DB5101-T 166.1-2023 数字农业物联网基地建设规范 第1部分：粮油种植

35.240.01CCS

L

705101 DB

5101/T

—2023数字农业物联网基地建设规范

第

1

部分：粮油种植Construction

IoT

base—Part

1:Grain

oils

成都市市场监督管理局 发

布DB

5101/T

166.1-2023 前言

................................................................................

III1

...............................................................................

12 规范性引用文件

.....................................................................

13 术语和定义

.........................................................................

14 缩略语

.............................................................................

25 粮油作物种类

.......................................................................

26 基地建设架构

.......................................................................

2建设架构图

.....................................................................

2架构描述

.......................................................................

36.2.1 设施层

.....................................................................

36.2.2 网络层

.....................................................................

36.2.3 数据层

.....................................................................

36.2.4 应用层

.....................................................................

37 基地建设基本要求

...................................................................

4场地

...........................................................................

4人员

...........................................................................

4农田

...........................................................................

4网络

...........................................................................

4物联设备

.......................................................................

4数据

...........................................................................

48 基地设备与功能建设

.................................................................

5概述

...........................................................................

5基础功能

.......................................................................

58.2.1 投入品管理

.................................................................

58.2.2 人员管理

...................................................................

58.2.3 设备管理

...................................................................

58.2.4 编码管理

...................................................................

58.2.5 地理信息管理

...............................................................

5耕整环节

.......................................................................

6种植环节

.......................................................................

68.4.1 大棚育苗管理

...............................................................

68.4.2 田间育苗管理

...............................................................

78.4.3 播种管理

...................................................................

7田间管理环节

...................................................................

78.5.1 监测管理

...................................................................

78.5.2 水肥调控管理

...............................................................

8DB

5101/T

166.1—20238.5.3 农事生产管理................................................................

88.5.4 生育期管理..................................................................

88.5.5 远程支持管理................................................................

88.5.6 防入侵管理..................................................................

9收获环节........................................................................

98.6.1 收割管理....................................................................

98.6.2 烘干管理....................................................................

98.6.3 质量检验管理................................................................

9质量安全追溯管理................................................................

9附录

A（资料性） 基地功能建设信息项

..................................................

10参考文献..............................................................................

14IIDB

5101/T

166.1-2023 本文件按照GB/T

1.1—2020《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1部分。本文件由成都市农业农村局提出并归口。(成都)省粮食质量监测中心、成都大学。敬、赵卫东、涂杰、王芬、张修军、张凤枰、张应福、胡益、郭升东、杨军、王婵、白玲玉、胡爽。IIIDB

5101/T

166.1—2023

1 范围粮油作物种类、基地建设架构、基地建设基本要求、基地设备与功能建设。本文件适用于成都市行政区域内规模化粮油种植基地的规划、设计、建设和管理。2 规范性引用文件文件。GB/T

18622

农业温室结构荷载规范GB/T

22239

信息安全技术

网络安全等级保护基本要求GB/T

30269.701

信息技术

传感器网络

第

701

部分：传感器接口：信号接口GB/T

30269.702

信息技术

传感器网络

第

702

部分：传感器接口：数据接口GB/T

30600

GB/T

信息技术服务

第

5

部分：数据治理规范GB/T

37024

信息安全技术

物联网感知层网关安全技术要求GB/T

37025

信息安全技术

物联网数据传输安全技术要求GB/T

37988

信息安全技术

数据安全能力成熟度模型GB/T

51424

农业温室结构设计标准LS/T

1703

粮食信息分类与编码

粮食及加工产品分类与代码NY/T

1363

温室用铝箔遮阳保温幕NY/T

1451

温室通风设计规范NY/T

2132

温室灌溉系统设计规范NY/T

2133

温室湿帘-风机降温系统设计规范NY/T

3657

温室植物补光灯

质量评价技术规范NY/T

3696

设施蔬菜水肥一体化技术规范JB/T

10294

湿帘降温装置JB/T

10297

温室加热系统设计规范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3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。DB

