ICS 65.060.35 CCS B 01 DB 11 北 京 市 地 方 标 准 DB11/T 722—2022 代替 DB11/T 722—2010 节水灌溉工程自动控制系统设计规范 Design specification of automatic control system for water saving 2022 - 06 - 21 发布 北京市市场监督管理局 2022 - 10 - 01 实施 发 布 DB11/T 722—2022 目 次 前 言................................................................................. II 1 范围................................................................................. 1 2 规范性引用文件....................................................................... 1 3 术语和定义........................................................................... 1 4 总体要求............................................................................. 2 5 自动控制系统......................................................................... 4 6 辅助设计............................................................................. 5 7 设计文件组成......................................................................... 6 参考文献............................................................................... 7 I DB11/T 722—2022 前 言 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。 本文件代替DB11/T 722—2010《节水灌溉工程自动控制系统设计规范》，与DB11/T 722—2010相比， 除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： a) 更改了“范围”（见第 1 章，2010 年版的第 1 章）； b) 更改了“规范性引用文件”内的引用文件（见第 2 章，2010 年版的第 2 章）； c) 增加了“术语和定义”（见 3.1、3.2、3.3、3.4、3.5）； d) 更改了“一般规定”（见 4.1.1、4.1.2，2010 年版的 4.1.1、4.1.2）； e) 增加了“系统类型”内“集中式控制系统”与“分布式控制系统”结构图（见 4.2.1、4.2.2）； f) 更改了“系统类型”内采集信息和控制设备要求（见 4.2.3.1、4.2.3.2，2010 版的 4.2.1.2、 4.2.1.3）； g) 更改了“互锁与联动”内的要求（见 4.3.2，2010 版的 4.3.2）； h) 删除了自动控制系统的“一般规定”（见 2010 年版的 5.1）； i) 更改了“系统硬件”内的要求（见 5.1.1、5.1.2、5.1.3，2010 年版的 5.2.1、5.2.2、5.2.3）； j) 更改了“系统软件”内的要求（见 5.2.3、5.2.4、5.2.5，2010 年版的 5.3.4）； k) 更改了“防雷与接地”的相关要求（见 6.2.1，2010 年版的 6.2.1）； l) 增加了“安全设计”的相关要求（见 6.3）； m) 更改了“设计文件组成”内的要求（见 7.1，2010 年版的 7.1）； n) 更改了“设计图件”内的要求（见 7.4，2010 年版的 7.4）。 本文件由北京市农业农村局提出并归口。 本文件由北京市农业农村局组织实施。 本文件起草单位： 北京新水源景科技股份有限公司、北京市水科学技术研究院、中国标准化研究院。 本文件主要起草人：张海燕、王彦军、范海燕、戎建豹、齐艳冰、李岩峰、岳海英、安顺伟、张丽 萍、杨胜利、张娟、白雪、张玉博、纪彬彬、张航、石文学、李权辉、朱岳。 本文件及其所替代文件的历次版本发布情况为： ——2010年首次发布为DB11/T 722—2010； ——本次为第一次修订。 II DB11/T 722—2022 节水灌溉工程自动控制系统设计规范 1 范围 本文件规定了节水灌溉工程自动控制系统设计的总体要求、自动控制系统、辅助设计以及设计文件 组成的要求。 本文件适用于果园、设施农业、大田节水灌溉工程自动控制系统的设计。 