区划代码3预报属性名称YBSXMCChar64M4预报属性值YBSXZHCharM5预报属性单位YBSXDWCharM6预报时间YBSJDatetime8M采用数据库标准格式7是否预警SFYJCharM8预报原始数据包YBYSJB65535M将原始天气预报信息数据包保存表B.10作物信息表序号字段名称字段代码字段类型字段长度（字节）约束条件说明1作物标识码ZWBSMBigint8M设置为自增长（AUTO_INCREMENT）主键，由数据库自动编号2作物编码ZWBMCharM采用“项目编码”+“ZWBM”+数字编码（3位）3作物名称ZWMCChar64M4作物类型ZWLXCharM5作物说明ZWSM65535M表C.1数据帧结构（16进制数据，单位：字节）功能偏移位置数据格式字节长度说明帧头0HEX1固定：0x68协议版本1HEX1当前协议版本设备ID2BCD设备通讯唯一标识码设备类型HEX2设备类型对应编码，见表C.2命令码20HEX1本帧数据操作命令编码，见表C.3设备层级21HEX1预留：0x00数据长度22HEX2数据域数据长度数据域24HEXN变长，根据命令码变动24+NHEX4数据域数据hash散列算法计算的4字节数据签名，校验数据区数据是否被非法修改校验码28+NHEX1从帧头到数据域最后1位所有字节数据的和结束符29+NHEX1固定：0x16表C.2设备类型定义（16进制数据，单位：字节）设备类型对应编码备注智能泵站0x0001高位字节在前，低位字节在后智能闸门0x0002高位字节在前，低位字节在后智能闸阀0x0003高位字节在前，低位字节在后智能灌水口0x0004高位字节在前，低位字节在后智能排水口0x0005高位字节在前，低位字节在后田间水位0x0006高位字节在前，低位字节在后墒情0x0007高位字节在前，低位字节在后农田气象0x0008高位字节在前，低位字节在后（其他类型按序扩展）表C.3智能设备命令码定义（16进制数据，单位：字节）命令名称发起数据帧应答数据帧加密类型说明命令码数据域内容命令码数据域内容智能设备主动上报0x10设备根据上报数据项，将每个数据属性数据域组合上传0x90服务器回复帧见C.9备主动上报数据域服务端远程控制指令0x20服务器下发控制指令0xA0设备端收到指令后回复；并执行相应动作，动作结束后主动上报动作结果下发：密文回复：明文服务端远程控数据域服务端远程读取智能设备参数0x21服务器端下发读取参数指令，数据域中数据内容为空，即数据长度为00xA1设备端收到指令后，上传对应属性值数据服务端远程读数数据域服务端远程设置智能设备参数0x22服务器下发设置参数，数据按标准组合下发0xA2设备端接收设置参数指令，更新设备内部运行参数，并回复与下发帧一致数据帧下发：密文回复：明文服务端远程设设备参数数据域表C.4智能设备数据属性值定义（16进制数据，单位：字节）属性名称属性编码数据类型数据长度读写权限说明设备状态字0x00000x002读整数，具体含义见表6设备错误码0x00010x002读整数，具体含义见表7设备卡号0x00100x1020读物联网卡号灌水口开度或排水口开度0x00200x012读写0-100，单位%；设备开度比例；0%代表关闭，100%代表全开智能闸门开度0x00300x012读写0-100，单位%；闸门打开高度比例；0%代表关闭，100%代表全开设备ID0x01000x10读写设备编号高温报警阈值0x01090x012读写1位小数；单位：℃电池欠压报警0x010A0x012读写1位小数；单位：VTCP服务器IP0x01100x104读写高位字节在前，低位字节在后，每个字节代表IP地址中的1位TCP服务器端口0x01180x002读写高位字节在前，低位字节在后信号强度CSQ0x01190x002读高位字节在前，低位字节在后，数据范围在0-31设备箱内温度0x80220x022读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：℃蓄电池电压0x80500x022读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：V智能闸门闸前水位0x90010x0F4读FLOAT，ABCD格式，单位：米土壤温度0x9100-0x91140x034读高位字节在前，低位字节在后，0-200cm的土壤温度值土壤湿度0x9120-0x91340x034读高位字节在前，低位字节在后，0-200cm的土壤湿度值气象站风速0x92000x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：m/s气象站风向0x92010x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：°气象站降雨量0x92020x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：mm气象站大气温度0x92030x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：℃气象站大气湿度0x92040x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：%RH气象站净辐射0x92040x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：W/㎡气象站净辐射累计量0x92050x024读高位字节在前，低位字节在后，2位小数，单位：MJ/㎡其他待扩展表C.5数据类型定义（16进制数据，单位：字节）类型名称数据类型说明整型0x00字节序：高位字节在前，低位字节在后1位小数0x01例：数据内容0x04DC，10进制为1234，代表123.4，1位小数2位小数0x023位小数0x034位小数0x045位小数0x056位小数0x06浮点数0x0F32位单精度浮点数，高位字节在前，低位字节在后，ABCD模式；字符串0x10无枚举0x11无BCD0x12无0x13YYMMDDHHMMSS透传转发数据0x17无其他继续扩展表C.6智能设备状态字定义（2个字节，共计16位）BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0保留保留保留保留保留保留蓄电池欠压状态保留（0-正常，1-欠压）BIT15BIT14BIT13BIT12BIT11BIT10BIT9BIT8机箱温度报