ICS 65 040 30 CCS B 90 15 內蒙古自治區 地方 標準 DB15 T 2814 2022 日光溫室卷簾控制系統設計 規范 Design specification for roller blind control system of chinese solar greenhouse 2022 09 09 發布 2022 10 09 實施 內蒙古自治區市場監督管理局 發 布 DB15 T 2814 2022 I 前 言 本文件按照 GB T 1 1 2020 標準化工作導則 第 1部分 標準化文件的結構和起草規則 的規定 起草 請注意本文件的某些內容可能涉及專利 本文件的發布機構不承擔識別專利的責任 本文件由內蒙古自治區農牧廳提出 本文件由內蒙古自治區果蔬標準化技術委員會 SAM TC 25 歸口 本文件起草單位 內蒙古中天科技有限公司 內蒙古農業大學 本文件主要起草人 徐文俊 趙錦 韓靜宇 崔世茂 趙宇航 雷勇 邢志永 李興 黨冰娜 狄 潔增 劉曉蕊 路艷 李志鑫 DB15 T 2814 2022 1 日光溫室卷簾控制系統設計 規范 1 范圍 本文件規定了日光溫室卷簾控制系統 的術語和定義 設計要求 安裝要求 控制內容和準確度 調 試 維護和檢驗 本文件適用于日光溫室卷簾控制系統的設計及安裝和維護 2 規范性引用文件 下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款 其中 注日期的引用文件 僅該日期對應的版本適用于本文件 不注日期的引用文件 其最新版本 包括所有的修改單 適用于本 文件 GB T 191 包裝儲運圖示標志 GB T 2423 1 電工電子產品環境試驗 第 2部分 試驗方法 試驗 A 低溫 GB T 2423 2 電工電子產品環境試驗 第 2部分 試驗方法 試驗 B 高溫 GB T 2423 3 電工電子產品環境試驗 第 2部分 試驗方法 試驗 Cab 恒定濕熱試驗 GB T 2423 16 電工電子產品環境試驗 第 2部分 試驗方法 試驗 J及導則 長霉 GB T 2423 33 環境試驗 第 2部分 試驗方法 試驗 Kca 高濃度二氧化硫試驗 GB T 4026 人機界面標志標識的基本和安全規則 設備端子 導體終端 和導體的標識 GB T 4793 1 測量 控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第 1部分 通用要求 GB T 4942 旋轉電機整體結構的防護等級 IP代碼 分級 GB T 6587 電子測量儀器通用規范 GB 10396 農林拖拉機和機械 草坪和園藝動力機械 安全標志和危險圖形 總則 GB T 12326 電能質量 電壓波動和閃變 GB 18209 2 機械電氣安全 指示 標志和操作 第 2部分 標志要求 GB T 31845 電工電子設備機械結構 熱設計規范 GB 50168 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收標準 GB 50169 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范 JJG 245 光照度計檢定規程 NY T 3223 2018 日光溫室設計規范 3 術語和定義 下列術語和定義適用于本文件 日光溫室 chinese solar greenhouse 一種以太陽能為主要能源 前屋面采光 后屋 面保溫 后墻及山墻為保溫蓄能圍護墻體 夜間采用 DB15 T 2814 2022 2 活動保溫簾對前屋面覆蓋保溫 在可調環境條件下進行作物生產的設施 卷簾控制系統 roller blind control system 由卷簾控制器 傳感器和卷簾機組成的具有自身目標和功能的控制系統 本文件簡稱系統 卷簾控制器 controller 由控制模塊和電子或電氣驅動元件組成 根據輸入的條件和指令 按照一定的邏輯控制保溫簾收 放 的設備 本文件簡稱控制器 傳感器 sensor 用于監測環境因子并將其轉換為電信號的裝置 卷簾機 motor driving rolling machine 用于驅動日光溫室保溫覆蓋材料收放的設備 4 設計 