DB5101_T 166.3—2023《数字农业物联网基地建设规范 第3部分:水果种植》.pdf
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1、 ICS 35.240.01 CCS L 70 5101 四川省成都市地方标准 DB 5101/T 166.32023 数字农业物联网基地建设规范 第 3 部分:水果种植 Construction specifications of digital agriculture IoT base Part3:Fruit cultivation 2023-10-30 发布 2023-10-30 实施 成都市市场监督管理局 发 布 DB 5101/T 166.32023 I 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 缩略语.1 5 水果种类.2 6 基地建设架构.
2、2 建设架构图.2 架构描述.2 6.2.1 设施层.2 6.2.2 网络层.2 6.2.3 数据层.2 6.2.4 应用层.2 7 基地建设基本要求.3 8 水果种植方式.3 9 基地基础功能建设要求.3 10 保护地栽培基地设备与功能建设要求.3 概述.3 耕整环节.3 种植环节.3 10.3.1 设备.3 10.3.2 功能.4 管理环节.4 10.4.1 种植环境管理.4 10.4.2 植保管理.5 10.4.3 水肥调控管理.5 10.4.4 果园剪枝管理.6 10.4.5 远程支持管理.6 10.4.6 防入侵管理.6 采收环节.6 10.5.1 果实采摘.6 10.5.2 果品分
3、级.6 10.5.3 质量检验管理.6 质量安全追溯管理.7 11 露地栽培基地设备与功能建设要求.7 DB 5101/T 166.32023 II 概述.7 耕整环节.7 种植环节.7 11.3.1 设备.7 11.3.2 功能.8 管理环节.8 11.4.1 种植环境管理.8 11.4.2 植保管理.8 11.4.3 水肥调控管理.8 11.4.4 果园剪枝管理.8 11.4.5 远程支持管理.8 11.4.6 防入侵管理.8 11.4.7 驱鸟管理.8 11.4.8 防霜冻管理.8 采收环节.8 11.5.1 果实采摘.8 11.5.2 果品分级.9 11.5.3 质量检验管理.9 质量
4、安全追溯管理.9 附录 A(资料性)基础功能信息项.10 附录 B(资料性)保护地栽培基地功能信息项.12 附录 C(资料性)露地栽培基地功能信息项.14 参考文献.15 DB 5101/T 166.32023 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。数字农业物联网基地建设规范分为以下四个部分:第 1 部分:粮油种植;第 2 部分:蔬菜种植;第 3 部分:水果种植;第 4 部分:畜禽养殖。本文件为数字农业物联网基地建设规范的第3部分。本文件由成都
5、市农业农村局提出并归口。本文件起草单位:成都市农业农村局、成都市农业技术推广总站、成都市标准化研究院、中国农业科学院都市农业研究所、四川农业大学、成都市农林科学院、成都大学、成都逸品生态农业科技有限公司。本文件主要起草人:李根、何煜、朱文杰、犹明波、付青松、左汪敬、刘莎、李茂春、马伟、鄢涛、陈娜娜、王婵、穆炯、王跃飞、岁立云、杨富云、白玲玉、胡爽。DB 5101/T 166.32023 1 数字农业物联网基地建设规范 第 3 部分:水果种植 1 范围 本文件规定了水果种植为主的数字农业物联网基地(以下简称:基地)建设的术语和定义、缩略语、水果种类、基地建设架构、基地建设基本要求、水果种植方式、
6、基地基础功能建设、保护地栽培基地设备与功能建设、露地栽培的设备与功能建设。本文件适用于成都市行政区域内规模化水果种植基地的规划、设计、建设和管理。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。GB/T 38757 设施农业小气候观测规范 日光温室和塑料大棚 JB/T 10297 温室加热系统设计规范 NY/T 1363 温室用铝箔遮阳保温幕 NY/T 3657 温室植物补光灯 质量评价技术规范 NY/T 2132 温室灌溉系统设计规范 S
