DB22T 3329-2022 基于通信铁塔的农业气象灾害智能监测站建设规范.pdf

ICS 07.060 CCS A 47 DB22 吉林省地方标准 DB 22/T 33292022 基于通信铁塔的农业气象灾害智能监测站建设规范 Construction specification of agricultural meteorological intelligent monitoring station based on communication tower 2022-01-28 发布 2022-02-28 实施 吉林省市场监督管理厅 发 布 DB22/T 33292022 I 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。请注意本文件中的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由吉林省中农阳光数据有限公司提出。本文件由吉林省气象局归口。本文件起草单位：吉林省中农阳光数据有限公司，长春市气象局，绿园区气象局，吉林省气象探测保障中心。本文件主要起草人：谢今范、高玉庄、赵明，赵永涛，王亮，张昊喆，邵玉龙，张婷，王莫寒，唐志会。DB22/T 33292022 1 基于通信铁塔的农业气象灾害智能监测站建设规范 1 范围 本文件规定了基于通信铁塔的农业气象灾害智能监测站的建站规范，描述了监测站的选塔、设备、性能、安装和验收要求。本文件适用于基于通信铁塔的农业气象灾害智能监测站建设。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 700 碳素结构钢 GB/T 706 热轧型钢 GB/T 5023.7 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 GB/T 35237 地面气象观测规范 自动观测 GB/T 37467 气象仪器术语 GB/T 19582.1 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 QX/T 4-2015 气象台（站）防雷技术规范 YD/T 926.2 大楼通信综合布线系统 3 术语和定义 GB/T 37467 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 通信铁塔 communications tower 各移动网络运营商正在使用的具有通信功能的高耸钢结构，包括角钢塔、三管塔、单管塔、拉线塔、桅杆塔等，可提供稳定的供电、稳定的无线信号源、端站数据采集器及相关设备安装条件。3.2 农田实景监测设备 farmland real scene monitoring equipment 利用网络云台变焦摄像头，具有网络传输功能，并可变换焦距的视频采集设备。3.3 农业气象灾害智能监测站 agricultural meteorological disaster intelligent monitoring station 利用通信铁塔基础设施和辅助设备建设的具有对农作物的旱、涝、风、霜、雹等灾害实景及其相关的气象要素进行自动实时的数据监测和数据传输的监测站。DB22/T 33292022 2 4 站型 4.1 A 型站 4.1.1 应具有空气温度、相对湿度、气压、风向、风速、雨量、土壤温度、土壤湿度等气象要素监测和农田实景监测的功能。4.1.2 以铁塔为中心，16 km 2 km 半径区域范围内不应有同类站。4.2 B 型站 4.2.1 应具有风速、雨量气象要素监测和农田实景监测的功能。4.2.2 以铁塔为中心，4 km 1 km 半径区域范围内不应有同类站或 A 型站。5 铁塔选择 5.1 铁塔高度不低于 40 m，半径 300 m 范围内不应有高度超过距铁塔距离 1/3 的建筑物、构筑物。