陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)規(guī)程第8部分：智慧控制》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況：包括任務(wù)來(lái)源、協(xié)作單位、主要工作過(guò)程、起草組組成成員及其所做的主要工作等；1.任務(wù)來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)來(lái)源于陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局2024年第二批地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目《“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)規(guī)程第8部分：智慧控制》（SDBXM215-2024）。《“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)規(guī)程第8部分：智慧控制》是在國(guó)家“十五”節(jié)水農(nóng)業(yè)重大科技專(zhuān)項(xiàng)（“863”計(jì)劃）、國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題、“十二五”科技支撐計(jì)劃課題和“863”計(jì)劃課題、“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈、陜西省農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)等項(xiàng)目支持下完成制定的。項(xiàng)目組歷時(shí)25年，共發(fā)表論文160余篇，申請(qǐng)專(zhuān)利20余件，軟件著作權(quán)9件，示范應(yīng)用面積超過(guò)63萬(wàn)畝。2.標(biāo)準(zhǔn)制定和協(xié)作單位本標(biāo)準(zhǔn)制定單位：西北農(nóng)林科技大學(xué)、陜西崇仁水利工程有限公司、國(guó)家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心、陜西飛沃農(nóng)林科技有限公司。3.主要工作過(guò)程（1）開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容試驗(yàn)，按專(zhuān)業(yè)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)制定的理論技術(shù)參數(shù)和技術(shù)集成研究探索，從2001年10月份開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)布設(shè)及試驗(yàn)研究，開(kāi)展的與標(biāo)準(zhǔn)制定相關(guān)試驗(yàn)包括：“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)在旱作農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的數(shù)據(jù)收集與分析和推廣應(yīng)用等主要工作。（2）成立規(guī)程制定小組，項(xiàng)目承擔(dān)單位西北農(nóng)林科技大學(xué)、陜西崇仁水利工程有限公司、國(guó)家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心、陜西飛沃農(nóng)林科技有限公司等起草單位及時(shí)成立標(biāo)準(zhǔn)制定小組，明確任務(wù)分工，制定編寫(xiě)要求，統(tǒng)一思想，規(guī)劃工作思路，為標(biāo)準(zhǔn)制定建立了組織保障。2024年制定組對(duì)收集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了討論，起草了地方標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）。本規(guī)范制定小組成員見(jiàn)表1：表1地方標(biāo)準(zhǔn)““四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)規(guī)程第8部分：智慧控制”制定小組成員序號(hào)姓名職稱(chēng)工作單位備注1蔡耀輝副研究員國(guó)家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心負(fù)責(zé)人2趙西寧研究員西北農(nóng)林科技大學(xué)編寫(xiě)人3任利宇高級(jí)工程師陜西崇仁水利工程有限公司編寫(xiě)人4劉雷工程師陜西飛沃農(nóng)林科技有限公司編寫(xiě)人5高曉東研究員西北農(nóng)林科技大學(xué)編寫(xiě)人6陳虹呂碩士研究生西北農(nóng)林科技大學(xué)編寫(xiě)人7牛虎虎博士研究生西北農(nóng)林科技大學(xué)編寫(xiě)人（3）數(shù)據(jù)收集整理和標(biāo)準(zhǔn)起草2024年1月至8月數(shù)據(jù)收集整理階段；2024年9月至11月制定階段。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容：包括技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等的依據(jù)（包括試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）；地方標(biāo)準(zhǔn)修訂項(xiàng)目還應(yīng)當(dāng)列出和原標(biāo)準(zhǔn)主要差異情況；1.編制原則本地方標(biāo)準(zhǔn)《“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)規(guī)程第8部分：智慧控制》編制按照GB/T1.1—2020《文件化工作導(dǎo)則第一部分標(biāo)準(zhǔn)化文件結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。