T∕CATEA 045-2026 测控一体化格田智能灌排闸门技术规范

测控一体化格田智能灌排闸门技术规范Technicalspecificationsforintegrat2026-04-13实施2026-04-13实施中国农业技术推广协会发布T前言 I引言 1范围 2规范性引用文件 13术语和定义 24技术与设计要求 25安装与调试 56运行与维护 57标志、包装、运输和贮存 6 质第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定验室、安庆师范大学、安徽科技学院、安徽大学、安徽农业大学、安徽省农业科学院土壤肥料研究所、王远志、汪文明、朱娟娟、饶海迪、阚伟、杨文、何海兵周国涛、杨华、王金伟、陈斌、鲁骥、何工我国农业灌溉管理目前仍处于粗放型阶段。尽管近年来部分灌区已逐步实现信息化和自动化改造，但在支斗渠级别，大量灌溉闸门仍采用传统技术制作，并依赖人工操作实现作业。闸门多为铸铁或焊接结构，技术落后，缺乏计量功能，完全依赖人工管理，效率低下，矛盾突出。传统电动闸门通常采用普通三相交流电机驱动，虽然驱动力较大，但在远离村镇的偏远地区，由于缺乏交流电源，只能依赖昂贵的逆变器方案，极大地限制了其应用范围。为满足现代农业灌溉的精准化、智能化需求，测控一体化格田智能灌排闸门应运而生。该技术集成了测量、控制、通信等功能，能够实现灌溉水的精确计量与远程智能控制，具有计量精度高、安装便捷、运维成本低等优势，是当前灌溉市场的迫切需求。近年来，测控一体化格田智能灌排闸门产品种类繁杂，产品质量参差不齐，维护困难。为进一步规范测控一体化格田智能灌排闸门市场，推动行业健康良性发展，中国农业技术推广协会组织相关单位制定《测控一体化格田智能灌排闸门技术规范》团体标准，旨在统一产品技术要求、明确性能指标、规范安装调试与运行维护流程，为产品设计、生产、检验、应用及管理提供科学依据，确保产品质量可靠、性能稳定，促进农业水资源的高效利用和现代农业灌排智能化水平的提升。愿本文件规定了测控一体化格田智能灌排闸门的术语和定义，技术与设计要求，安装与调试，运行与维护，标志、包装、运输和贮存。本文件适用于淡水区域的格田地表水灌排系统的监测与控制。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。本文件引用的GB/T6495.1-2025为已发布尚未实施的标准，自标准实施之日起，相应条款同步执行。GB5084-2021农田灌溉水质标准GB/T3098.15紧固件机械性能不锈钢螺母GB/T6495.1光伏器件第1部分：光伏电流一电压特性的测量(注：2025-12-31发布，2026-07-01实施)GB/T9969-2008工业产品使用说明书总则GB/T14173-2008水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范GB/T15532计算机软件测试规范GB/Z17626.1-2024电磁兼容试验和测量技术第1部分：抗扰度试验总论GB/T17626.2-2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3-2023电磁兼容试验和测量技术第3部分：射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T29195-2012地面用晶体硅太阳电池总规范GB/T38633-2020信息技术大数据系统运维和管理功能要求GB/T40813-2021信息安全技术工业控制系统安全防护技术要求和测试评价方法NB/T35024水工建筑物抗冰冻设计规范SL41-2018水利水电工程启闭机设计规范SL214-2015水闸安全评价导则SL588-2013水利信息化项目验收规范SL/T381-2021水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL/T427-2021水资源监测数据传输规约工2通过田埂或灌排渠道划分形成的规则灌溉基本单元集闸门本体、流量测量、水位监测、智能控制、无线通信及光伏供电(或交流电供电)功能于一体，装配于格田进出水口，用于精准调控灌排水量、实现无人值守运行的智能化水利设备，支持现地及远程多模式控制。为单位。本条款规定了测控一体化格田智能灌排闸门核心机械部件及整体结构的材质选型、结构设计、安装适配性及合规依据，涵盖闸板、铝合金型材、滑槽耐磨衬板、防水胶条、传动丝杆等关键部件。机械与结构应符合表1要求。结构要求闸板应采用高强度铝合金板，不锈钢或碳素钢材质内部应设置加强支撑结构结构设计应便于拆卸和更换防水胶条结构设计应便于拆卸和更换3结构要求紧固件安装便捷，易于拆卸和维护3098.6的规定，螺母应符合GB/T安装便捷，易于拆卸和维护限位安装位置准确，与控制装置联动闸板控制箱正面为外观面，安装时应朝向格田侧。