7、B/T 11024 新鲜水果分类与代码 DB51/T 2897 四川省现代农业园区数字农业建设技术规范 DB5101/T 1 成都市食品检验检测数据交换规范 DB5101/T 166.12023 数字农业物联网基地建设规范 第1部分:粮油种植 3 术语和定义 DB5101/T 166.12023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。保护地栽培 protected-field cultivation 由人工保护设施所形成的小气候条件下进行的植物栽培。露地栽培 field cultivation 在没有遮挡物的土地上进行植物栽培。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。EC:电导率(Electrica
8、l Conductivity)EH或ORP:氧化还原电位(Oxidation Reduction Potential)IoT:物联网(Internet of Things)pH:氢离子浓度指数(hydrogen ion concentration)DB 5101/T 166.32023 2 RFID:射频识别(Radio Frequency Identification)5 水果种类 水果种类符合SB/T 11024的规定。6 基地建设架构 建设架构图 利用物联设备与信息系统,对水果种植过程进行动态监测管理,实现种植各环节的有效衔接,深度融合。基地建设架构主要包括设施层、网络层、数据层和应用层
9、四个层次,见图1。设施层 网络层局域网移动通信网应用层 数据层互联网基础功能建设耕整环节管理采收环节管理管理环节管理质量安全追溯管理种植环节管理 执行设备控制设备感知设备 数据汇聚数据治理数据分析数据清洗 图1 基地建设架构 架构描述 6.2.1 设施层 感知层由各种感知设备、执行设备和控制设备等组成,其中:a)感知设备。包括空气传感器、土壤传感器、虫情传感器、长势传感器、病情传感器、温度传感器、湿度传感器等感知设备;b)执行设备。包括遮阳帘、补光灯等大棚设施,以及种植环节可联网的农机设施等;c)控制设备。包括环境控制设施、水肥控制设施等。6.2.2 网络层 按照DB5101/T 166.12
10、023第6.2.2的规定执行。6.2.3 数据层 按照DB5101/T 166.12023第6.2.3的规定执行。6.2.4 应用层 DB 5101/T 166.32023 3 应用层主要实现基地功能与用户的交互,应用层功能应与水果种植过程相结合,在“耕、种、管、收”等环节,实现智能便捷的应用。主要包括基础功能、耕整环节管理、种植环节管理、管理环节、采收环节管理和质量追溯管理等。7 基地建设基本要求 基地建设基本要求包括场地、人员、网络、物联设备和数据建设等内容,应符合DB5101/T 166.12023第7章的规定执行。8 水果种植方式 水果种植主要包括以下方式:a)保护地栽培;b)露地栽培
11、。9 基地基础功能建设要求 基地基础功能主要包括投入品管理、人员管理、设备管理、编码管理和地理信息管理,应符合DB5101/T 166.12023第8.2章的规定,基础功能信息项见附录A。10 保护地栽培基地设备与功能建设要求 概述 水果保护地栽培基地建设应结合“耕、种、管、收”4个关键环节特点,规范各环节所需的设备和功能,功能信息项见附录B。耕整环节 配备可联网的耕整农机设备,配置定位感知、作业信息采集等传感设备,实现耕整信息化管理,包括但不限于以下内容:a)对农机作业轨迹的管理,形成农机作业轨迹信息;b)对农机作业信息进行采集,记录农机作业信息;c)对农机设备进行远程定位,实现农机调度管理
12、;d)有条件的基地宜配备无人驾驶或自动驾驶功能的农机设备;e)宜设置人工作业信息的录入方式,实现对人工作业信息的记录。种植环节 10.3.1 设备 10.3.1.1 避雨设施 基地宜建立种植大棚等避雨设施,配备种植相关物联网设施设备,用物联网手段进行水果种植管理。种植大棚建设可按照GB/T 38757 的规定执行。10.3.1.2 感知设备 DB 5101/T 166.32023 4 种植物联感知设备主要为棚内小气候环境监控设施,主要包括空气传感器、土壤传感器等,传感器参数应符合DB51/T 2897的规定,其中:a)大气传感器。包括空气温度传感器、空气湿度传感设施、二氧化碳传感器等;b)土壤
13、传感器。包括土壤温度传感器、土壤水分传感器、pH 传感器等;c)其他传感器。包括光照强度传感器、果树长势传感器等。10.3.1.3 执行设备 基地宜建设包括遮阳网、补光灯、施肥器、电磁阀、供暖设备等在内的执行设备,配合感知设备监测数据,实现对大棚环境进行动态调整,包括但不限于以下要求:a)遮阳网的建设可按照 NY/T 1363 的规定执行;b)补光灯的建设可按照 NY/T 3657 的规定执行;c)供暖设备的建设可按照 JB/T 10297 的规定执行。10.3.1.4 控制设备 控制设备包括大棚环境控制设施和水肥控制设施等,实现对遮阳网、补光灯、施肥器、供暖设备、感知等设备的控制管理。10.