5101/T

166.1—2023数字农业物联网基地

internet

things

base

digital

经农业农村部门确立的示范性农业生产基地。[来源：DB5101/T

32—，3.1，有修改]感知设备

能够获取对象信息的设备，并提供接入网络的能力。[来源：GB/T

33745—2017，2.1.9]执行设备

execution

根据控制指令完成相应功能操作的设备。控制设备

依据控制策略对感知设备、执行设备进行控制的设备。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。IoT：物联网（Internet

Things）NB-IoT：窄带物联网（

Band

Internet

of

）pH：氢离子浓度指数（Hydrogen

ion

concentration）RFID：射频识别（Radio

Frequency

）5 粮油作物种类粮油作物种类按照LS/T

的规定执行，成都地区主要粮油作物种类包括：a)

粮食作物。主要包括稻谷、小麦、玉米等；b)

油料作物。主要包括油菜、大豆等。6 基地建设架构建设架构图架构主要包括设施层、网络层、数据层和应用层，见图1。DB

5101/T

166.1—2023应

层数

···据

···层网络

···层设施层

图1

基地建设架构架构描述6.2.1 设施层设施层由感知设备、执行设备和控制设备等组成，其中：a)

光照传感器、二氧化碳传感器、土壤

pH

传感器以及视频监控设备等；b)

执行设备。包括风机、天窗、湿帘等大棚设施，以及种植过程中可联网的农机设备等；c)

控制设备。包括大棚环境控制设备、水肥控制设备等。6.2.2 网络层按照物联设施的技术要求，组建相应的物联网络，如NB-IoT、Zigbee6.2.3 数据层数据层为基地的运行提供数据支撑，包括数据汇聚、数据清洗、数据治理、数据分析等,其中：a)

提供基础；b)

清洗处理，以提高数据的质量；c)

数据治理。建立数据治理体系，明确数据治理内容，并按照

GB/T

的规定开展数据治理工作；d)

报告等方式，最大化发挥数据作用，为生产种植计划、投资决策等提供支撑。6.2.4应用层DB

5101/T

166.1—2023应用层主要实现基地功能与用户的交互，应用层功能应与粮油种植过程相结合，在“耕、种、管、节的管理和质量安全追溯管理等。7基地建设基本要求场地具备开展基地建设的场所，应广泛应用物联网等信息技术。人员的有效运转。农田农田建设按照

30600的规定执行。网络接入互联网、移动通信等网络，有条件的基地还可建立局域网。物联设备物联设备包括感知设备、执行设备和控制设备中具备物联功能的设备。包括以下要求：a)

具备不间断工作的能力；b)

具备相关数据采集功能；c)

具备物联数据在本地缓存记录的功能；d)

具备网络连接功能，能实现数据实时传递；e)

具备休眠唤醒机制，休眠模式下低功耗运行；f)

具备过压、欠压、过流、过载等自动保护功能；g)

可根据现场条件选择市政供电或太阳能供电；h)

物联设备传输包括以下要求： 物联设备信号接口按照

30269.701的规定执行；数据交互报文格式按照

30269.702的规定执行； 数据传输安全按照GB/T

网关安全按照GB/T

37024的规定执行。数据数据包括以下要求：a)

据库进行数据资源的存取；b)

数据采集。广泛采集基地种植数据，建立种植数据资源库；c)

数据备份。定期对数据资源进行备份，备份方式可采用本地或异地等方式；DB

5101/T

166.1—2023d)

于： 进行数据分类管理，形成数据资产； 建立数据之间的关联性，确保各环节数据能有效衔接； 建立相应数据接口，实现与相关部门的数据交互； 建立数据开放清单，实现与社会相关方的供需对接。e)

照

GB/T

22239

GB/T37988

的规定执行。8 基地设备与功能建设概述4功能建设信息项见附录A。基础功能8.2.1 投入品管理投入品管理包括但不限于以下内容：a)

b)

肥料管理。对肥料入库、出库等进行信息化管理，并记录相关信息；c)

