DB12∕T 580-2015 温室环境自动控制系统配置技术规范.pdf

ICS 65.020 B 02 DB12 天 津 市 地 方 标 准 DB12/T 5802015 温室环境自动控制系统配置技术规范 Configure Specifications of Environment Automatic Control System for Greenhouse 2015 - 06 - 18 发布 2015 - 07 - 01 实施 天津市市场和质量监督管理委员会 发 布 DB12/T 5802015 前 言 本标准依据 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 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：天津滨海国际花卉科技园区股份有限公司。 本标准主要起草人：杨铁顺、郝海平、刘青、赵亮、柯盛发、只艳玲、赵娜。 本标准于 2015 年 6 月发布。DB12/T 5802015 1 温室环境自动控制系统配置技术规范 1 范围 本标准规定了温室环境自动控制系统配置的术语和定义、基本要求、配置要求、环境自动控制系统的工作流程和调控原则。 本标准适用于温室环境自动控制系统的配置。 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 18621-2002 温室通风降温设计规范 GB/T 18622-2002 温室结构设计荷载 GB/T 23393-2009 设施园艺工程术语 JB/T 10296-2013 温室电气布线设计规范 JB/T 10297-2014 温室加热系统设计规范 JB/T 10306-2013 温室控制系统设计规范 NY/T 1451-2007 温室通风设计规范 NY/T 2132-2012 温室灌溉系统设计规范 NY/T 2133-2012 温室湿帘-风机降温系统设计规范 3 术语和定义 GB/T 23393-2009界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 紧急状态 State of emergency 植物生长发育受到光照、温度、湿度等环境胁迫，且环境自动调节系统失灵时的状态。 3.2 室外气象信息采集器 Outdoor meteorological information collector 室外气象信息采集器是一种室外气候信息感知和采集装置，能监测室外的温度、湿度、光照、风、雨雪等气候变化，并将变化信息按一定规律变换成电信号或其他形式信息输出至控制装置。 DB12/T 5802015 2 4 基本要求 4.1 环境自动控制系统配置按JB/T 10306-2013规定执行。 4.2 环境自动控制系统应对温室中空气温度、湿度、光照、灌溉液信息、基质温度和湿度环境参数实行监控和控制。 4.3 环境自动控制系统应与温室的结构、设备匹配，配套软件能进行升级和调整。 4.4 环境自动控制系统应与网络系统相连接，具备信号同步输送和远程控制功能。 4.5 信息的采集、 处理及调控命令应存储在系统的控制端计算机中， 可长期储存， 且与其他软件 （如excel)兼容。 4.6 环境自动控制系统应依据采集信息与设定参数，顺序执行各项设备的调控操作。 4.7 环境自动控制系统的设定值能调整改变，系统依据设定参数可自动调控相应设备；同时，各调控设备具有手动控制功能，紧急状态下可启动手动控制。 4.8 仪器发生故障、调控设备异常时，系统应发出报警讯号，并对异常事件进行记录和复位。 4.9 环境自动控制系统应与其他计算机系统保持相互独立，其它计算机失效后，仍可独立运作。 5 配置要求 5.1 温室 温室的设计和建造可参照GB/T 18622-2002的要求。 5.2 信息采集 依据温室环境调控需求，信息采集应分为室外气象信息采集、室内环境信息采集、灌溉信息采集和加温信息采集四部分。 5.2.1 室外气候信息采集器 5.2.1.1 配置要求：内置温湿度传感器、光照传感器、风向传感器、风速计、雨雪传感器，采集室外的温度、湿度、光照强度、风向、风速、降雨信息。 5.2.1.2 安放标准：置于温室外屋顶开阔处。 5.2.1.3 设备参数：内置各传感器设备参数见表 1。 DB12/T 5802015 3 表 1. 室外气候信息采集器内置传感器设备参数 传感器类型 测量范围 测量精度 备注 温湿度传感器 温度：（-30-50） 湿度：（0-100）% RH 温度：（0.5） 湿度：（5）% RH 光照传感器 光谱范围：（300-700）nm 测 量 范 围 ： （ 0-5000 ）mol.s-1m-2 （5）% 风向传感器 0-360，16个方位 （1/2）方位 应水平安装 风速计 （0-32.6）m/s （1）m/s 雨雪传感器 有无 5.2.2 室内环境信息采集端 5.2.2.1 配置要求：室内环境信息采集端应包含空气温度和湿度传感器、基质温度和湿度传感器、光量子传感器，采集室内空气温度和湿度、基质温度和湿度，以及室内光照强度信息。 