技術(shù)內(nèi)容將“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)融入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，有針對(duì)性的制定新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提升系統(tǒng)的智能化水平和運(yùn)行效率。2.確定地方標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容（1）范圍本文件規(guī)定了“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)中智慧灌溉工程技術(shù)的適用條件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟硬件組配系統(tǒng)、系統(tǒng)運(yùn)行、運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)管理等要求。本文件適用于集雨補(bǔ)灌工程中智慧控制部分設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等。其他類(lèi)似灌溉工程可參照使用。（2）規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性引用文件包括：GB/T28452《信息安全技術(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)通用安全技術(shù)要求》；GB/T33703《自動(dòng)氣象站觀測(cè)規(guī)范》；GB/T37714《公安物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸安全性評(píng)測(cè)技術(shù)要求》；GB/T50085《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》；GB/T50462《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)范》；GB/T50485《微灌工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》；SL364《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范》；SL515《水利視頻監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》；GA/T711《信息安全技術(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)通用技術(shù)指南》。（3）術(shù)語(yǔ)和定義本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以下8個(gè)術(shù)語(yǔ)和定義：智慧灌溉、灌水樞紐、灌水器、小型氣象檢測(cè)站、傳感器、控制系統(tǒng)、云服務(wù)器、控制器。（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括：系統(tǒng)組成、信息采集系統(tǒng)、智慧決策系統(tǒng)。（5）系統(tǒng)運(yùn)行主要包括：系統(tǒng)調(diào)試、運(yùn)行。（6）維護(hù)與管理主要包括：設(shè)備維護(hù)與管理、數(shù)據(jù)管理與存儲(chǔ)、安全管理、性能監(jiān)控與優(yōu)化。三、試驗(yàn)驗(yàn)證：包括試驗(yàn)（或驗(yàn)證）準(zhǔn)確度、可靠性、穩(wěn)定性的分析和說(shuō)明，實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜述等；黃土高原總面積達(dá)64萬(wàn)平方公里，占黃河流域面積的80%以上。作為我國(guó)重要的生態(tài)屏障和糧食及特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，該地區(qū)生產(chǎn)的玉米、馬鈴薯、小雜糧、蘋(píng)果等農(nóng)產(chǎn)品在全國(guó)占據(jù)重要地位。目前，黃土高原已被納入國(guó)家新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升的戰(zhàn)略后備區(qū)，成為未來(lái)我國(guó)實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)的關(guān)鍵區(qū)域。然而，干旱缺水和水資源匱乏問(wèn)題嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。因此，充分開(kāi)發(fā)利用雨水資源，成為緩解水資源供需矛盾、保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。為此，針對(duì)黃土高原降雨時(shí)空分配不均、農(nóng)田水分供應(yīng)不足和降水利用效率不高等制約糧食、果業(yè)產(chǎn)能提升的“卡脖子”難題，在國(guó)家“十五”節(jié)水農(nóng)業(yè)重大科技專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題、“十二五”科技支撐計(jì)劃課題和“863”計(jì)劃課題、“十三五”和“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈以及陜西省農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)等項(xiàng)目的支持下，項(xiàng)目組歷時(shí)25年，開(kāi)發(fā)出“溝道壩攔水（攔）+光伏發(fā)電提水（提）+水窖高位蓄水（蓄）+節(jié)水灌溉補(bǔ)水（補(bǔ)）”的“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)）。