DB12T 753-2017 畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统设计规范.pdf

ICS 65.040.10 B 43 DB12 天津市地方标准 DB12/T 7532017 畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统设计规范 Design specification of animal environment in enclosed houses auto monitoring and controlling system based on the Internet of Things 2017-12-05 发布 2018-01-05 实施 天津市市场和质量监督管理委员会 发 布 DB12/T 7532017 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由天津市农村工作委员会提出并归口。本标准起草单位：天津农学院。本标准主要起草人：张万潮、赵光煜、韦冰、许晓华、何玲、甄爱军、吴凯。DB12/T 7532017 1 畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统设计规范 1 范围 本标准规定了畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统设计的术语和定义、功能要求、设计要求。本标准适用于畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统的设计。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 19525.1-2004 畜禽环境 术语 GB/T 26623-2011 畜禽舍纵向通风系统设计规程 GB 50395-2007 视频安防监控系统工程设计规范 JB/T 10294-2013 湿帘降温装置 JB/T 10297-2014 温室加热系统设计规范 3 术语和定义 GB/T 19525.1-2004界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 密闭舍 enclosed houses 通过墙体、屋顶等外围护结构形成封闭状态、人工调控舍内外环境的畜禽舍形式。3.2 畜禽环境 animal environment 畜禽周围空间中对其生存有直接或间接影响的各种因素的总和。包括温度、湿度、光照等物理因素和二氧化碳、氮气、硫化氢等化学因素。3.3 环境控制 environmental control 根据畜禽的生物学要求和生理学特点，通过工程技术和管理措施，以改善和控制畜禽环境，使之尽可能有利于畜禽的健康与生产。3.4 自动控制 automatic control 在现有设施的基础上，配上相应的控制设备、监控设备及软件，使被控设备、系统、生产过程或环境按照预定的方式运行或使被控参数保持规定值的操作。4 功能要求 4.1 信号采集 DB12/T 7532017 2 实现养殖舍内环境（包括二氧化碳、氨氮、硫化氢、温度、湿度、光照强度、视频等）信号的自动检测和传输。4.2 数据传输 在畜禽密闭舍内采用有线、无线或有线、无线相结合的方式实现信号的同步输送。4.3 终端控制 4.3.1 实现养殖舍内环境（包括光照度、温度、湿度等）的集中、远程、联动控制。指标和要求的制定应体现行业先进水平。4.3.2 实现视频监控，以便随时查看现场畜禽生长情况。4.3.3 系统的设定值能调整改变，系统依据设定参数可自动调控相应设备；同时，各调控设备具有手动控制功能，紧急状态下可启动手动控制。4.3.4 系统一旦监控到仪器发生故障、调控设备异常时，应发出报警讯号，并对异常事件进行记录和复位。4.3.5 系统应与其它节点保持相互独立，其它节点失效后，仍可独立运作。4.4 存储分析 实现对整个养殖环境监测数据的定义、采集、存储、查询和分析。5 设计要求 5.1 信号采集端要求 5.1.1 总体要求 依据畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统的需求，分光照、温度、湿度、二氧化碳、硫化氢、氨气六个要素进行信息采集。5.1.2 传感器要求 5.1.2.1 光照度传感器用于检测畜禽生长环境的光照强度，以决定是否需要遮阳或补光。单位 lux（勒克司），有效范围在 0lux2000lux。在一个畜禽密闭舍中一般安装 1 个。5.1.2.2 温度传感器用于通过舍内、外的温度对比，当舍内温度高于舍外温度时，启动风机进行空气交换，对舍内降温；当需要进行保温处理，适当进行送暖（如太阳能、电热炉、锅炉供暖）等。在一个畜禽密闭舍中一般安装 1 个。5.1.2.3 湿度传感器用于采集密闭舍湿度，当密闭舍内湿度高于舍外湿度且湿度较大时，启动风机通风排湿；在一个畜禽密闭舍中一般安装 1 个。5.1.2.4 二氧化碳传感器主要检测密封环境下二氧化碳浓度是否超出影响畜禽能生长发育的最大浓度，以便于及时通风换气。