5.2 半径 50 m 范围内应具有超过 1 公顷范围的农田等监测对象。5.3 周围不应有致使传感器观测值发生异常变化的各种干扰源。5.4 应符合结构承载力的要求。5.5 应具有防雷接地措施。6 设备要求 6.1 基本要求 6.1.1 基于 Modbus 协议输出数字信号，应符合 GB/Z 19582.1 的规定。6.1.2 农田实景监测设备应符合 GB/T 28181 的规定。6.1.3 电缆应符合 GB/T 5023.7 的规定。6.1.4 网线应符合 YD/T 926.2 的规定。6.1.5 电源应采用直流电源。6.1.6 数据采集应符合 GB/T 35237 的规定。6.1.7 传输应使用端站数据采集器传输，10 min 到报率应达到 97%。6.2 性能要求 6.2.1 设备参数 6.2.1.1 气象要素传感器性能参数见附录 A。6.2.1.2 农田实景监测设备性能参数见附录 B。6.2.2 电气安全性 6.2.2.1 工作条件温度应在-25 35 之间，湿度不大于 95%RH。6.2.2.2 工作电压应不高于 48 V。6.2.2.3 电源输入端与金属构件或机壳之间的绝缘电阻应大于 2 M。6.2.2.4 对输入、输出电源正、负极要有明确标识。6.2.3 防雷 DB22/T 33292022 3 应符合 QX/T 4-2015 的要求。6.2.4 环境适应性 6.2.4.1 塔上设备运行环境 6.2.4.1.1 工作温度应为-40+50。6.2.4.1.2 抗阵风应小于 36 m/s。6.2.4.2 塔下机房设备运行环境 6.2.4.2.1 工作温度应在 5 40 之间。6.2.4.2.2 相对湿度应小于 90%。6.2.4.2.3 电压波动应满足直流 48 V4.8 V。6.2.4.3 机械条件 6.2.4.3.1 正稳态振动 6.2.4.3.1.1 频率应在 2 Hz9 Hz，位移应不大于 1.5 mm。6.2.4.3.1.2 频率应在 9 Hz200 Hz，加速度应小于 5 m/s。6.2.4.3.2 非稳态振动（冲击）6.2.4.3.2.1 峰值加速度应小于 40 m/s。6.2.4.3.2.2 脉冲持续时间应小于 6 m/s。6.2.4.3.2.3 次数应大于 1000 次。6.2.4.4 电磁抗扰 应符合 GB/T 17626.2 的要求。6.3 设备可靠性 平均无故障时间大于 2000 h。6.4 外观 6.4.1 整机的外观几何形状和尺寸应符合图样要求，表面应光洁、无损伤、无变形、无涂层脱落。6.4.2 各机械部件、零件表面应无污染、无毛刺、无锈蚀，弯曲部分不应有裂纹或褶皱。6.4.3 产品商标印记、字符和代码应完整、清晰、牢固。6.4.4 风速传感器的风杯无明显变形，转轴竖直时其转动应平稳、灵活。6.5 功能要求 6.5.1 气象设备 6.5.1.1 对所观测的气象要素进行采样、处理、存储、传输。6.5.1.2 应具有实时传输的功能，当采集的气象数据达到设定的阈值后，加密上传。6.5.1.3 采样频率可设置，应具备不少于 1 年数据的存储空间。6.5.1.4 应具有双向通信传输。6.5.1.5 时钟自动校验。DB22/T 33292022 4 6.5.2 农田实景监测设备 6.5.2.1 应具有定时抓拍功能。6.5.2.2 应具备相应的接口，可以与气象要素传感器联动，并具有自动抓拍功能。7 设备安装 7.1 基本要求 7.1.1 设备安装构件齐全，质量合格，并有明细表、产品质量证明书及预组装记录。7.1.2 施工人员应具备相应资质。7.1.3 施工场地符合施工方案的要求。7.1.4 预埋件、预留安装孔口符合设计要求。7.1.5 不应在塔桅钢结构受力杆件上焊接其他悬挂物和安装其他卡具。7.2 安装高度 7.2.1 气象要素传感器设备 7.2.1.1 农田上无遮挡物时，安装高度为 3 m0.15 m。7.2.1.2 农田上有遮挡物时，安装高度应在遮挡物之上 1 m0.05 m。