DB1301-T 331-2020 设施农业物联网数据采集指南

ICS65.020.01DB1301DB1301/T331—2020设施农业物联网数据采集指南石家庄市市场监督管理局发布IDB1301/T331—2020前言 12规范性引用文件 13术语和定义 1 25需考虑的因素 2附录A（资料性附录）采集技术指标 8附录B（规范性附录）采集设备部署高度 9DB1301/T331—2020本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由石家庄市农业农村局提出。本标准主要起草单位：石家庄市农林科学研究院、北京农业信息技术研究中心。本标准主要起草人：吴华瑞、李瑜玲、陈诚、杨英茹、王元胜、高欣娜、缪祎晟、黄媛、朱华吉、李海杰、彭程、武猛、郝晓兰。DB1301/T331—20201设施农业物联网数据采集指南本标准提出了石家庄市设施农业物联网数据采集中涉及的必要环节，给出了数据采集的建议。本标准适用于农作物种植设施农业物联网数据采集工作，畜牧养殖物联网数据采集工作可参考本指2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB/T51057种植塑料大棚工程技术规范JB/T10292—2001温室工程术语3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1日光温室sunlightgreenhouse以日光为主要能量来源的温室，一般由透光前坡、外保温帘（被）、后坡、后墙、山墙和操作间组成。基本朝向坐北朝南，东西向延伸。围护结构具有保温和蓄热的双重功能。适合于冬季寒冷，但光照充足地区反季节种植蔬菜、花卉和瓜果。[JB/T10292—2001，定义2.3]3.2塑料大棚plasticgreenhouse完全用塑料薄膜作为覆盖材料的大型保护地栽培设施。一般塑料大棚的跨度大于或等于4.5m，高度大于或等于2.5m，都采用单栋拱形结构。塑料大棚在晴天日间能大幅度提高棚内温度，但夜间保温性较差。塑料大棚适合于春提早、秋延后栽培及冬季多层覆盖育苗。[JB/T10292—2001，定义2.4]3.3设施农业物联网internetofthingsforfacilityagriculture通过各种传感器、控制设备实时感知、控制生产现场参变量的物联网，为农作物生产精准调控提供依据。DB1301/T331—202023.4资料性数据manuallyreporteddata设施农业物联网数据采集时，人工在信息平台填报的数据。4总则为规范设施农业物联网数据采集工作制定本指南。设施农业物联网数据采集工作宜符合设施规范、安装合理、采集指标灵活、记录内容准确可靠的基本原则。本指南适用于新建设施农业物联网系统的数据采集工作，已有系统可参照执行。5需考虑的因素5.1基础条件5.1.1设施条件日光温室应符合JB/T10286的规定要求，塑料大棚应符合GB/T51057的规定要求。5.1.2传输方式可采用有线连接或无线连接形式，有线连接宜采用有线局域网或485线连接方式，通信协议采用TCP/IP或者RS485协议；无线连接宜采用Wi-Fi、蓝牙、2.45G等方式，通信协议采用TCP/IP、Zigbee或者Rola协议。5.2设施5.2.1构成5.2.1.1采集设备采集设备包括一个或多个传感器。根据实际需求，可以布署一个或多个传感器，实现一个或多个测量参数的实时采集。5.2.1.2附属设备附属设备包括电源、设备箱等。使用直流电源或电池供电，电源电压范围3.6V～30V。电源具备IP68防水等级。设备箱应具备IP5防水等级，箱体宽度小于500mm的，箱体钢板厚度不低于1mm。箱体宽度大于等于500mm，小于800mm的，箱体钢板厚度不低于1.2mm。箱体宽度大于等于800mm的，钢板厚度不低于1.5mm。5.2.1.3软件至少应具备服务端软件和后台管理平台，服务端软件为运行于Linux/Windows系统上的服务程序，具备与采集设备、数据库通信的能力。后台管理平台为运行于Linux/Windows系统上的网站程序，提供管理员对设备、数据的管理功能。有条件情况下宜配套便于终端用户使用的手机APP软件，在移动互联网下提供数据查看、人工填报服务。DB1301/T331—202035.2.2数据上传方式设施农业物联网数据通过自动上报或手动上传方式传到平台。其中使用采集设备采集的各类环境数据、控制信息、报警信息自动上报，人工采集的基地信息、设施类型、设施信息、种植信息、农事管理数据通过软件平台或服务APP人工填报。