日光温室黄瓜智能灌溉技术规程DB12／T 554-2015.pdf

ICS 65.020.20 B 31 天津市地方标准 DB12 DB12/T 554-2015 日光温室 黄 瓜智能灌 溉 技术规程 The Technical Standard of Intelligent Irrigation of cucumber in Greenhouse 2015-01-27 发布 2015-03-01 实施 天 津 市 市 场 和 质 量 监 督 管 理 委 员 会发布 DB12/T 554-2015 1 前 言 本标准 按照 国家 标 准 GB/T1.1 2009 标 准化 工作 导 则 第 1 部 分：标准 的结 构 和编写 编 写。本标准 由天 津市 农村 工作 委员会 提出 并归 口。本标准 起草 单位：天 津市 农业科 学院 信息 研究 所、天津市 农业 资源 与环 境研 究所。本标准 起草 人：陆文 龙、贾宝红、王 艳、吕雄 杰、宋治文、钱 春阳、王 建春、刘绍 伟、李 凤 菊。DB12/T 554-2015 2 日光温室 黄瓜智 能灌溉技 术规程 1 范围 本标准 规定 了日 光温 室黄 瓜智能 灌溉 技术 的术 语和 定义，规定 了日 光温 室的 选择、生产 管理 措 施、智能灌 溉系 统的 基本 要求。本标准 适用 于天 津地 区日 光温室 春茬 黄瓜 生产。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/T 19165-2003 日光 温 室和塑 料大 棚结 构与 性能 要求 GB/Z 26581-2011 黄瓜 生 产技术 规范 NY/T 5075-2002 无公 害 食品黄 瓜生 产技 术规 程 DB12/T 483-2013 番茄、黄瓜穴 盘育 苗技 术规 程 JB/T 7352-2010 工业 过 程控制 系统 用电 磁阀 3 术语和 定义 下列术 语 和 定义 适用 于本 标准。3.1 智能 灌溉（Intelligent Irrigation）在滴灌 条件 下，根据 日光 温室春 茬黄 瓜不 同生 育期 的需水 规律 及土 壤条 件，利用物 联网 技术 实 现 灌溉的自 动控 制。4 日光温 室的 选择 选取符 合GB/T 19165-2003 的标准 建造 的日 光温 室，且水电 设施 齐全，有 稳定、无 干扰 的系统 电源，能保证 测量 仪器 安全 运行。5 生产管 理措 施 田间生 产管 理措 施按 照GB/Z 26581-2011、NY/T 5075.4 和DB12/T 483-2013 的 有 关要求 执行。6 智能灌 溉系 统的 基本 要求 6.1 系统 组成 智能灌 溉系 统由 滴灌 系统、信息 采集 传输 系统 和监 控中心 组成。DB12/T 554-2015 3 其中滴 灌系 统包 括水 源、首部枢 纽、输水 管网（干 管、支 管、毛管、流 量表、电 磁阀、管件 及阀 门）；信息采 集传 输系 统包 括传 感器、采 集控 制器 等设 备，并采用 有线 或无 线的 数据 传输方 式；监 控中 心可 使用本地 局域 网络 或远 程监 控平台。6.2 数据 采集 要求 6.2.1 采集 内容 利用传 感器 自动 采集 日光 温室中15cm-20cm 深 度土 壤 的温度 和湿 度，每半 小时 上传一 次数 据。6.2.2 传感 器选 择 选择土 壤温 度传 感器 和土 壤湿度 传感 器。传感 器的 性能指 标应 符合 表1 的要 求。表 1 传感 器技 术性 能要 求 传感器 种类 性能参 数 土壤温 度 传 感器 测量范 围：0-50；测量 精度：0.5；分 辨率：0.1 土壤湿度 传 感器 测量参 数：容积 含水 率；测量精 度：3；量程：0100%6.3 数据 传输 要求 通过ZigBee、WiFi 等短 距 离无线 传输 方式 进行 传感 器 与采 集控 制器 之间 的 数 据传输；通过GPRS、网桥、光 纤等 远距 离传 输方 式 实现 采集 控制 器与 监控 中心 之 间的 数据 交换。