DB11 T 722-2010 节水灌溉工程自动控制系统设计规范.pdf

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1、ICS 65.060.35 B01 备案号：28407-2010 DB11 北京市地方 标准 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 irrigation 2010 -06-28发布 2010 - 10- 01实施 北京市质量技术监督局 发布DB11/T 7222010 I 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 . 1 5 自动控制系统 . 2 6 辅助设计 . 3 7

2、 设计文件组成 . 4 参考文献 5 DB11/T 7222010 II 前 言 为规范节水灌溉工程自动控制系统的设计，明确节水灌溉工程自动控制系统应达到的功能要求和技 术指标，制定本标准。 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由北京市水务局提出并归口。 本标准由北京市水务局负责组织实施。 本标准负责起草单位：北京市水利水电技术中心 本标准参加起草单位：扬州大学，中国水利水电科学研究院 本标准主要起草人： 何浩， 李彬 ， 李春喜 ， 胡孟 ， 胡 明罡， 金兆森 ， 孙青松 ， 窦以松 ， 张晓辉 ， 郭 强 ， 田金霞 ，单军， 李黔湘， 毛德发， 税蓬勃， 裴永刚

3、 ， 潘琼芝 ，贺启有 ，王红雷 DB11/T 7222010 1 节水灌溉工程自动控制系统设计规范 1 范围 本标准规定 了节水灌溉工程自动控制系统的总体要求 、软硬件设计 、 辅助设计 以及设计文件组成 等 。 本标准适用 于设施农业等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 2900.56 电工术语 自动控制 GB/T 17212 工 业过 程测量和控制 术语和定义 GB 500

4、57 建筑物防雷 设计规范 DB11/T 341 村镇供 水工程自动控制系统设计规范 DB11/T 557 设施农业 节水灌溉工程技术规程 3 术语和定义 GB/T 2900.56、 GB/T 17212、GB 50057 、DB11/T 341 及DB11/T 557 界 定术语和定义 适用于本文件。 4 总体要求 4.1 一般规定 4.1.1 对作物生长环境参数波 动范围 有一定要求 、 工程规 模较 大 、 分布范围 较广、人 工控制操作 复杂， 且经济条件 较好，具 有特殊要求的节水灌溉工程， 宜采 用自动控制系统。 4.1.2 节水灌溉工程自动控制系统，应符合下列规定： a) 实用可

5、靠、 技术设备先进、操 作维护简 单； b) 具有手动控制的功能 ； c) 根据土壤含 水率变化 能自动调 节灌溉时间或停止 灌溉 ； d) 系统响应时间 不 超 过 1s； e) 平均无故障时间不小 于 8712h/a，系统 维修时间 不大 于 48h/a； f) 出现管道破裂 等 故障时 能 及 时停机。 4.2 系统类型 4.2.1 集中式控制系统 4.2.1.1 系统应设置 单台灌溉控制器或 计算机并 配置相应的 数据采集与控制 接 口设 备。 DB11/T 7222010 2 4.2.1.2 系统宜采集下列信号： a) 水泵运行状态 （启动 、停止）、 故障信号； b) 系统运行的

6、保护、故障与报警； c) 用水量、降 水量、管网压力、 水塔或水 箱水位等 ； d) 土壤温度和 含水率信号； e) 加肥量、加 药量及其 投加装置 的运行状态 。 4.2.1.3 系统宜控制下列设备： a) 水泵； b) 灌水控制 阀； c) 过滤装置； d) 加药、 加肥装置 等。 4.2.2 分布式控制系统 4.2.2.1 系统应设置 2台及以 上灌溉控制 器 并 配置相应的 数据采集与控制 接口设备 。 4.2.2.2 设立控制计 算机与区域 灌溉控制 器 组成 网络，并 留有 与上级管理 系统的通 信接口。 4.2.2.3 采集信号，按本标准 4.2.1.2的规定执 行。 4.2.2

7、.4 控制设备，按本标准 4.2.1.3的规定执 行。 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，设 立操作警 告或提醒 信 号，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： a) 灌水控制阀 的启闭与 水泵启闭联 动 ； b) 电气设备控制 流 程 互锁 ； c) 灌水控制阀 开启数量 与灌溉系统 流 量 调节 联 动 ； d) 轮灌组灌水 时间应受约束于灌水 周 期 ； e) 加肥加药装置 控制与 加肥加药 比例联动。 5 自动控制系统 5.1 一般规定 5.1.1 系统应具有 抗干扰能 力。 5.1.

