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文档简介

DB32

江苏省地方标准

DB32/TXXX-2025

高标准农田智慧灌溉与排水

技术规范

Technicalspecificationsforintelligentirrigationand

drainageofwell-facilitatedfarmland

202X-XX-XX实施

202X-XX-XX发布

江苏省市场监督管理局发布

目次

1、范围...............................................................................................................................................1

2、规范性引用文件............................................................................................................................1

3、术语与定义...................................................................................................................................2

4、建设原则.......................................................................................................................................4

5、基本要求.......................................................................................................................................4

5.1田块....................................................................................................................................................4

5.2农田基础设施....................................................................................................................................4

5.3人员....................................................................................................................................................4

6、系统基本架构与等级划分............................................................................................................4

6.1基本架构............................................................................................................................................4

6.2智能化等级划分................................................................................................................................5

7、信息感知系统................................................................................................................................5

7.1田间信息监测....................................................................................................................................5

7.1.1一般要求................................................................................................................................5

7.1.2墒情........................................................................................................................................6

7.1.3田间水位................................................................................................................................6

7.1.4作物生长信息........................................................................................................................6

7.1.5农田气象................................................................................................................................6

7.2控制装置监测....................................................................................................................................7

7.2.1一般要求................................................................................................................................7

7.2.2泵站........................................................................................................................................7

7.2.3渠道和排水沟........................................................................................................................7

7.2.4智能闸门................................................................................................................................7

7.2.5智能闸阀................................................................................................................................7

7.2.6智能灌水口............................................................................................................................7

7.2.7智能排水口............................................................................................................................7

7.3视频监控............................................................................................................................................7

8、灌溉与排水模型............................................................................................................................8

8.1灌溉和排水决策................................................................................................................................8

8.2渠系或管网调度................................................................................................................................8

8.3作物生育阶段判别............................................................................................................................8

8.4墒情预测............................................................................................................................................8

9、控制装置.......................................................................................................................................8

9.1控制方式............................................................................................................................................8

9.2智能泵站............................................................................................................................................8

9.3智能闸门与智能闸阀........................................................................................................................9

9.4智能灌水口与智能排水口................................................................................................................9

10、通信系统.....................................................................................................................................9

10.1通信方式..........................................................................................................................................9

10.2一般要求........................................................................................................................................10

11、数据存储与应用........................................................................................................................10

11.1数据类别........................................................................................................................................10

11.1.1地理数据..........................................................................................................................10

11.1.2监测数据..........................................................................................................................10

11.1.3预测数据..........................................................................................................................10

11.2数据类型......................................................................................................................................10

11.3数据来源........................................................................................................................................10

11.4数据存储........................................................................................................................................10

11.5数据处理........................................................................................................................................11

11.6数据开放........................................................................................................................................11

11.7数据备份容灾................................................................................................................................11

12、应用支持平台............................................................................................................................11

12.1一般要求........................................................................................................................................11

12.2功能模块........................................................................................................................................12

12.3安全管理........................................................................................................................................12

13、管理要求...................................................................................................................................13

13.1规划设计........................................................................................................................................13

13.2系统建设........................................................................................................................................13

13.3竣工验收........................................................................................................................................13

13.4运行维护........................................................................................................................................14

附录A灌溉与排水系统智能化等级功能及技术要求....................................................................15

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...........................................................................................................................................37