可 以使用 交流 或直 流供 电。6.4 智能 控制 要求 6.4.1 主要 功能 监控中 心 接 收采 集控 制器 发送的 土壤 温度 和 含 水量 数据，并完成 对数 据的 存 储、分 析。通过 与根据黄瓜各 个生 育期（缓 苗期、结果 初期、结 果盛 期、结果后 期）需水 特点 制定 的灌溉 控制 参数 进行分析、比对，形成 最佳 灌溉 方案，然后 监控 中心 下发 指令，控制 电磁 阀进 行滴 灌作 业，实 现智 能灌溉。6.4.2 电磁 阀选 择 根据现 场管 道内 尺寸 或流 量要求 确定 电磁 阀 通 径尺 寸；电 磁阀 最小 工作 压差 范围 为 0-1.0MPa，最大工作 压差 不应 大于 它的 公称压 力；额定 供电 电压 优先选择 AC220V、DC24V，符合 JB/T 7352-2010中的要 求。通过 现场 施工 布线，连接 至 耳 房内 的控 制器。6.5 系统 的 安 装、操作 与 维护 6.5.1 系统 的安 装 6.5.1.1 滴 灌系 统 在 滴灌 系统 首部 安装 电磁 阀、流 量表、压 力表。按照做 好的 畦垄 铺设 滴灌 管，滴 灌 管 孔距 为 25cm-30cm。铺好 滴灌 管后，覆 盖 地膜。6.5.1.2 传 感器 每个日光 温室（667m2）宜设置3个土壤温度传感器 和3个 土壤水分传感器，分 别位于 日光 温室中心点位置，以及 中心 点两 侧 与东西 围墙 的中 间位 置。有条件 的 可 适当 增加 土壤 含水量 监测 点的 数量。传感器置于15cm-20cm 的 土壤 中。6.5.1.3 采 集控 制器 采集控 制器 安装 在耳 房墙 壁上，高度 以便 于操 作为 准。6.5.2 系统 的操 作 6.5.2.1 土壤 参数 测定 测定 种 植区 域土 壤田 间持 水量和 土壤 容重（），可 参照 资料 性 附 录A、B 推荐 的测 定方 法，也可以通过 查询 资料 性附录 C 获得近 似值。DB12/T 554-2015 4 6.5.2.2 设 定灌 溉控 制参数 根据黄 瓜不 同生 育期 及土 壤条件，在 管理 软件 上设 定灌溉 控制 参数。当 土壤 温度高 于 12 时，可启动灌 溉程 序，参数 计算 及设定 依据 如下：表 2 日光 温室 黄瓜 不同 生育期 灌溉 控制 依据 及参考 灌溉 量 生长期 灌溉控 制依 据 参考 灌 溉量（单 位：m3/667m2）定植 土壤温 度传 感器 读数12 20-25 缓苗期 土壤 水 分传 感器 读数 田间 持水量 70%6-8 结果初 期 土壤 水 分传 感器 读数 田间 持水量 80%8-10 结果盛 期 土壤 水 分传 感器 读数 田间 持水量 90%10-12 结果后 期 土壤 水 分传 感器 读数 田间 持水量 80%8-10 注：田 间持 水量 和土 壤容 重 以 田间 实测 结果 为准。6.5.3 系统 的维 护 为 了 确 保系 统 稳定 运 行，保 证 监 测数 据 的完 整 性与准 确 性，应 对 智能 灌 溉系统 设 备 进行 定 期维 护工作；a）定期检 查、维护 土壤 温度 和湿度 传感 器、采集 控制 器。b）使用前 对传 感器、采 集控 制器进 行现 场检 查、校验；使用 中按 生产 厂家 要求 进行检 查维 护；黄瓜采收 结束 后将 传感 器放 置 安全处 妥善 保管。c）由业务 部门 每三 个月 派技 术人员 到现 场检 查、维护。d）定期检 查、维护 的情 况应 记入值 班日 志中。DB12/T 554-2015 5 附录 A（资料 性附 录）田间持 水量测定方法（威 尔科克斯法）1 一、仪器设备 1.