系統構成 日光溫室卷簾控制系統由控制器 傳感器 卷簾機組成 傳感器包括 a 溫度傳感器 b 光照傳感器 卷簾機包括 a 三相卷簾機 b 單相卷簾機 總體設計 4 2 1 系統應能實現對一個或多個卷簾的控制 控制多個卷簾時應考慮各層保溫簾間的邏輯關系 4 2 2 系統中電壓波動應符合 GB T 12326 的規定 4 2 3 系統應具備自動控制和手動控制功能 4 2 4 系統應具備運行故障自動報警功能 4 2 5 系統的安全要求應符合 GB T 4793 1 的規定 4 2 6 系統中熱設計應符合 GB T 31845 的規定 4 2 7 系統中所使用的導線顏色應符合 GB T 4026 的規定 4 2 8 系統設計應考慮其經濟性 4 2 9 系統應避免電磁干擾 控制器設計 DB15 T 2814 2022 3 4 3 1 控制器的功能應包括 a 控制器應具備自動控制和手動控制功能 b 控制器應能顯示傳感器測量參數 時間參數和控制參數 c 控制器應具備自動限位功能 當保溫簾達到限位點后自動停止 d 控制器應具備運行時間保護功能 運行時間超過設定時間后仍未停止 自動進入 停機保護 狀態并報警 e 控制器應具備過流保護和漏電保護功能 當超過卷簾機額定電流時自動停止運行并報警 f 控制器至少應包含傳感器接口 限位器接口 報警輸出接口 卷簾機接口 g 控制器應能在 28 55 環境溫度下正常工作 4 3 2 自動控制模式應按照下列要求設計 a 控制多層保溫簾時 開簾應按照由外到內的順序依次進行 閉簾應按照由內到外的順序依次進 行 各層保溫簾應在到達限位點后 再執行下一個動作 b 定時控制模式應具備時間設置功能 可以根據設定的開簾和閉簾時間收放保溫簾 示例 如開簾時間設置為 8 30 當時間到達 8 30 時 自動執行開簾動作 閉簾時間設置為 17 00 當時間到達 17 00 時 自動執行閉簾動作 c 如開簾時間設置為 8 30 當時間到達 8 30 時 自動執行開簾動作 閉簾時間設置為 17 00 當時間到達 17 00 時 自 動執行閉簾動作 示例 如當天的日出時間為 8 00 日落時間為 17 20 日出延后開簾時間設置為 60 min 日落提前閉簾時間設置為 40 min 當時間到達 9 00 時 執行開簾動作 當時間到達 16 40 時 執行閉簾動作 d 經緯溫控模式在日出后開始持續監測室內外溫差 如室內外溫差的變化率達到設定值時 則執 行開簾動作 如日出延后開簾時間到達后室內外溫差的變化率仍未達到設定值 則強制執行開 簾動作 在日落提前閉簾時間開始持續監測室內外溫差 如室內外溫差的變化率達到設定值時 則執行閉簾動作 如在日落時間到達后室內外溫差的變化率仍未達到設定值 則強制執行閉簾 動作 控制器在日出后每 15 s 采集一次溫度值 持續采集 10 次 將 10 次采集結果用去極值 平均濾波法進行計算 得出的結果作為當前有效溫度值 控制器根據當前有效溫度值 按公式 1 計算出室 內外溫差 按公式 2 計算出單位時間內室內外溫差的變化率 outin TTT 1 式中 T 室內外溫差 inT 室內溫度 outT 室外溫度 1000 01 T TTT 2 式中 T 室內外溫差的變化率 1T 當前時間室內外溫差 DB15 T 2814 2022 4 0T 上一時間點室內外溫差 示例 1 如當天日出時間為 8 00 日出延后開簾時間設置為 60 min 室內外溫差變化率設置為 10 系統從 8 00 開 始持續監測室內外溫差 當室內外溫差變化率達到 10 執行開簾動作 當時間到達 9 00 時 室內外溫差變化率仍未達 到 10 時 強制執行開簾動作 示例 2 如當天日落時間為 17 20 日落提前閉簾時間設置為 40 min 室內外溫差變化率設置為 10 系統從 16 40 開始持續監測室內外溫差 當室內外溫差變化率達到 10 執行閉簾動作 當時間到達 17 20 時 室內外溫差變化率仍 未達到 10 強制執行閉簾動作 e 經緯光控模式在日出后開始持續監測室外光照強度 如室外光照強度高于設定值時 則執行開 簾動作 如日出延后開簾時間到達后室外光照強度仍低于設定值 則強制執行開簾動作 在日 落提前閉簾時間開始持續監測室外光照強度 如室外光照強度低于設定值時 