设施农业物联网数据采集指南2020版

设施农业物联网数据采集指南

1范围

本标准提出了石家庄市设施农业物联网数据采集中涉及的必要环节，给出了数据采集的建议。

本标准适用于农作物种植设施农业物联网数据采集工作，畜牧养殖物联网数据采集工作可参考本指南。

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 51057 种植塑料大棚工程技术规范

JB/T 10286 日光温室技术条件

JB/T 10292—2001 温室工程术语

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.13.1

日光温室 sunlight greenhouse

以日光为主要能量来源的温室，一般由透光前坡、外保温帘（被）、后坡、后墙、山墙和操作间组成。基本朝向坐北朝南，东西向延伸。围护结构具有保温和蓄热的双重功能。适合于冬季寒冷，但光照充足地区反季节种植蔬菜、花卉和瓜果。

[JB/T 10292—2001，定义 2.3]

3.23.2

塑料大棚 plastic greenhouse

完全用塑料薄膜作为覆盖材料的大型保护地栽培设施。一般塑料大棚的跨度大于或等于4.5 m，高度大于或等于2.5 m，都采用单栋拱形结构。塑料大棚在晴天日间能大幅度提高棚内温度，但夜间保温性较差。塑料大棚适合于春提早、秋延后栽培及冬季多层覆盖育苗。

[JB/T 10292—2001，定义 2.4]

3.33.3

设施农业物联网 internet of things for facility agriculture

通过各种传感器、控制设备实时感知、控制生产现场参变量的物联网，为农作物生产精准调控提供依据。

3.43.4

资料性数据 manually reported data

设施农业物联网数据采集时，人工在信息平台填报的数据。

4总则

为规范设施农业物联网数据采集工作制定本指南。设施农业物联网数据采集工作宜符合设施规范、安装合理、采集指标灵活、记录内容准确可靠的基本原则。本指南适用于新建设施农业物联网系统的数据采集工作，已有系统可参照执行。

5需考虑的因素

5.1基础条件

5.1.1设施条件

日光温室应符合JB/T 10286的规定要求，塑料大棚应符合GB/T 51057的规定要求。

5.1.2传输方式

可采用有线连接或无线连接形式，有线连接宜采用有线局域网或485线连接方式，通信协议采用TCP/IP或者RS 485协议；无线连接宜采用Wi-Fi、蓝牙、2.45 G等方式，通信协议采用TCP/IP、Zigbee 或者Rola协议。

5.2设施

5.2.1构成

5.2.1.1采集设备

采集设备包括一个或多个传感器。根据实际需求，可以布署一个或多个传感器，实现一个或多个测量

参数的实时采集。

5.2.1.2附属设备

附属设备包括电源、设备箱等。

使用直流电源或电池供电，电源电压范围3.6 V～30 V。电源具备IP68防水等级。

设备箱应具备IP5防水等级，箱体宽度小于500 mm的，箱体钢板厚度不低于1 mm。箱体宽度大于等于500 mm，小于800 mm的，箱体钢板厚度不低于1.2 mm。箱体宽度大于等于800 mm的，钢板厚度不低于1.5 mm。

5.2.1.3软件

至少应具备服务端软件和后台管理平台，服务端软件为运行于Linux/Windows系统上的服务程序，具备与采集设备、数据库通信的能力。后台管理平台为运行于Linux/Windows系统上的网站程序，提供管理员对设备、数据的管理功能。

有条件情况下宜配套便于终端用户使用的手机APP软件，在移动互联网下提供数据查看、人工填报服务。

5.2.2数据上传方式

设施农业物联网数据通过自动上报或手动上传方式传到平台。其中使用采集设备采集的各类环境数据、控制信息、报警信息自动上报，人工采集的基地信息、设施类型、设施信息、种植信息、农事管理数据通过软件平台或服务APP人工填报。

5.2.3采集技术指标

建议采集参数包括但不限于空气温度、空气湿度、土壤温度（20 cm/40 cm/60 cm/80 cm处分四点采集）、土壤含水量（20 cm/40 cm/60 cm/80 cm处分四点采集）、光照强度、总辐射、光合有效辐射、二氧化碳浓度、土壤电导率、土壤PH值。

采集技术指标宜满足附录A的要求。

5.3安装与维护

5.3.1附属设备安装

电源和传输装置应部署于设备箱内，设备箱安装于温室/大棚内，或温室/大棚附近便于检查和维修的室内地点。设备箱需具备适合部署环境的防水、散热机制。使用DTU传输方案时，天线应延伸到设备箱外部，保证通信信号良好。

根据实际需要，安装时配置电源线、网线、设施支架等辅料。

5.3.2采集设备部署位置

日光温室中，可部署单套或两套采集设备。单套采集设备部署于温室东西长度的中间点，南北跨度自南向北作物种植区2/3位置。两套采集设备部署于温室东西长度的1/3和2/3处，南北跨度自南向北作物种植区2/3位置。

塑料大棚中，可部署单套或两套采集设备，单套采集设备部署于大棚内的中心点。两套采集设备部署

于大棚南北长度的1/3和2/3处，东西跨度的中间点。

不同采集设备部署高度应符合附录B的要求。

5.3.3维护

采集设备每年需要进行年检，检查内容包括采集设备部署位置、供电和网络连通、测量精度。检查结

果记入年检记录文档。由专人负责校准工作，对于测量精度不符合技术指标的采集设备进行校准。

5.4记录内容

5.4.1基地信息

基地信息数据记录了物联网设施所在基地的详细信息，数据构成见表1：

表1 基地信息数据