农药管理。对农药入库、出库等进行信息化管理，并记录相关信息；d)

8.2.2人员管理8.2.3 设备管理设备管理包括但不限于以下内容：a)

信息；b)

制定感知数据异常判断机制，对异常数据进行预警，并记录预警信息；c)

对具备在线控制的设备，宜在线监测设备运行情况，并记录设备运行信息、启停信息；d)

设备发生故障时，宜通过短信等方式进行故障报警。8.2.4 编码管理管理对象进行编码管理，编码可以采用一维码、二维码或RFID等载体实现。8.2.5 地理信息管理DB

5101/T

166.1—2023实现农田地理信息管理，包括农田边界管理、农田定位管理、农田的可视化管理等。耕整环节配备可联网的耕整农机设备（如旋耕机、深松机等），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；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8.4.1 大棚育苗管理8.4.1.1 设备8.4.1.1.1 育苗大棚设可按照

18622、

514248.4.1.1.2 感知设备DB51/T

2897的规定执行。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)

土壤传感器。包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤

传感器等；c)

其他传感器。包括光照强度传感器、作物长势遥感传感器等。8.4.1.1.3 执行设备中：a)

风机可按照

NY/T

2133

的规定执行；b)

天窗、侧窗可按照

NY/T

1451

c)

湿帘可按照

JB/T

10294

的规定执行；d)

遮阳网可按照

NY/T

1363

的规定执行；e)

补光灯可按照

NY/T

3657

的规定执行；f)

施肥器、电池阀可按照

2132

g)

供暖设备可按照

JB/T

h)

灌溉设备可按照

NY/T

、NY/T

2132

的规定执行。8.4.1.1.4 控制设备控制设备包括大棚环境控制设备等，实现对风机、天窗、湿帘、感知等设备的控制管理。DB

5101/T

166.1—20238.4.1.1.5 其他设备其他设备主要包括视频监控设备、智能显示终端等，其中：a)

视频监控设备。主要指摄像头等设备，实现对棚内设施、作物状况的远程监控；b)

智能显示终端。主要指数据显示屏，可动态获取、展示棚内监测数据。8.4.1.2功能对棚内设备和育苗过程等进行信息化管理，包括但不限于以下内容：a)

感知监测管理。记录感知设备动态监测信息；b)

停相应执行设备，实现棚内相应环境指标的正常；c)

帘、风机、浇水、施肥、施药等设备；d)

作业信息、施药作业信息、灌溉作业信息、移栽作业信息等；e)

育苗环节农事作业提供支持。8.4.2 田间育苗管理田间育苗管理可按照8.5的规定执行。8.4.3 播种管理信息化管理，具体内容可按照的规定执行。田间管理环节8.5.1 监测管理8.5.1.1 设备8.5.1.1.1 感知设备种植传感器等。传感器参数按照DB51/T

2897的规定执行。其中：a)

器；b)

土壤传感器。包括土壤温度、土壤湿度、土壤

pH

等传感器；c)

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；d)

苗情传感器。包括作物长势观测设备；e)

病情传感器。包括孢子捕捉仪等；f)

水田种植传感器。包括水位、水温、酸碱度、电导率等传感器。8.5.1.1.2 其他设备DB

5101/T

166.1—2023其他设备包括智能数据站、视频监控设备等，其中：a)

智能数据站。主要指在田间设置的数据收集设备，对感知设备采集的数据进行存储、传输；b)

视频监控设备。主要指摄像头等设备，可实现对田间设施、作物状况的远程监控。8.5.1.2功能8.5.1.2.1 四情监测管理对四情进行动态监测管理，包括但不限于以下内容：a)

管理；b)

土壤墒情监测。动态接收土壤温度、土壤水分、土壤

pH

等数据，进行统计和分析管理；c)

苗情监测。通过作物长势观测设备，收集粮油作物长势图片，动态对比分析作物生长情况；d)

