基于水肥一体化灌溉系统的物联网应用技术规范总结

1. 标准概述

T/CI 9062025《基于水肥一体化灌溉系统的物联网应用技术规范》是由中国国际科技促进会发布的团体标准，主要起草单位包括海南宝秀节水科技股份有限公司等多家企业和科研机构。该标准规定了水肥一体化灌溉系统中物联网应用的技术参考体系结构、系统组成、功能要求及维护保养等内容。

2. 适用范围

本文件适用于水肥一体化灌溉系统建设及物联网的规划、设计、实现和应用，给出了基于水肥一体化灌溉系统的物联网应用技术参考体系结构的说明，规定了系统中物联网各功能域以及支撑域功能实现的IT基础设施的构成。

3. 术语定义

标准中明确了几个关键术语的定义：

• ​​水肥一体化​​：根据作物需求，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理
• ​​以水促肥​​：通过科学调控农田水分，改善土壤性质，促进养分高效利用
• ​​以肥调水​​：通过科学施肥，提高作物高效利用水分和抵御干旱的能力
• ​​水肥耦合​​：使水肥两大生产要素之间产生协同效益，相互配合促进

4. 技术体系结构

4.1 总体结构

基于水肥一体化灌溉系统的物联网应用技术参考体系结构由两部分组成：

1. 水肥一体化灌溉系统
2. 物联网智能控制系统

4.2 水肥一体化灌溉系统组成

• 可使用江河、湖泊、库塘、井泉等
• 地下水超采区域宜配备软体集雨窖
• 特殊水质水源(如微咸水、再生水)需进行论证

包括：

• ​​加压设备​​：水泵、动力机等
• ​​计量设备​​：水表、压力表等
• ​​控制部件​​：球阀、闸阀和电磁阀等
• ​​安全保护设备​​：过滤器、安全阀、逆止阀、排气阀等
• ​​施肥设备​​：单通道或多通道智能施肥机

过滤器选择根据水质状况有多种组合方式，标准中详细列出了不同水质条件下的过滤器组合选型表。

• 包括主管、干管、支管和毛管四级管道
• 管道应抗老化、施工方便、连接可靠
• 布设应考虑作物种类、地形等因素

• 包括滴头、滴灌管、滴灌带、微喷头等
• 选择应考虑作物种类、种植方式、土壤质地等因素
• 标准规定了不同土壤质地下的灌水器流量范围

4.3 物联网应用技术要求

• 采用远距离无线通信方式(4G/5G/NB-IoT)
• 应实现远程控制及数据查看、编辑和实时监测
• 系统应链条化、模块化，操作界面简单易懂

标准规定了七大功能服务：

1. ​​智慧种植数据采集服务​​：采集空气温湿度、光照度、土壤温湿度等指标
2. ​​辅助视频图像采集服务​​：部署360°高清摄像头，实时监控基地
3. ​​远程智慧灌溉服务​​：支持定时灌溉、条件灌溉等多种策略
4. ​​智慧种植云应用服务​​：数据汇总分析，提供平台化解决方案
5. ​​种植设备智慧控制子系统服务​​：支持远程控制和自动化控制
6. ​​预警中心子系统服务​​：基于大数据分析和AI算法进行预警
7. ​​智慧种植移动应用服务​​：通过App随时随地查询环境数据

• 根据作物需水规律、土壤墒情等制定灌溉制度
• 通过墒情监测设备测定不同土层含水量
• 结合物联网技术实现自动化控制

4.4 系统装配要求

标准详细规定了：

• 流量计与主管道连接方式
• 压力传感器与主管道连接方式
• 电磁阀与支管道连接方式
• 灌溉区控制模块与电磁阀连接方式
• 恒压供水控制模块连接方式
• 物联网设备安装注意事项(防雷、线缆铺设等)

5. 系统维护保养

5.1 水肥一体化灌溉系统维护

• 滴(喷)灌管(带)铺设注意事项
• 灌溉施肥系统使用顺序(清水-施肥-清水)
• 定期检查维修系统设备
• 作物生育期首末次灌溉应冲洗系统
• 冬季休耕期和高温闷棚期的特殊维护
• 易损易盗部件保护

5.2 物联网控制系统维护

• 定期检查主机模块、控制模块等
• 设备安装时的调试要求
• 使用中的定期检查维护(至少每周一次)
• 农业耕作时对设备的保护
• 通信服务的缴费管理

6. 规范性引用文件

标准引用了多项国家标准和行业标准，包括：

• GB/T 17187-2009 农业灌溉设备滴头和滴灌管技术规范
• GB/T 19812.1-2017 塑料节水灌溉器材 第1部分
• GB/T 33474-2016 物联网参考体系结构
• NY/T 2624-2014 水肥一体化技术规范总则
• 以及其他相关技术标准