5.2.3采集技术指标建议采集参数包括但不限于空气温度、空气湿度、土壤温度（20cm/40cm/60cm/80cm处分四点采集）、土壤含水量（20cm/40cm/60cm/80cm处分四点采集）、光照强度、总辐射、光合有效辐射、二氧化碳浓度、土壤电导率、土壤PH值。采集技术指标宜满足附录A的要求。5.3安装与维护5.3.1附属设备安装电源和传输装置应部署于设备箱内，设备箱安装于温室/大棚内，或温室/大棚附近便于检查和维修的室内地点。设备箱需具备适合部署环境的防水、散热机制。使用DTU传输方案时，天线应延伸到设备箱外部，保证通信信号良好。根据实际需要，安装时配置电源线、网线、设施支架等辅料。5.3.2采集设备部署位置日光温室中，可部署单套或两套采集设备。单套采集设备部署于温室东西长度的中间点，南北跨度自南向北作物种植区2/3位置。两套采集设备部署于温室东西长度的1/3和2/3处，南北跨度自南向北作物种植区2/3位置。塑料大棚中，可部署单套或两套采集设备，单套采集设备部署于大棚内的中心点。两套采集设备部署于大棚南北长度的1/3和2/3处，东西跨度的中间点。不同采集设备部署高度应符合附录B的要求。5.3.3维护采集设备每年需要进行年检，检查内容包括采集设备部署位置、供电和网络连通、测量精度。检查结果记入年检记录文档。由专人负责校准工作，对于测量精度不符合技术指标的采集设备进行校准。5.4记录内容5.4.1基地信息基地信息数据记录了物联网设施所在基地的详细信息，数据构成见表1：表1基地信息数据---------62DB1301/T331—20204表1基地信息数据（续）6-图1基地代码格式如图1所示基地代码格式为10位字符，前六位所在地行政区划代码，精确到县级。后四位为流水号。基地代码在本数据表中是唯一的。5.4.2设施类型农业物联网平台设施的类型，数据构成见表2：表2设施类型数据4---82-82-82-82-----图2设施类型代码格式如图2所示设施类型代码为4位字符，首位为字母，表示设施种类代码。如下所示：——W：温室/大棚——V：摄像设备——Q：气象站——C：控制设备——S：传感器DB1301/T331—202052～4位字符为数字，根据不同型号设施自行编流水号。设施类型代码在本表中是唯一值。示例：温室设施类型代码：W001、大棚设施类型代5.4.3设施信息农业物联网平台设施的信息，数据构成见表3表3设施信息数据------000--------图3设施代码格式如图3所示，当设施为温室/大棚类型，设施代码格式为14位字符，前10位为所在基地代码，11位为W，表示温室/大棚，12位～14位为温室/大棚流水号，当设施为棚内设施时，设施代码格式为18位字符，前14位为棚内设施所在温室/大棚流水号，15位为字母，为设施类型的首位，16位～18位为流水号。设施代码在本表中为唯一值。示例：藁城区某基地第二温室代码：1301090001W002、该温室DB1301/T331—202065.4.4采集数据采集数据为设备自动采集的数据，根据采集设备不同，包括的内容不同，具体对应关系符合附录A要求。采集数据必须包括采集时间和设备代码数据，其他数据字段为可选。采集数据至少每30min采集一次，数据内容包括数值和采集时间。采集时间信息精确到秒级，随数值上报。采集数据构成见表4:表4采集数据----323132323232313131316040403050125.4.5控制信息控制信息为物联网设施控制历史记录，其数据构成见表5：表5控制历史数据---------物联网控制设施分为双向（有开关两个状态，用于补光灯等具备开关两个状态的设施）和三向（有开启、关闭、停止三个状态，其中开启指设施正在开启状态，关闭指设施正在关闭状态，停止指设施不运行状态。用于放风机等具备开启、关闭、停止状态的设施）。DB1301/T331—202075.4.6报警信息报警信息为设施或平台警告历史记录，其数据构成见表6:表6报警信息-----------5.4.7种植信息需记录当前设施内作物类别、品种、定植时间。信息通过人工报送方式采集。采集数据字段格式见表7：表7种植信息数据----------5.4.8农事管理需记录当前设施内温度调控设备、空气湿度调控设备等的使用情况。记录整地、灌溉、施肥、中耕除草、病虫害防治等农事操作记录。信息通过人工报送方式采集。采集数据字段格式见表8：表8农事管理数据----------DB1301/T331—20208（资料性附录）采集技术指标采集设备应满足表A.1的技术指标：表A.1测量技术指标-15℃~70℃<2s<2s-15℃~70℃<2s<2s<2s<2