DB12∕T 902-2019 日光温室和塑料大棚小气候自动观测站选型与安装技术要求(天津市).pdf

ICS 65.040.30 B 18 DB12 天津市地方标准 DB12/T 9022019 日光温室和塑料大棚小气候自动观测站选型与安装技术要求 Technical requirements of microclimate automatic observation stations selection and installation in solar greenhouses and plastic tunnels 2019 - 07 - 16 发布 2019 - 09 - 15 实施 天津市市场监督管理委员会 发 布 DB12/T 9022019 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由天津市气象局提出并归口。 本标准起草单位：天津市气候中心、天津市尚通科技有限公司。 本标准主要起草人：黎贞发、宫志宏、王铁、张冬岩、刘巍、董朝阳、李根。 DB12/T 9022019 1 日光温室和塑料大棚小气候自动观测站选型与安装技术要求 1 范围 本标准规定了日光温室和塑料大棚小气候自动观测站基本要求、设备选型与设备安装要求。 本标准适用于日光温室和塑料大棚小气候自动观测站选型与安装。 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 35237-2017 地面气象观测规范 自动观测 GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 小气候自动观测站 microclimate automatic observation station 针对农业种植环境气象状况进行实时监测的设备，可监测农业生产环境的空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照、辐射、空气二氧化碳等常规气象要素，具有自动记录、超限报警和数据通讯等功能。 3.2 光合有效辐射 photosynthetically active radiation 太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分为光合有效辐射（PAR，photosynthetically active radiation），波长范围380nm710nm，与可见光基本重合。 3.3 数据采集器 data collector 能够从传感器自动采集电量信号， 并自动对采集数据进行分析和处理的测量系统， 同时具备有数据存储及数据传输功能。 4 基本要求 4.1 结构与功能 4.1.1 结构 日光温室和塑料大棚小气候自动观测站（以下称小气候自动观测站）由硬件和软件组成。硬件包括传感器、数据采集器、通讯接口、电源、支架等，软件包括采集软件和远程监控软件，结构见图1。 DB12/T 9022019 2 数据采集器数据采集器传感器传感器传感器传感器传感器传感器数据采集软件数据采集软件数据传输通道数据传输通道数据传输通道数据传输通道电源电源通讯接口通讯接口远程监控软件远程监控软件 图1 日光温室和塑料大棚小气候自动观测站 4.1.2 功能 自动采集日光温室和塑料大棚内空气温度、空气湿度、光照强度、光合有效辐射、空气二氧化碳浓度、土壤温度、土壤湿度等至少两个以上小气候要素。 自动采集小气候要素为两要素时一般需选择空气温度、 空气湿度或光照传感器， 采集小气候要素为三要素时一般需选择空气温度、空气湿度和光照传感器。 4.2 技术性能 4.2.1 传感器 各传感器测量要素的测量范围、分辨力、准确度、平均时间、采样频率等应符合表1的要求。 表1 设施内小气候自动观测站技术性能要求表 测量要素 测量范围 分辨力 准确度 平均时间a 采样频率 空气温度 -30 +50 0.1 0.2 1 分钟 6 次/分钟 空气湿度 5 RH100 RH(0 ) 1 4 （80 %RH） 8 （80 %RH） 1 分钟 6 次/分钟 土壤温度 -20 +50 0.1 0.3 1 分钟 6 次/分钟 土壤湿度 0 %100 % 1 % 5 % 1 分钟 6 次/分钟 光照强度 0 lux64000 lux 1 lux 10 % 1 分钟 6 次/分钟 光合有效辐射 2 mol/(m2 s) 2000 mol/(m2s) 1 mol/(m2s) 日总量：5 % 1 分钟 6 次/分钟 a 平均时间指对采样数据的数值进行平均的时间范围。 4.2.2 数据采集器 数据采集器应满足以下要求： a) 存储 3 个月以上的每 10 分钟和每小时整点所有观测项目数据； b) 读取存储的观测数据； DB12/T 9022019 3 c) 时钟误差每月不超过 15 秒，具有自动与手动时钟校准功能； d) 预留现场总线接口和新增观测要素传感器接口； e) 具有在线升级程序的调试接口； f) 可以使用交流或直流供电。 4.2.3 通讯接口 小气候自动观测站应具备现场采集和远程传输的通讯接口。 4.2.4 电源 小气候自动观测站应具备高稳定性、 无干扰的系统电源， 可市电或太阳能供电， 可对备用电池充电，备用电池在供电发生故障时可保证设备7天以上的供电需求。 市电输入电压范围：100V240V。 4.2.5 安装支架 安装支架需采用可移动方式设计， 传感器安装伸臂的高度需方便升降和拆装组合， 土壤温度传感器支架需采用有刻度且非强导热性的标尺板或楔子。 4.2.6 其他 小气候自动观测站的数据采样在采集器中完成，采样要素应包括： 空气温度； 空气湿度； 光照强度； 光合有效辐射； 空气二氧化碳浓度； 土壤温度； 土壤湿度。 数据算法应符合GB/T 35237-2017规定要求。 5 安装 5.1 基本要求 5.1.1 应安装在日光温室东西跨度的中间、 南北跨度自南向北作物种植区域的 23 处， 保持监测点及其周围作物的自然生长状态， 安装仪器用的小气候观测支架设于作物行间， 架臂延伸方向平行于作物种植行，有日照或辐射观测要素的小气候自动观测站应避开日光温室中间保温被遮挡和上方风口区域。 5.1.2 塑料大棚观测仪器应安装在塑料大棚中心点位置，保持测点及其周围作物的自然生长状态，安装仪器用的小气候观测支架设于作物行间，架臂延伸方向平行于作物种植行。 5.1.3 安装方式可以选择悬挂或支架。 5.2 传感器安装 安装要求见表2。 DB12/T 9022019 4 表2 仪器安装要求表 仪器 要求 允许误差范围 基准部位 温湿度传感器 高度 150 cm 5 cm 感应部分中部 地温传感器 深度 0cm、10 cm、20 cm、40 cm 1 cm 感应部分中心 光照强度传感器 需保持距作物冠层表面 20 cm 以上 方位正北 10 cm 0.25 支架安装面底座南北线 辐射传感器 需保持距作物冠层表面 20 cm 以上 方位正北 10 cm 0.25 支架安装面底座南北线 土壤湿度传感器 距离表层 10cm 5 cm 感应部分中心 二氧化碳传感器 距离地面高度 150 cm 5 cm 感应部分中部 采集器箱 高度以便于操作为准 5.3 电缆安装 5.3.1 电缆的铺设应符合 GB 50217-2007 的规定； 5.3.2 强电电缆与弱电电缆应分开布线，避免传感器信号受到干扰。 DB12/T 9022019 5 参 考 文 献 1 毛科军.农业物联网技术与应用M.天津科学技术出版社.2016. 2 GB/T 33694-2017 自动气候站观测规范 3 GB/T 20524-2006 农林小气候观测仪 4 QX/T 61-2017 地面气象观测规范 自动监测 5 QX/T 261-2015 设施农业小气候观测规范 6 QX/T 382-2017 设施蔬菜小气候数据应用存储规范 7 DB21/T 2615-2016 日光温室小气候监测站建设规范 _