5.2.2.2 安放标准：室内环境信息采集端各类传感器应在1000m2范围内设2个及以上。具体安放标准为：室内温度和湿度传感器水平置于监测区域中央， 垂直置于植物上方15cm处； 基质温度和湿度传感器安放应选监测区域中央植物，传感器探头垂直插至植物根区中部；PAR传感器置于监测区域中央，垂直高度位于地面上方2.5m 处。 5.2.2.3 设备参数：室内环境信息采集端各类传感器设备参数见表 2. 表 2. 室内气候信息采集端各类传感器设备参数 传感器类型 测量范围 测量精度 备注 空气温湿度传感器 温度：（-20-95） 湿度：（10-100）% RH 温度：（1） 湿度：（10）% RH 工作环境要求温度：（-5-85），湿度：（0-100）% RH。 基质温湿度传感器 基质温度：（-20-95） 基质湿度：（0-100）% RH 温度：（0.5） 湿度：（5）% RH PAR传感器 测 量 范 围 ： （ 0-5000 ）mol.s-1m-2 （1）mol.s-1m-2 5.2.3 灌溉信息采集端 5.2.3.1 配置要求：一种灌溉系统可设1个EC值传感器、2个pH传感器、1个流量传感器。若温室内包含两种或两种以上灌溉系统，每种灌溉系统应设独立的信息采集端。 5.2.3.2 安放标准：各传感器置于灌溉系统靠近出水端管道中央，如图1所示 5.2.3.3 设备参数：灌溉信息采集端各类传感器设备参数见表 3. DB12/T 5802015 4 表 3. 灌溉信息采集端各类传感器设备参数 传感器类型 测量范围 测量精度 备注 EC值传感器 （0-20）ms/cm （ 0.1） ms/cm pH传感器 （2.5-9） pH （ 0.1）pH 注意传感器探头安装深度 流量传感器 （0-1.5）m/s （ 0.1）m/s 图 1 灌溉信息采集端各类传感器在灌溉系统管道中分布位点示意图 5.2.4 加温信息采集端 5.2.4.1 配置要求：一种加温系统宜设进水、回水各1个水温传感器，采集用于加温和回流的热水温度。若温室内包含两种或两种以上加温系统，则每种加温系统宜设独立的信息采集端。 5.2.4.2 安放标准：置于加热管道中，在管道中的分布位点同灌溉信息采集端的传感器分布位置。 5.2.4.3 设备参数：测量范围为（0-100），测量精度为（0.1）。 5.3 控制端要求 5.3.1 控制端应位于温室入口侧，宜设独立控制机房，机房宜控制温度（20-25）、 湿度（65-70）%。 5.3.2 控制端应配备温室控制器、配电柜和计算机，计算机内安装温室监控与数据统计、分析和处理系统。 5.3.3 控制端计算机通过通信网络与信息采集端、 调控终端相连， 控制软件系统具备对信息采集端获取的信息进行统计、分析、处理和产生相应调控指令，并将指令传递给调控终端的功能。 5.3.4 温室控制端配电柜应连接温室控制器的所有控制输出、 调控终端的电源开关， 温室内的电气布线设计应符合JB/T 10296-2013的要求。 5.3.5 温室监控与数据管理系统应具有采集数据的收集、存储、处理及历史状态查询功能。 5.3.6 如果智能化温室设多个气候区域，则每个气候区域应设相应的数据存储处理器和子站。 5.4 调控终端要求 5.4.1 温室调控终端系统应包括湿帘风机降温系统、 加热系统、 迷雾系统、 通风系统、 遮阳保温系统、灌溉系统、补光系统等环境调节设施，但对于调控设施不做具体要求，生产者可根据生产实际需求选择安装不同设施，如灌溉系统既可选择潮汐式灌溉，也可选择滴灌方式。 DB12/T 5802015 5 5.4.2 调控终端设备安装应按照已发布标准规定执行，具体如下： 5.4.2.1 降温系统的选择与安装可参照NY/T 2133-2012和GB/T 18621-2002的要求； 5.4.2.2 加热系统的选择与安装可参照JB/T 10297-2014的要求； 5.4.2.3 通风系统的选择与安装可参照NY/T 1451-2007和GB/T 18621-2002的要求； 5.4.2.4 遮阳保温系统选用铝箔遮阳保温幕或由贴塑铝箔制成的其他类型的温室遮阳幕产品时，可参照NY/T 1363-2007的要求； 5.4.2.5 灌溉系统的选择与安装应符合NY/T 2132-2012的要求。 DB12/T 5802015 6 6 环境自动控制系统的工作流程和调控原则 6.1 环境自动控制系统工作流程 6.2 环境自动控制系统的调控原则 6.2.1 系统调控策略的制定应保证植物生长处于最优环境，同时兼顾节约能源原则。 6.2.2 系统必须可以独立调控特定气候区域的环境、给水与给肥，设定调控参数前选择相应的区域。 6.2.3 环境调控以阶梯方式进行，调整不可过于剧烈。 6.2.4 依据植物一天中的不同时段对气候的要求不同，将一天 24 h 至少划分为 4 个时段，分别给予不同设置。 6.2.5 温室环境调控对温度、湿度和光照进行参数设置。 6.2.6 作物容许范围内，目标温度一般维持在平均温度，可适量增加日夜温差；同时，为节省能源，目标加热温度与目标降温温度要有适当间隔，一般保持在 2左右。 6.2.7 湿度的参数设置以相对湿度值来反映。