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 18523 水文仪器安全要求 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 SL 56 农村水利技术术语 3 术语和定义 SL 56界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 系统首部测控单元 system front measurement and control unit 安装于节水灌溉工程首部，采集、存储工况、水情等信息，执行设备控制的模块。 3.2 田间灌溉测控单元 field Irrigation measurement and control unit 安装于灌水小区首部，采集、存储工况、水雨情、气象、墒情等信息，执行设备控制的模块。 3.3 灌溉控制器 irrigation controller 按照预定顺序或算术运算、逻辑运算，改变主电路或控制电路的接线、电路中电阻值来控制灌溉设 备动作的主令装置，可以是专用计算机或微处理器设备。 3.4 集中式控制系统 centralized control system 对设备相对集中、通讯网络相对较好的节水灌溉工程，按集中控制与管理的原则，将逻辑控制、数 据存储和过程管理等资源空间上集中配置的结构设计的自动控制系统。 ［来源：DB11/T 341—2006,3.8，有修改］ 1 DB11/T 722—2022 3.5 分布式控制系统 distributed control system 对设备相对分散、通讯网络相对复杂的节水灌溉工程，按分散控制、集中管理的原则，将逻辑控制、 数据存储和过程管理等资源采用空间分布、网络连接、协调配置的结构设计的自动控制系统。 ［来源：DB11/T 341—2006,3.7，有修改］ 4 总体要求 4.1 一般规定 4.1.1 下列情况的设施农业、大田、果园宜采用节水灌溉工程自动控制系统： ——适度规模化； ——人工控制操作费工； ——具有特殊要求。 4.1.2 节水灌溉工程自动控制系统，应符合下列规定： ——实用可靠、技术设备稳定、操作维护简单、抗干扰能力强； ——具有手动控制功能，现场控制设备设置紧急停止按钮； ——根据指令要求自动调节灌水时间和灌溉水量； ——系统响应时间不超过 1 s； ——平均无故障时间不小于 8712 h/a，系统维修时间不大于 48 h/a； ——具有非正常运行报警功能。 4.2 系统类型 4.2.1 集中式控制系统 集中式控制系统应配置相应的数据采集与控制接口设备，系统布局结构应符合图1要求。 图1 集中式控制系统布局结构图 2 DB11/T 722—2022 4.2.2 分布式控制系统 分布式控制系统应设立控制计算机与区域灌溉控制器组成通信网络，并留有与上级管理系统的通信 接口，系统布局结构应符合图2要求。 图2 分布式控制系统布局结构图 4.2.3 系统信息采集与控制 4.2.3.1 系统首部测控单元宜采集但不限于下列信息： ——水源水位、水温； ——水泵运行状态（启动、停止）、耗电量、故障； ——系统首部管道流量、压力及控制阀状态（开启、关闭、故障）； ——过滤器压差、故障； ——施肥（药）装置运行状态及投加量； ——重点设施设备图像视频； ——系统运行的保护、故障与报警； ——设备电池电压、信号质量等。 4.2.3.2 田间灌溉测控单元宜采集但不限于下列信息： ——过滤器压差、故障； ——施肥（药）装置运行状态及投加量； ——灌水小区的流量、压力及控制阀状态（开启、关闭、故障）等； ——土壤温度、墒情、EC 值、pH 值等； ——田间气象信息（降水、气温、湿度、风速、光照强度等）； ——设施农业环境信息（温度、湿度、CO2 浓度、光照强度等）； ——图像视频信息（重点设施设备、作物长势、环境状态等）； ——系统运行的保护、故障与报警； 3 DB11/T 722—2022 ——设备电池电压、信号质量等。 4.2.3.3 系统宜控制但不限于下列设备： ——水泵； ——过滤器； ——施肥（药）装置； ——灌水控制阀； ——设施农业的通风、光照、CO2 浓度、温度、湿度等控制设备。 4.3 互锁与联动 4.3.1 易引起操作失误或与流程冲突的环节，宜考虑完整的互锁与联动设计，具备操作警告或提醒功 能，并进行二次确认。 4.3.2 下列环节宜设计互锁、约束或联动功能： ——电气设备控制流程互锁； ——灌水控制阀的启闭与水泵启闭联动； ——灌水控制阀开启数量与灌溉系统流量调节联动； ——轮灌组灌水时间受约束于灌水周期、墒情； ——施肥（药）装置控制与投加量比例联动； ——设施农业环境参数调控受约束于温度、湿度、CO2 浓度、光照强度。 5 自动控制系统 5.1 系统硬件 5.1.1 系统硬件宜由下列部件组成： ——计算机硬件系统； ——通信网络与设备； ——UPS 电源以及其他供电设备等； ——与系统采集信息相关的传感器、执行终端； ——系统首部测控单元、田间灌溉测控单元； ——设施农业宜增加通风、光照、CO2 浓度、温度、湿度等传感器、执行终端。 5.1.2 系统硬件设计宜满足下列要求： ——计算机硬件及外部设备的配置在满足系统的要求下，留有升级、扩展的空间； ——输入输出接口采用通用接口，特殊接口设置通信网关； ——通信网络采用开放式通信协议； ——通信网络考虑现场环境情况，使用可靠性高的方式组网；