“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)先后在榆林國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、楊凌國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、榆林國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園（子洲旱作農(nóng)業(yè)示范園）等進(jìn)行示范應(yīng)用。多地多年定位試驗(yàn)示范結(jié)果表明，“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)畝均投資約2400元（包括光伏系統(tǒng)、蓄水池、田間管網(wǎng)等），在使用壽命相當(dāng)?shù)那闆r下較普通滴灌畝均投資降低約40%，技術(shù)應(yīng)用后旱作作物平均增產(chǎn)27.5%-163.6%。其中，谷子畝產(chǎn)達(dá)到278kg，畝均增產(chǎn)171kg，谷子價(jià)格6元/kg，畝均增收1026元；玉米畝產(chǎn)達(dá)到720kg，畝均增產(chǎn)280kg，玉米價(jià)格2元/kg，畝均增收560元；榆林山地蘋(píng)果畝產(chǎn)達(dá)到2130kg，較滴灌果園畝均增產(chǎn)200kg，蘋(píng)果價(jià)格10元/公斤，畝均增收2000元；延安山地蘋(píng)果畝產(chǎn)達(dá)到2480kg，較大田傳統(tǒng)種植畝均增產(chǎn)480kg，蘋(píng)果價(jià)格10元/公斤，畝均增收4800元。該技術(shù)有效解決了電力缺乏地區(qū)旱作農(nóng)田“卡脖旱”“救命水”等制約農(nóng)田產(chǎn)能提升的瓶頸性問(wèn)題，同時(shí)采用清潔能源提水加壓，也有效減少化石能源消化，降低了碳排放。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、僅需簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可投入使用，運(yùn)維成本低,對(duì)于減輕農(nóng)業(yè)從業(yè)者勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率也有積極的作用。四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明：標(biāo)準(zhǔn)涉及的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明；無(wú)。五、采標(biāo)情況：采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度或與國(guó)內(nèi)同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)水平的比較；該技術(shù)是在黃土高原雨水資源高效集蓄利用中發(fā)明的一項(xiàng)利用“溝道壩攔水（攔）+光伏發(fā)電提水（提）+水窖高位蓄水（蓄）+節(jié)水灌溉補(bǔ)水（補(bǔ)）”的“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)，顯著提升糧食作物和經(jīng)濟(jì)林果產(chǎn)量與水分利用效率，有效緩解了干旱缺水，推動(dòng)了旱作農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。無(wú)可采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。六、重大意見(jiàn)分歧的處理：包括處理過(guò)程、依據(jù)和結(jié)果；無(wú)重大分歧意見(jiàn)。七、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說(shuō)明：建議審批發(fā)布為推薦性標(biāo)準(zhǔn)或強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明及理由；黃土高原是我國(guó)重要的糧食和特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，玉米、馬鈴薯、小雜糧、蘋(píng)果等在全國(guó)均占有重要地位。目前，該區(qū)已被列入國(guó)家新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升的戰(zhàn)略后備區(qū)，是未來(lái)我國(guó)糧食增產(chǎn)的重要糧倉(cāng)。然而干旱缺水、水資源短缺問(wèn)題嚴(yán)重制約了黃土高原旱作農(nóng)田產(chǎn)能，充分利用雨水資源是緩解水分供求矛盾，保障旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。為此，針對(duì)黃土高原降雨時(shí)空分配不均、農(nóng)田水分供應(yīng)不足和降水利用效率不高等制約糧食、果業(yè)產(chǎn)能提升的“卡脖子”難題，采用“溝道壩攔水（攔）+光伏發(fā)電提水（提）+水窖高位蓄水（蓄）+節(jié)水灌溉補(bǔ)水（補(bǔ)）”的“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)，耦合集雨補(bǔ)灌智能控制決策平臺(tái)、LoRa無(wú)線傳輸、水肥一體化等，形成智能集雨補(bǔ)灌系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)土壤墑情、氣象要素、蓄水池水位、水質(zhì)等信息，根據(jù)作物的需水規(guī)律自主決策制定補(bǔ)灌計(jì)劃，因此，研究建立和完善“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)規(guī)程，對(duì)于促進(jìn)旱作農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用，在“四位一體”集雨補(bǔ)灌技術(shù)科學(xué)建設(shè)、運(yùn)行、管理、應(yīng)用方面有著很好的應(yīng)用前景，自該技術(shù)提出，截至2024年，累計(jì)示范應(yīng)用63.14萬(wàn)畝