則執行閉簾動作 如在日落時間到達后室外光照強度仍高于設定值 則強制執行閉簾動作 控制器在日出后每 15 s 采集一次光照強度數據 持續采集 10 次 將 10 次采集結果用去極值平均濾波法進行計 算 得出的結果作為當前有效光照強度 示例 1 如當天日出時間為 8 00 日出延后開簾時間設置為 60 min 光照強度設置為 200 Lux 系統從 8 00 開始持 續監測光照強度 當光照強度高于 200 Lux 執行開簾動作 當時間到達 9 00 時 光照強度仍低于 200 Lux 強制執行 開簾動作 示例 2 如當天日落時間為 17 20 日落提前閉簾時間設置為 40 min 光照強度設置為 300 Lux 系統從 16 40 開始 持續監測光照強度 當光照強度低于 300 Lux 執行閉簾動作 當時間到達 17 20 時 光照強度仍高于 300 Lux 強制執 行閉簾動作 f 經緯溫光控制模式在日出后開始持續監測光照強度和室內外溫差 如光照強度和室內外溫差 同時滿足條件 則執行開簾動作 如日出延后開簾時間到達后條件仍未滿足 則強制執行開簾 動作 在日落提前閉簾時間開始持續監測光照強度和室內外溫差 如光照強度和室內外溫差滿 足其中一個條件 則執行閉簾動作 如在日落時間到達后仍未滿足其中一個條件 則強制執行 閉簾動作 傳感器配置 4 4 1 選型應符合表 2 的測量參數要求 4 4 2 應能精確 穩定反映植物生長區的環境狀況 4 4 3 應能在日光溫室內外極端環境范圍內正常工作 4 4 4 應具備防潮 防水 防塵的特點 4 4 5 應經檢定或校準合格 保證其有效期內準確度滿足測定要求 4 4 6 日光溫室室外溫度傳感器和光照傳感器至少應各配備 2 個 4 4 7 日光溫室室內溫度傳感器數量應按照下列要求配備 a 日光溫室長度小于等于 60 m 至少配備 2 個 b 日光溫室長度大于 60 m 至少配備 3 個 4 4 8 測量參數的平均值作為控制器的有效值 卷簾機配置 4 5 1 選型應符合 NY T 3223 2018 第 10 章的規定 4 5 2 應設有限位器及過 載保護裝置 4 5 3 防護等級不低于 IP54 應符合 GB T 4942 的規定 4 5 4 正反轉應具備自鎖功能 停機時不應自行滑落 DB15 T 2814 2022 5 4 5 5 負荷程度應不大于額定值的 90 5 系統的設計安裝要求 基本要求 5 1 1 電氣裝置和電纜安裝應符合 GB 50168 GB 50169 的規定 5 1 2 系統所有部件應按規定程序批準的產品圖樣及技術文件制造 5 1 3 操作人員應經過技術培訓 熟悉系統的工作原理 性能 構造及使用 維護規范 規程 5 1 4 安裝作業時 應至少有 2 人在場配合作業 控制器要求 5 2 1 控制器安裝應牢固 應能承受在正常使用條件下可能遇到的機械 電氣 熱應力及潮濕的影響 5 2 2 壁掛安裝的控制箱體應與墻體可靠固定 5 2 3 大型落地安裝的控制箱體應與地基固定 安裝尺寸應符合制造圖樣的要求 5 2 4 控制器應裝在操作者易于操作的位置 顯示窗口應與人的眼睛高度相近 傳感器要求 5 3 1 室內溫度傳感器應在日光溫室東西長度均 勻布置 南北跨度自南向北 1 3 處安裝 安裝高度應 在作物冠層上方 10 cm 處 可隨作物生長移動 5 3 2 室外光照傳感器應安裝在日光溫室側墻距地面高度 1 5 m 無遮光處 室外溫度傳感器應安裝在 相近位置 卷簾機要求 5 4 1 安裝前確定日光溫室的強度 保證能承受卷簾機 保溫簾的重量 5 4 2 卷簾機底座應固定牢固 固定架應結實 5 4 3 安裝時應使用相匹配的支桿 推桿 螺栓 避免造成折桿 擰桿的現象 6 控制參數要求 控制器控制參數見表 1 表 1 控制器控制參數 控制內容 控制變量 控制范圍 分辨率 最大控制誤差 定時控制 時間 0 00 24 00 1 min 1 min 經緯延時控制 延時時間 0 min 999 min 1 min 1 min 溫度控制 溫度 40 80 1 3 光照控制 光照強度 0 Lux 200000 Lux 100 Lux 5 DB15 T 2814 2022 6 傳感器測量參數見表 2 表 2 傳感器測量參數 測量參數 測量范圍 