7.2.1.3 土壤温度传感器应横向埋设在地表下 15 cm1 cm。7.2.2 农田实景监测设备 安装高度为 30 m 40 m。7.3 设备连接 7.3.1 气象要素传感器设备采用符合 RS485 协议的传输线与端站数据采集器设备连接，符合 GB/T 19582.1。7.3.2 农田实景监测设备采用网线与端站数据采集器设备连接，传输线长度小于 100 m。7.4 设备与铁塔距离 7.4.1 雨量传感器应距离铁塔外边缘为 0.8 m0.1 m。7.4.2 风向、风速、空气温度、空气湿度、气压传感器距离铁塔外边缘为 1.2 m0.1 m。7.4.3 风向、风速传感器应高于雨量传感器。7.4.4 农田实景监测设备安装于铁塔外边缘。7.5 支架方向 7.5.1 气象要素设备传感器支架方向应指向当地主导风方向。多立柱型通信铁塔，应安装在靠近主导风方向的立柱上。7.5.2 农田实景监测设备摄像头朝向正北方向，正北方向农田较少的可适当向农田区域多的方向调整。7.6 设备与铁塔的连接 7.6.1 设备支架与塔身应采用连接板与 U 型螺栓配合固定，螺栓紧固应牢固，外露丝扣不应少于 2 扣。7.6.2 紧固件如螺丝、抱箍全部使用专业防盗产品，需使用专业工具才可装卸。DB22/T 33292022 5 7.6.3 固定连接板的螺栓应采用双螺母锁紧。7.6.4 各部件的连接电缆应柔软、屏蔽，接口部分应做防水处理。7.6.5 各零部件、支架和整机，应安装正确，牢固可靠，操作部分不应有迟滞、卡死、松脱现象。7.6.6 各零部件、支架和整机安装时不得在铁塔上钻孔，采取捆绑式与铁塔连接。7.6.7 支架需要安装稳定，在支架的竖直方向以及水平方向均应有可靠的支撑。7.6.8 设备支架与连接组件的钢材强度应大于 Q235，钢材质量标准符合 GB/T 700 的规定。型钢质量应符合 GB/T 706 的规定。7.6.9 支架连接方式见附录 C。7.7 连接构件 7.7.1 螺栓孔的直径允许偏差不大于 1 mm。7.7.2 垂直度允许偏差不大于 0.03 t（t 为连接钢板厚）且不大于 2.0 mm。7.7.3 圆度允许偏差不大于 1.5 mm。7.7.4 螺栓孔孔距的允许偏差应大于 1.5 mm。7.7.5 连接金属构件应采取有效的防腐措施。8 验收要求 8.1 基本要求 8.1.1 设备在通电后，设备能稳定工作。8.1.2 数据能稳定回传。8.2 气象要素传感器 8.2.1 气象要素观测值回传间隔频率稳定。8.2.2 气象要素测量范围见附录 A。8.3 农田实景监测设备 8.3.1 设备接通后，启动自检。8.3.2 画面清晰、传输稳定。8.3.3 旋转、变焦流畅。DB22/T 33292022 6 A A 附 录 A（资料性）气象要素传感器设备性能参数 气象要素传感器设备性能参数见表 A.1。表A.1 气象要素传感器设备性能参数 传感器类型 测量范围 分辨率 精度 输出信号 供电 功耗 空气温度传感器-50 50 0.1 0.3 空气相对湿度传感器 0100%RH 1%RH 3%RH (0 RH90%RH）土壤温度传感器-50+80 0.1 1 （25）土壤湿度传感器 0100%1%2%（050%）机械风速传感器 035 m/s 1 m/s 1 m/s 雨量传感器 雨强4 mm/min 0.2 mm 0.4 mm(10 mm)；4%(10 mm)超声风速传感器 060 m/s 0.1 m/s 0.3 m/s 或3%（0 m/s30 m/s）；5%（30 m/s60 m/s）超声风向传感器 0360 0.1 2 气压传感器 500 hpa1100 hpa 0.1 hpa 0.5 hpa（030）RS485通讯协议、Modbus 通讯协议 DC12-24 V 在电压 12 V 时，功率小于 1 W。DB22/T 33292022 7 B B 附 录 B（资料性）农田实景监测设备性能参数 农田实景监测设备性能参数见表 B.1。表B.1 农田实景监测