独栋畜禽舍安装 1 个。5.1.2.5 硫化氢传感器用于检测畜禽舍环境中硫化氢的含量，以决定是否需要通风换气和清除粪便。独栋畜禽舍一般安装 1 个。5.1.2.6 氨气传感器用于检测畜禽舍环境中氨气的含量。氨气是畜禽舍内最有害的气体之一，氨气浓度的高低将直接影响动物的生长发育及抵抗病毒的能力。氨气的检测一般以PPM为单位，有效范围在0100PPM 之间。独栋畜禽舍一般安装 1 个。DB12/T 7532017 3 5.1.3 性能要求 5.1.3.1 长期稳定性好：畜禽用传感器的使用环境比其它行业更恶劣，如高温、高湿。因此要求传感器长期稳定性要更高。5.1.3.2 能适应系统要求：传感器的性能应与控制系统相适应，使系统做到快速反应和调控环境的高效工作。征求意见和验证阶段 5.1.4 部署要求 一般根据畜禽舍长度安装14个不等，除了安放在畜禽舍中空气流通较好的遮阳处，水平置于监测区域中央外，传感器安放还应注意以下几点：a)根据所在场所的气流方向、风向等具体因素，一般安放在下风处；b)对于气体密度大于空气的介质，应将传感器安装在下方；c)对于气体密度小于空气的介质，应将传感器安装在上方；d)传感器应放置在空气湿度小的地方，避免传感器过快老化；e)传感器安放位置应方便标定和进行后期维护。5.2 数据传输要求 5.2.1 当畜禽密闭舍内不能采用有线网络进行数据传输时，可采用无线网络技术或有线网络、无线网络相结合的方式进行。5.2.2 通过无线网络传输数据时，远程终端设备周期性的将传感器上测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式，然后向上连接数据传输模块，通过 WiFi 等网络设备传输到数据中心。5.2.3 通过有线网络传输数据时，可以将数据通过 RS485 等有线传输网络上传到数据中心。5.2.4 在数据传输中应保证数据传输的安全性高、稳定性好和实时性强，网络的运行维护成本低。5.3 视频监控端要求 5.3.1 系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一；性能上应具有很高的安全、可靠性；使用上应具有可维护性和可扩展性、抗腐蚀性。5.3.2 系统设计原则应符合以下要求：a)集成化原则：应选择高效集成的设备，便于控制、管理和维护；b)模块化原则：应在软、硬件上都采用商业化、通用化、模块化结构的设备，使系统具有较强的扩展能力；c)可靠性原则：所选设备应具备抵御环境影响的能力，工作稳定可靠，并能适应全天候工作。5.4 监控室要求 5.4.1 监控室应具有独立房间，面积和高度应能满足设备操作和维护的需要，应具备防漏、防尘、通风、消防、接地、避雷等基础条件。5.4.2 监控室监控设备通过 RS485 连接畜禽舍传感装置，当距离大于 1.5 千米时，应考虑增加中继器以提高信号强度。5.4.3 监控室内应安装空调，并保证环境温度为（20-25）、湿度为（65-70）%。5.4.4 监控室内供电电压应符合 AC 220V10%，频率 50 Hz。功率不小于 6KW；电源引入线应使用照明电源，严禁使用动力电源；电源进线应有浪涌保护器；电源应有明显标志，防止用户以外断电；接地线应牢固，并有明显标志。监控室电源开关的设置应设系统总开关，对每台仪器均应设独立控制开关。DB12/T 7532017 4 5.4.5 监控室应配备控制器、配电柜和计算机，计算机内安装畜禽舍监控与数据统计、分析和处理系统。5.5 环境调节终端要求 5.5.1 畜禽密闭舍养殖环境物联网自动监控系统应包括湿帘-风机降温系统、加热系统、通风系统、遮阳保温系统等环境调节设施，但对于调控设施不做具体要求，生产者可根据生产实际需求选择安装不同设施。5.5.2 调控终端设备安装应按照已发布标准规定执行，具体如下：a)降温系统的选择与安装应参照 JB/T 10294-2013 的要求；b)加热系统的选择与安装应参照 JB/T 10297-2014 的要求；c)通风系统的选择与安装应参照 GB/T 26623-2011 的要求；d)视频监控的选择与安装应参照 GB 50395-2007 的要求。5.6 系统调控要求 5.6.1 二十四小时不间断实时采集、显示畜舍内的各环境参数，包括:光照度、温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度。5.6.2 系统调控时，应保证畜禽舍的环境适宜畜禽生长要求，同时兼顾节约能源原则。5.6.3 环境调控不能忽高忽低，导致环境参数相差较大，以阶梯方式进行最好。5.6.4 在进行温度调控时，目标温度一般维持在平均温度，昼夜温差控制在 2以内。5.6.5 对于畜禽舍内的特定气候区域，能进行独立调控。5.7 存储分析要求 5.7.1 对采集的畜禽密闭舍内的各路信息进行存储、分析、管理；5.7.2 能够提供阈值设置功能；提供智能分析、检索、告警功能；5.7.3 能够为管理人员提供实时监测数据，自动存储记录，记录数据可导出 Excel 格式，可长期保存，为及时做出相关养殖调整和制定新的规划方案提供数据支持。5.7.4 可对存储数据进行分析统计，并提供日、周、旬、季报表及曲线走势图。_