分辨率 最大允許誤差 溫度 40 80 0 1 0 5 光照強度 0 Lux 200000 Lux 100 Lux 5 卷簾機開簾閉簾時間要求見表 3 表 3 卷簾機開簾閉簾時間要求 日光溫室跨度 m 開簾閉簾時間要求 min 8 15 8 12 20 7 調試和維護 控制器調試和維護 7 1 1 控制器安裝完成后 切換至手動控制模式 檢查保溫簾是否能正常使用 7 1 2 控制器安裝完成后 根據使用說明書完成初始參數設置 7 1 3 使用期間每月檢查控制器顯示的傳感器數值是否正確 7 1 4 使用期間每月檢查控制器是否能按照設置的參數正常運行 7 1 5 使用期間每月檢查報警功能是否正常 7 1 6 使用期間每月校準控制器的時鐘 以保證保溫簾開簾閉簾時間的準確性 傳感器調試和維護 7 2 1 每月清洗擦拭傳感器 以免影響傳感器的功能和穩定性 7 2 2 每年檢定 校準傳感器 以保證傳感器精度符合要求 卷簾機調試和維護 7 3 1 日常檢查保溫簾是否卷偏 如有卷偏現象及時調整 7 3 2 使用期間每月檢查卷簾機安全防護裝置是否完好有效 7 3 3 使用期間每月檢查電動機 變速箱 卷軸運行是否正常有效 7 3 4 使用期間每月檢查減速箱是否缺油 如有缺油現象及時補充 每年更換一次 7 3 5 使用期間每月檢查緊固螺栓是否有松動 焊接處是否有斷裂 開焊現象 8 檢驗 檢驗用儀器設備 檢驗用儀器設備應經過計量檢定或校準且在有效期內 系統檢驗 DB15 T 2814 2022 7 8 2 1 系統的檢驗應符合 GB T 2423 1 GB T 2423 2 GB T 2423 3 的規定 8 2 2 系統安裝完成后應進行 72 h 以上的連續運行試驗 以檢驗系統的穩定性及抗干擾能力 8 2 3 對于現場安裝的單件產品進行外觀檢驗 性能檢驗實行隨機檢驗 控制器檢驗 8 3 1 外觀檢驗 控制器外觀應按照下列要求檢驗 a 危險的區域應有安全操作標志 其標志應符合 GB 18209 2 的規定 b 設備端子 導體終端和導體的標識應符合 GB T 4026 的規定 c 所有的機械操作零部件 鎖扣等運動部件應動作靈活 動作效果應正確 8 3 2 性能檢驗 控制器性能應按照下列要求檢驗 a 將傳感器接入控制器 傳感器測量數據應在控制器上正確顯示 b 控制器控制最大誤差檢驗應使用標準測量儀器進行檢驗 檢驗結果滿足表 2 中最大允許誤差 c 控制器應按照 GB T 6587 進行 II 組溫室試驗 d 安裝在日光溫室內無法與整個溫室環境隔離的控制器除按照 GB T 6587 進行 II 組溫室試驗的 檢驗外 還應按照 GB T 2423 3 在溫度為 40 2 相對濕度 93 RH 3 RH 時 進行 21 d 的恒定濕熱試驗 控制器應能正常工作 e 安裝在空氣污染嚴重環境的控制器應按照 GB T 2423 33 進行二氧化硫試驗 f 安裝在高濕環境中的控制器應按照 GB T 2423 16 進行長霉試驗 試驗結果應符合長霉等級評 定 2a 傳感器檢驗 8 4 1 外觀檢驗 包裝標志檢驗應符合 GB T 191的規定 8 4 2 性能檢驗 將溫度傳感器和標準溫度計置于恒溫環境 30 min 檢測溫度與標準溫度計 精度等級 0 1 相比 較 試驗結果應符合表 3的最大允許誤差 光照強度檢驗應按照 JJG 245進行試驗 試驗結果應符合表 3的最大允許誤差 卷簾機檢驗 8 5 1 外觀檢驗 卷簾機外觀應按照下列要求檢驗 a 卷簾機外露回轉件應有安全防護罩 b 有危險的部位應有安全標志 安全標志應符合 GB 10396 的規定 c 減速箱應無滲漏油現象 8 5 2 性能檢驗 卷簾機性能應按照下列要求檢驗 DB15 T 2814 2022 8 a 測量最大行程所用開簾 閉簾時間 測量 10 次 計算平均時間 b 卷簾機安裝在扭矩試驗臺上 連接牢固后啟動卷簾機 逐漸給卷簾機增加負荷 直至達到其額 定輸 出扭矩后 運行 20 min 各零部件應無損壞 c 用電功率儀測量在卷簾狀態下的平均輸入功率 按公式 3 計算負荷程度 NN eff 100 3 式中 f 負荷程度 fN 卷簾機平均輸入功率 eN 卷簾機額定功率 卷簾機效率 安全性檢驗 系統應按 GB T 4793 1的規定進行安全檢驗