智能控制柜IP65。电磁兼容性能应符合GB/T17626.1、GB/T电气与控制系统应符合表2要求。平面夹角为15°~45°电池要求。功耗控制控制器在休眠、运行、通信状态下的功耗均应满足设计要求，同时应具备低电应配置物理按键、状态指示灯及显示屏，支持现场操作应支持本地按键操控、蓝牙连接控制及远程手机操防反接保护通讯、闸位、限位、电流、电压等状态及数据显示正常。可选4G/5G/NB-IoT等无线通信方式；支持多路中心平台同时接入，支持域性可集成支持485通信协议的各类农业常用传感器制造商宜提供平均无故障时间(MTBF)的验证数据，期望值不小于2应采用直流电机，电压和功率应满足设计要求，其他应符合JB/T5276-2007的相关规定。应具备故障自诊断、系统自恢复、远程升级及远程重启功能，支持远程维护集应支持多传感器并行采集，采样频率不小于10Hz;应具备数据预处理功能(滤波、异常值剔除等)。应支持WEB端或手机端远程实时监控设备运行状态。4功能与性能应符合表3要求。应采用螺旋式启闭方式，启闭过程顺滑，运行噪音小。启闭力应符合SL41的相关规定，即额定启闭力应≥1000N,极限启闭力≥1500。启闭速度空载速度宜为150mm/min～200mm/min。应具备系统超载过流保护、行程超限断电保护、电机超负荷停机保护、软硬件双重限流护、电机堵转保护等功能。带载运行性能连续带载运行30min以上，机械部件运转平稳、电气控制准确无误，电气组件、电机现象。应具有限位状态错误、编码器故障、驱动器过流等故障检测功能，并将故障状态上传到平台软应具备故障自诊断功能，可检测限位状态错误、编码器故障、驱动器过流等故障，并响应时间应支持平台软件远程设置，包括读取/设置时间、读取/设置数据发送间隔、读取当前采设备状态。同步本地操作时，闸门状态应实时同步至远程服务行程控制精度应符合SL/T381-2021相关规定，行程控制精度≤±2mm。自适应控制功能自动调整运行策略。能效管理功能应具备太阳能智能充放电策略，延长电池寿命；采用低功耗设计，待机功耗不大于1W。宜使用实时操作系统(RTOS)或嵌入式Linux,应具备远程配置和管理功能，支持批量设备固件升记录设备全生命周期数据；支持数据可视化分析；具备报表自动生成功能；提供数据API接口服务。应支持数据本地存储与远程服务器存储双重备份。环境适应性应符合表5要求。运输振动应满足泥沙含量≤25kg/m³的环境下能正常工作的要求。应符合GB/T13131-2010相关规定，即满足400mm水头水压环境要求。5防雷、电磁干扰紫外线适应能承受野外环境紫外线照射产生的老化影响。应符合NB/T35024的相关规定，即能适应严寒气候下设备冻胀5.1出厂安装与调试5.1.1安装前应检查闸门各部件完整性及完好性，确保无损坏、无缺失。5.1.2安装过程应严格按照设计文件及产品使用说明书要求执行。5.1.3安装完成后，应对闸门进行全面调试，重点验证启闭功能、远程控制功能、数据上传功能、故障报警功能等，确保闸门运行平稳、无卡阻，各项功能符合技术要求，其他调试要求应符合GB/T15532相关规定。5.1.4调试合格后，签发产品质量合格证，提供官方认可的检测报告，配套提供产品使用说明书，方可出厂。5.2现场安装与调试5.2.1安装前应检查出厂合格证书、产品检测报告、产品使用说明书、保修卡等文件的完整性与有效性。5.2.2安装前应完成以下测试：a)通信可靠性测试：连续72h通信稳定性测试，记录数据丢包率、链路中断次数等参数，确保通信成功率不低于99%。参考产品设计要求及SL588-2013,相关规定执行；b)边缘计算能力验证：本地决策响应时延≤200ms;测试方法可参照GB/T38633-2020相关规定执行；c)安全性能测试：通过渗透测试和漏洞扫描；测试方法可参照GB/T/22239-2019、GB/T40813-2021和SL/T803-2020相关规定执行。5.2.3现场安装应符合设计要求及现场施工规范，确保安装牢固、位置准确，与周边环境适配。5.2.4现场调试应结合实际工况，验证闸门在真实运行环境下的各项功能及性能指标，调试合格后方可投入使用。6运行与维护闸门应建立定期检查及维护制度，确保设备长期处于最佳运行状态；在日常维护中发现部件损坏或功能失灵时，应及时维修或更换。6.2运行要求6.2.1应定期监测闸门运行状态，包括机械部件运转情况、电气控制系统工作状态、数据采集与传输准确性等。6.2.2应定期执行启闭操作，验证闸门动作灵活性及可靠性，避免长期闲置导致卡阻等故障。6.2.3应实时关注运行数据变化，发现数据异常时及时排查原因并处理。6.2.4应定期清洁闸门表面，清除异物积累，避免影响设备运行及计量精度。6.3维护要求6.3.1应定期检查传动丝杆、限位开关、密封件等关键部件，确保无磨损、无渗漏，必要时进行润滑