数据，进行统计和分析管理。8.5.1.2.2 特殊监测管理水田种植的作物，宜对水温、水位等环境进行监测和分析，记录相应信息。8.5.2 水肥调控管理行信息化管理，包括但不限于以下内容：a)

动控制实现按需灌溉；b)

动控制实现按需施肥。8.5.3 农事生产管理但不限于以下内容：a)

业信息、施药作业信息、灌溉作业信息、巡查作业信息等；b)

灌溉等管理提供信息决策。8.5.4生育期管理术，实现自动判断粮油作物所处生长阶段，为农事生产等管理提供信息决策。8.5.5 远程支持管理配备高清摄像机、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：DB

5101/T

166.1—2023a)

服务，并记录专家诊断信息；b)

在线交流。实现远程交流、指导、答疑等服务，并记录在线交流信息。8.5.6 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），确保基地运行安全，在入侵发生后，实现自动报警，记录入侵信息。收获环节8.6.1收割管理信息化管理，具体内容可按照的规定执行，同时还应实现收割计产管理，包括但不限于以下内容：a)

实现对收割种植区域（地块）产值的计算；b)

实现对地块产值的分析，如同比分析、环比分析等。8.6.2 烘干管理配备粮食烘干机等设备，配置烘干数据采集设备，记录烘干作业信息。8.6.3 质量检验管理配备质量检验检测仪器设备（如快检设备、常规检验设备等），有条件的基地宜建设检验实验室，实现产品质量检验信息化管理，包括但不限于以下内容：a)

快检。实现粮油产品质量的快速检测，并记录检测信息。检测信息可参考

DB5101/T

1

执行；b)

DB5101/T1

的规定执行；c)

检测报告。支持出具快检、常规检测的检测报告。

质量安全追溯管理RFID于以下内容：a)

追溯单元管理。建立农产品追溯单元（如某一品种、某一种植区域）；b)

追溯码管理。制定追溯码规则，做到一物一码，且追溯码应具有唯一不变性；c)

数据的关联；d)

追溯信息。信息类别信息项基础信息基地名称、地址、地理位置、负责人、联系电话、种植面积、种植品种种子（种苗）管理肥料名称、登记号批次号、规格主要成分及含量、生产单位、生产日期、有效日期、数量、采购时间、入库时间、操作人员等农药名称、登记号批次号、规格主要成分及含量、生产单位、生产日期、有效日期、数量、采购时间、入库时间、操作人员等投入品名称、登记号批次号、规格主要成分及含量、生产单位、生产日期、有效日期、数量、采购时间、入库时间、操作人员等姓名、性别、身份证号、联系电话、从事产业类型、从事岗位、工作单姓名、性别、身份证号、联系电话、从事产业类型、从事岗位、工作单姓名、性别、身份证号、联系电话、从事产业类型、从事岗位、工作单姓名、性别、身份证号、联系电话、专业领域、工作单位等

设备名称、设备编号、所在种植单元编码、型号、类型、技术参数等设备名称、设备编号、所在种植单元编码、维护内容、维护时间、维护设备名称、设备编号、所在种植单元编码、报废原因、报废时间等设备名称、设备编号、所在种植单元编码、监测值、监测时间、预警时设备名称、设备编号、所在种植单元编码、运行状态等DB

5101/T

166.1—2023附 录 A（资料性）基地功能建设信息项基地功能建设信息项见表。表A.1表A.1

基地功能建设信息项信息类别信息项耕整环节耕整作业管农机名称、农机编号、种植单元编码、耕整时间、耕整面积、耕整方式种植环节大棚育苗管大气温度监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、温度、监测时间等大气湿度监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、湿度、监测时间等二氧化碳监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、二氧化碳浓度、监测时间等土壤温度监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、土壤温度、监测时间等土壤湿度监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、土壤湿度、监测时间等pH设备名称、设备编号、所在种植单元编码、土壤pH光照强度监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、光照强度、监测时间等作物长势监测信设备名称、设备编号、所在种植单元编码、长势图片、长势分析结果、设备名称、设备编号、