一、目的意义

1.目的

(1)落实国家政策要求:近年来,国家高度重视高标准农田建设,

出台了一系列政策文件,要求各地加快推进高标准农田建设,提高农

业综合生产能力。制定本标准是贯彻落实国家政策要求的具体举措,

为江苏省高标准农田智慧灌排系统建设提供技术支撑和规范依据。

(2)规范项目建设:目前,江苏省高标准农田智慧灌溉与排水系

统建设已开展多个试点项目,在规划设计阶段存在一些问题,如整体

架构不明确、智慧化程度不统一、技术参数不明确等,导致项目建设

质量和效益参差不齐。本标准的制定能够规范项目建设工作,提高智

慧灌排系统建设的科学性和质量,确保项目建设达到预期目标。

(3)提升农业综合生产能力:通过制定科学合理的智慧灌排系统

技术规范,能够明确智慧灌排系统建设总体框架,充分发挥系统效益,

减少农田灌排管理劳动力投入,提升智慧化管理水平,从而有效提升

农业综合生产能力,促进农业可持续发展。

2.意义

(1)保障国家粮食安全:高标准农田建设是保障国家粮食安全的

重要基础。本标准的实施有助于提高农田的稳产高产能力,增加粮食

产量,为国家粮食安全提供有力保障。

(2)推动智慧农业发展:标准规范了智慧灌排系统建设的层级和

内容,推动高标准农田建设与农业智能化技术深度融合,促进农业无

人化进程。

(3)促进农业资源高效利用:标准强调农田灌溉与排水模型的建

立与应用,有助于提高农田水肥利用效率,减少农田污染物排放,实

现高效绿色的农业生产模式。

二、任务来源

2024年8月21日,江苏省市场监督管理局下达了关于2024年度

江苏省地方标准项目计划的通知(苏市监标〔2024〕143号),批准了

江苏省地方标准《高标准农田智慧灌溉与排水技术规范》的立项,为

2024年度江苏省地方标准制定项目计划327项中的第174项。

三、编制过程

1、成立编制小组、制定工作方案

2024年8月,成立了标准编制工作小组,本标准由江苏省农业农

村厅提出并归口,由江苏省农业资源开发学会、河海大学、南京智水

农业科技研究院有限公司主要起草。

2024年9月,工作小组编写了标准制定工作方案,明确了标准制

定的工作原则、工作内容、进度安排及保障措施;启动标准编写工作,

讨论并初步确定标准基本框架。

2、开展文献研究、编制标准草案

2024年10月,工作小组通过梳理相关工作流程、查阅相关资料,

结合高标准农田智慧灌溉与排水系统建设工作的实际,初步完成标准

草案。同时,为客观反映高标准农田智慧灌溉与排水系统建设的技术

水平和应用需求,保证标准的科学性、先进性与适用性,广泛征集省

内各相关单位参与标准编制。编制工作小组确立了标准草案框架和内

容的合理性和适用性,完成了标准的工作组讨论稿。

3、开展实地调研、组织标准研讨

2024年11月至2025年1月,工作小组召开了多次省地方标准起

草工作会议,江苏省农业农村厅、江苏省农业资源开发学会、江苏省

农业综合开发利用外资项目建设领导小组办公室、河海大学、南京智

水农业科技研究院有限公司、华设设计集团股份有限公司等单位参加

了会议。

基于上述工作,做出了如下修改:(1)进一步调整优化结构,调

整了基础要求和系统基本架构所涵盖的内容,细化了系统组成中各部

分的内容并调整了顺序;(2)增加了智慧灌溉与排水系统智能化等级

划分、系统运行维护管理要求等相关内容;(3)补充了智能化等级的

技术要求附表、数据库规约附表和系统数据通信规约。

本轮修改细化了标准的相应内容和要求,为标准文本的进一步完善

奠定了基础。

4、广泛征求意见、进行意见处理

2025年2月,为广泛征求各方意见,正式面向社会公众公开意见

征集,并同步发送至全省相关省直单位和各市、县(市、区)农业农

村局、相关高校、科研院所设计单位等,请相关单位和专家从专业角

度提出修改意见。共收到有效意见32条。

2025年2月底,工作小组召开地方标准专家研讨会,邀请南京智

水农业科技研究院有限公司、华设设计集团有限公司、河海大学等单

位相关专家共同参与。会上,专家对标准文本进行通稿讨论,就用语

规范、名词解释等作了进一步细化完善。对于征集的专家意见,采纳7

条,部分采纳3条,未采纳22条。

工作小组根据意见整理修改,形成标准送审稿。

四、主要内容及技术指标确立

1.编制原则

(1)科学性:标准内容以科学研究和实践经验为基础,充分考虑

江苏省的自然条件、农业生产特点和高标准农田建设要求,确保技术

指标和设计要求科学合理。

(2)先进性:在满足当前建设需求的基础上,适当引入新技术、

新材料、新工艺,体现高标准农田建设的先进性,为未来的发展预留

空间。

(3)实用性:标准内容注重实用性,力求简洁明了、易于理解和

操作,便于在实际工作中推广应用。

(4)协调性:与国家和江苏省已有的相关标准、规范进行充分协

调,避免重复和矛盾,形成完整的标准体系。

(5)可操作性:标准中的各项要求和技术指标应具有可操作性,

能够通过具体的设计方法和措施加以实现,确保标准的实施效果。

2.编制依据

(1)法律法规:依据《中华人民共和国农业法》《中华人民共和

国土地管理法》《中华人民共和国水法》等法律法规,确保标准的合法

性和合规性。

(2)国家和行业标准:参考《高标准农田建设通则》(GB/T30600)、

《灌溉与排水工程设计标准》(GB50288)、《农田土壤墒情监测技术规

范》(NY/T1782)等国家和行业标准,结合江苏省实际情况进行编制。

(3)江苏省相关政策文件:依据《江苏省高标准农田建设规划

(2021-2030年)》《江苏省人民政府办公厅关于印发江苏省高标准农

田建设标准的通知》(苏政办发〔2021〕21号)等政策文件,明确江

苏省高标准农田建设的目标和要求。

(4)科研成果和实践经验:总结近年来江苏省高标准农田智慧化

建设的科研成果和实践经验,参考国内外先进的农田建设技术和智慧

化系统建设理念,为标准编制提供技术支持和实践依据。

4、主要内容

(1)范围:本标准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,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。范围的确定是基于江苏省高标准农田建设的实际需求和工作重点,

旨在为全省的高标准农田智慧灌排系统建设项目提供统一的规划设计

技术规范。

(2)规范性引用文件:列出了一系列与本标准相关的国家和行业