8、2 系统现场控制设备应设 置 紧急 停止按钮 。 5.2 系统硬件 5.2.1 系统硬件宜由下列部分组成： a) 计算机硬件系统； b) 通信网络与 设备； c) 由灌溉控制 器组成的 测量与控制单元； DB11/T 7222010 3 d) 传感器； e) UPS电源以及其 他 设备 等 。 5.2.2系统硬 件设计 宜满足下列 要求： a) 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； b) 输入输出接 口采用通 用接口， 特殊接口设 置 通 信网 关； c) 通信网络采 用星型拓扑结构及 开放式通 信协议； d) 通信组网优 先采用有 线方式； e)

9、 输入输出(I/O)点数满足 系统要求，并留 有不低 于 15的余量。 5.2.3传感器与 控制 仪表，应 符合下列 要求： a) 传感器的精 度和量程 满足系统控制及参 数测量精 度的要求； b) 传感器与控制仪表设立在空气流通、有代表性位置， 远离强磁场、电场与热源，并方便人工观 测与记录。 有防水要求 时 ，应 做好防水 保护设计 ； c) 传感器与控制 仪表的 输入输出 信号引接 线采用屏蔽 电缆 并 正 确 接地 ； d) 传感器与控制 仪表的 防盗安全 措施符合 设计要求。 5.3 系统软件 5.3.1 软件设计应 根据系统实 现 功能 、控制方式 、 工程规 模、 经济条件 等因

10、素综 合确定。 5.3.2 软件宜采用 便于功能 扩展的模 块化结构 。 5.3.3 分布式控制系统应按功能要求， 分 别 配置 中 央 控制 站和 现 场 分 站软 件 ；且保 证各个 分站不依赖 中 央 控制站 ，可独立 对所属区域或设备 实施测量 与控制。 5.3.4 集中式与分布 式 控制系统软件 宜具有下列 功能： a) 身份识别与 访问级别权限管理 ； b) 规模的可扩展 和 数据 的可修改 ； c) 警告与报警； d) 关键操作程 序的二次 确认； e) 系统诊断； f) 监测与控制画面、系统还原及数据备份、实时趋势曲 线、数据存储、应用报表、查询与打印、 日志管理等 。 6 辅

11、助设计 6.1 电源 6.1.1 UPS电源，应按 运行 方式和负 荷大小、 允许中断 供电 时间、电压 及频率波 动范围等 各项性能指 标 进行选择 ，且其额 定输出功 率应大于 计算机各 设备 额定功率总和的 1.5倍。 6.1.2 供电电源断 电时，UPS 电 源 持续 供 电 时间 不 应 小于 30min。 6.1.3 供电电源或 UPS电源 应由配电 柜引出专 用回路。 6.2 防雷与接地 6.2.1 自动控制系统应具有 一定的防雷 能 力 。 DB11/T 7222010 4 6.2.2 系统接地采 用专用接 地装置时 ，接地电 阻值不应大 于 4 ；采用共 用接地装置时，接 地

12、电阻值 不应大于 1 。接地干线宜采 用截面积 不小于 16mm 2 的 多股铜芯绝缘导线。 6.2.3 控制中心应设 置 等 电位 连 接网络 。 7 设计文件组成 7.1 设计说明书 应包括下列 内容： a) 节水灌溉工程 概况； b) 总体设计； c) 系统类型与 控制方式 ； d) 功能设计； e) 通信网络设计 ； f) 系统主要配置； g) 系统安装与维护管理 ； h) 投资概算。 7.2 I/O清单应在 控制原理图上按表 1格 式列 出 ： 表 1 I/O清单表示格 式 AI AO DI DO M N L P 注： M、N 、L、 P为 各类 输入 、输 出点 的数 量。 7.3 设备材料清单 应 包括 下列各项 ： a) 硬件配置清 单； b) 软件配置清 单； c) 辅助设备清 单； d) 配套材料清 单。 7.4 设计图件应 包括下列 图样： a) 控制系统原 理图； b) 控制系统网络 结构分布 图 ； c) 中央控制站 与现场分 站布置接 线图； d) 室内外电缆 接线布置 图； e) 防雷接地系统 图 。 DB11/T 7222010 5 参 考 文 献 1 GB/T 50265 泵 站设计规范 2 HG /T 20513 仪表 系统接 地设计规定 3 HG /T 20700 可 编程控制 器系统设计规定 _