14、3.1.5 其他设备 基地其他设备包括视频监控设备、智能显示终端等设备,其中:a)视频监控设备。主要为主要是摄像头等设施,能满足基地管理人员远程对大棚内设施、果树状况进行监控;b)智能显示终端设备。主要为数据显示屏,可实时获取并展示小气候监测数据,便于直观了解棚内果树的培育生长环境情况;c)水肥灌溉设备。包括配肥系统、传输系统和终端灌溉系统在内的灌溉系统。10.3.2 功能 对种植大棚内温湿度、病虫草害、营养成分进行感知反馈,并对感知设备、控制设备和种植过程进行管理,包括但不限于以下内容:a)感知监测管理。对水果长势、种植环境等进行动态监测,并记录感知设备动态监测信息;b)环境控制管理。根据空
15、气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器等感知数据,自动启停相应执行设备,实现相应环境指标的正常;c)设备远程控制管理。宜通过手机、电脑等方式实现对棚内设施环境控制设备、水肥药灌溉设备等的远程控制管理;d)种植过程管理。对育苗过程中施肥、施药、灌溉等农事进行管理,并记录种植信息、施肥作业信息、施药作业信息、灌溉作业信息、移栽作业信息、农机作业信息等。管理环节 10.4.1 种植环境管理 10.4.1.1 设备 基地在大棚种植区域建设传感监控设备,主要包括大棚小气候传感器等,传感器参数应符合DB51/T 2897的规定,其中:DB 5101/T 166.32023 5 a)大棚小气候传感器。
16、包括空气温度、空气湿度、光照强度、大气压、风速、风向、降雨量、二氧化碳浓度等传感器;b)土壤传感器。包括土壤温度、土壤水分、土壤 pH 传感器等;c)水质传感器。包括水质浑浊度、重金属含量、pH、水温、微生物含量传感器等;d)虫情传感器。包括虫情测报灯、高空测报灯、性诱测报仪、杀虫灯等;e)长势传感器。包括摄像头、叶面传感器、果实膨大传感器、光照传感器等;f)病情传感器。包括孢子捕捉仪等。10.4.1.2 功能 基地对果树种植过程中的空气、土壤、水质等进行实时监测、预警并自动防控,包括但不限于以下内容:a)空气灾情监测管理。实现对空气温度、湿度、光照强度、大气压、风速、风向、降雨量等环境空气数
17、据实时监测,实现空气灾情系统分析与预警;b)土壤墒情监测管理。实现实时接收土壤温度、土壤水分、土壤酸碱度等数据、统计相关时间段土壤墒情信息的功能;c)水质监测管理。实现对水质浑浊度、重金属含量、pH、水温、微生物含量等数据实时监测;d)果树长势监测管理。实现通过种苗长势观测设备,收集果树长势图片,进行动态对比分析果树每日生长情况的功能;e)病虫情监测管理。实时接收虫情测报传感设备采集的病虫体图像数据、统计相关时间段捕捉到的病虫数量、对虫情进行区域统计和趋势分析的功能,有条件的基地可实现对有害微生物的监测数据收集管理。10.4.2 植保管理 10.4.2.1 除草 应配备除草机,可配备巡视无人机
18、、覆膜设备、除草机器人,对除草作业进行管理,功能包括但不限于以下内容:a)作业前通过巡视无人机扫描杂草位置、杂草类型、杂草面积;b)技术人员根据扫描情况配置除草药物和剂量;a)根据监测的杂草位置,技术人员远程控制除草机器人的移动方向和距离;b)除草后应记录除草作业信息。10.4.2.2 喷药 应配备打药机,可配备植保无人机、喷药机器人或喷药无人机,对喷药作业进行管理,包括但不限于以下内容:a)作业前通过巡视无人机扫描植株病虫害位置、植株叶面的病害类型、病害程度以及果园的冠层情况;b)技术人员根据扫描情况配置对应药物和剂量;c)作业后应记录施药作业信息、施肥作业信息、果树病虫害信息等。10.4.
19、3 水肥调控管理 配备水肥一体化灌溉设备,配置可联网的感知设备(如控制闸门、闸阀),对水肥调控作业进行信息化管理,包括但不限于以下内容:DB 5101/T 166.32023 6 a)灌溉作业管理 实现灌溉作业监测,记录灌溉作业信息;宜实现远程控制灌溉作业,通过自动控制实现按需灌溉。b)水肥作业管理 实现水肥作业监测,记录水肥作业信息;宜实现远程控制水肥作业,通过自动控制实现按需施肥。10.4.4 果园剪枝管理 可配置气动剪枝机、电动剪枝机或配置无人整形修剪装备等,对果园的剪枝进行管理,包括但不限于以下内容:a)通过视频监控设备采集的图片分析剪枝对象的生长状态,并得出最优修剪方案,人工操作气动
20、剪枝机或电动剪枝机进行剪枝作业,并记录果树剪枝信息;a)通过视频监控设备采集的图片分析剪枝对象的生长状态,并得出最优修剪方案,远程操作无人整形修剪装备进行剪枝,并记录果树剪枝信息。10.4.5 远程支持管理 可配备高清摄像机、拾音器以及扩音器等设备,实现远程支持信息化管理,包括但不限于以下内容:a)在线诊断。实现专家远程在线查看作物生长视频、图片等信息资源,支持多专家同时在线诊断服务,并记录专家诊断信息;b)在线交流。实现远程指导、咨询、答疑等服务,并记录在线交流信息。10.4.6 防入侵管理 宜在基地边界配备防入侵安防设备(如入侵检测警视器、视频监控设备等),确保园区运行安全,在入侵发生后,
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