标准,这些标准为本标准提供了必要的技术支撑和参考依据。引用这

些标准能够确保本标准与国家和行业标准体系的协调一致,同时也便

于在实际工作中查找和使用相关标准。

(3)术语和定义:对高标准农田、智慧灌溉与排水、灌溉决策、

排水决策等关键术语进行明确定义,确保标准中使用的术语准确、统

一,避免歧义。术语的定义参考了国家相关标准和规范,并结合江苏

省实际情况进行了适当修改和完善。

(4)建设原则:规定智慧灌排系统建设应遵循按需建设、经济可

靠、规模适中、集约共享等原则。

(5)基本要求:按照国家相关标准(GB/T30600)和江苏省相关

标准(DB32/T1970、DB32/T3637)的规定,明确了智慧灌溉与排水

系统建设的田块条件、农田基础设施条件和人员条件。

(6)系统基本架构与智能化等级划分:参考水利部印发的《数字

孪生流域建设技术大纲(试行)》中数字孪生流域建设框架,结合高标

准农田智慧灌溉与排水系统建设实践经验与思考,将系统分成信息感

知系统、控制装置、通信系统、应用支持平台、数据存储与应用、灌

溉与排水模型等功能模块,既保证了各模块功能上的独立性,又突出

了各功能模块之间的联系,并在此基础上形成了智能化等级划分,为

智慧灌排系统的逐步建设提供指导。

(7)系统组成:针对信息感知系统、灌溉与排水模型、控制装置、

通信方式、数据存储与应用、应用支持平台等做出规定。

(8)管理要求:对智慧灌溉与排水系统的规划设计、建设、验收

和运行维护等方面提出了要求。

五、与相关法律法规和标准的关系

本规范与GB/T30600《高标准农田建设通则》等国家标准保持一

致,无冲突条款。

六、重大分歧意见的处理

无重大分歧和意见。

七、推广实施建议

本标准为江苏省省级地方标准。该标准发布、实施后,建议通过

集中培训、专题解读等方式对参与高标准农田智慧灌溉与排水系统设

计、管理的相关人员进行标准内容的培训和解读,使其了解标准、熟

悉标准,推动标准在行业内推广、应用,并对实施过程中存在的问题

进行协调处理。

八、起草单位与起草人员信息及分工

江苏省农业农村厅提出并归口,由江苏省农业资源开发学会、河

海大学、南京智水农业科技研究院有限公司等单位共同参与起草。

江苏省农业农村厅,负责项目指导,统筹协调等工作;河海大学、

南京智水农业科技研究院有限公司负责会议组织、征求意见、标准主

要内容的具体编写工作等。江苏省农业资源开发学会负责标准内容和

技术指标的指导研究等工作。

《高标准农田智慧灌溉与排水技术规范》编制组

2025年3月12日

高标准农田智慧灌溉与排水技术规范

1、范围

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。

2、规范性引用文件

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

1

NY/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、术语与定义

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checkfield

2

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。

3.17

3

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、建设原则

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。

5、基本要求

5.1田块

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/T

28714-2023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、系统基本架构与等级划分

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。

4

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。

7、信息感知系统

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

5

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/T42877

6

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。

7

8、灌溉与排水模型

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。

9、控制装置

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、

8

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。

10、通信系统

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。

9

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。

11、数据存储与应用

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

等。

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

10

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。

12、应用支持平台

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。

11

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

式。

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

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