天平：感 量0.01g，精 度 0.0001g 2.环刀：容 积：100cm3 3.筛子：孔 径1mm 4.其 他：电热 恒温 干燥 箱、中号 铝盒、干 燥器 等。二、测定步骤 1.用 环刀 在野 外采 原状土，带回 室内 放水 中饱 和一 昼夜（水面 较换 刀上 缘低 1mm-2mm，勿使 环刀 上 面淹水）。2.同 时在 相同 土层 采土、风干、通 过 1mm 筛 子，装入另 一环 刀中，装 土时 要轻拍 击实，并 且 稍 微 装 满些。3.将 装有 饱和 水分 湿土的 环刀的 底盖(有 孔的 盖子)打 开，连同 滤纸 一起 放在 风 干土的 环刀 上。接 触紧 密，可用砖 头压 实（一对 环刀 用三块 砖压）。4.经过 8 小时 吸水 过程 后，从上 面环 刀（成原 状土）中铝 盒取 土 15g-20g，立 即称重，准 确 至 0.01g。烘干，测定 含水 量，此值 即将接 近于 该的 田间 持水 量。本试验 需进 行 2-3 次 平行 测定，重复 间允 许误 差 1%，取 算术 平均 值。DB12/T 554-2015 6 附 录 B（资料 性附 录）土壤容 重的测定方法（环 刀法）2 一、仪器设备 1.天平：感 量0.01g，精 度 0.0001g 2.环刀：容 积：100cm3 3其 他：电热 恒温 干燥 箱、中号 铝盒、干 燥器 等。二、测定步骤 1.先在田 间选 择挖 掘土 壤剖 面的位 置，然后 挖掘 土壤 剖面，观察 面向 阳。挖出 的土放 在土 坑两 边。挖的 深度一 般 是1 米，如 只测 定耕作 层土 壤容 重，则不 必挖土 壤剖 面。2.用 修土 刀修 平土 壤剖 面，并记 录剖 面的 形态 特征，按剖 面层 次分 层采 样，每层重 复 3 个。3.将 环刀 托放 在已 知重 量 的环刀 上，环刀 内壁 稍涂 上凡士 林，将环 刀刃 口向 下垂直 压入 土中，直 至环刀筒中 充满 样品 为止。若 土层坚 实，可用 手锄 慢慢 敲打，环刀 压如 时要 平稳，用力 一致。4.用 修土 刀切 开环 刀周 围 的土样，取 出已 装上 的环 刀，细 心削 去环 刀两 端多 余的土，并擦净 外面 的土。同 时在 同层采 样处 用铝 盒采 样，测定自 然含 水量。5.把 装有 样品 的环 刀两 端 立即加 盖，以免 水分 蒸发。随即 称重（精 确 到0.01 克），并记 录。6.将 装有 样品 的铝 盒烘 干 称重（精确 到0.01 克），测定土 壤含 水量。或 者直 接从 环 刀筒 中取 出样 品测定土壤 含水 量。三、结 果计 算：1.环 刀容 积按 下式 计算：V=r2h，式中：V 为 环刀 容 积（cm3）；r 为 环刀 内半 径（cm）；h 为 环刀 高度（厘 米）；为圆 周率（3.1416）。按下式 计算 土壤 容重：s=g.100/v.(100+W)，式 中：s 为土 壤容 重（g/cm3）；g 为环 刀内 湿样 重（g）；V 为 环刀 容积（cm3）；W 为 样 品含 水量（%）。此法允 许平 行绝 对误 差0.03g/cm3，取算 术平 均值。DB12/T 554-2015 7 附 录 C（资料 性附 录）表 1 天津 主要 土壤 质地 的田间 持水 量与 土壤 容重 3 土壤质 地 田间持 水量（%）土壤容 重（g/cm3）轻壤土 22 耕层土 壤容 重一 般在1.0-1.3 中壤土 24 重壤土 26 粘土 30 DB12/T 554-2015 8 参考文 献 1 中国 科学 院南 京土 壤研 究所土 壤物 理研 究室.土壤物理性 质测 定法.北 京：中 国农业 出版 社，1978 2 中国 科学 院南 京土 壤研 究所.土壤 理化 分析.上海：上海 科学 技术 出版 社，1978 3 黄昌勇.土 壤学.北京：中国农 业出 版社，2000 _