DB32T-糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)規(guī)范

Q/LB.□XXXXX-XXXX前言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)提出。本文件由江蘇省農(nóng)作物標準化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)本文件主要起草人：倪軍，曹衛(wèi)星，朱艷，田永超，劉小軍，曹強，姚霞，馬吉鋒糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)規(guī)范1范圍本標準規(guī)定了糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”（簡稱為“農(nóng)場”）建設(shè)的術(shù)語和定義、規(guī)劃和設(shè)計、農(nóng)場建設(shè)和相關(guān)技術(shù)集成規(guī)范。本標準適用于糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”的規(guī)劃建設(shè)。2規(guī)范性引用標準及文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅所注日期對應(yīng)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?！队嬎銠C場地通用規(guī)范》 GB/T2887-2011《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》 GB5084-2021《機械電氣安全機械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件》 GB5226.1-2019《油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》 GB/T6451-2015《電磁環(huán)境控制限值》 GB8702-2014《計算機場地安全要求》 GB/T9361-2011《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》 GB/T10228-2015《農(nóng)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》 GB10396-2006《連續(xù)式糧食干燥機》 GB/T16714-2007《國家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范》 GB19517-2009《農(nóng)林機械電磁兼容性試驗方法和驗收規(guī)則》 GB/T21398-2008《接近電氣設(shè)備的安全導(dǎo)則》 GB/T29480-2013《糧油儲藏技術(shù)規(guī)范》 GB/T29890-2013《高標準農(nóng)田建設(shè)通則》 GB/T30600-2014《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB50011-2016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50016-2014《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB50057-2019《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》 GB50174-2017《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》 GB50288-2018《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》 GB50348-2018《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 GB50395-2015《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施施工及驗收規(guī)范》 GB50462-2015《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》 GB50689-2011《互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心工程技術(shù)規(guī)范》 GB51195-2016《農(nóng)村生活污水處理工程技術(shù)標準》 GB/T51347-2019《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》 GA/T367-2016《批式循環(huán)谷物干燥機》 JBT10268-2011《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 JGJ16-2019《飲食建筑設(shè)計規(guī)范》 JGJ64-2017《糧油加工機械通用技術(shù)條件基本技術(shù)要求》 LS/T3501.1-1993《移動通信基站工程技術(shù)標準》 T51431-2020《通信建筑工程設(shè)計規(guī)劃》 YD5003-2014《江蘇省高標準農(nóng)田建設(shè)標準》 （蘇政辦發(fā)〔2021〕21號）3術(shù)語與定義3.1糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”在糧食生產(chǎn)過程中，采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器人、4G/5G、農(nóng)業(yè)機械等技術(shù)，通過對農(nóng)場設(shè)施、裝備等遠程控制，或智能裝備與機器人的自主決策、自主作業(yè)完成所有生產(chǎn)管理任務(wù)，是一種全天候、全過程、全空間的無人化生產(chǎn)作業(yè)模式。3.2基礎(chǔ)設(shè)施為所有無人農(nóng)場作業(yè)裝備、測控裝備、管控平臺等提供工作環(huán)境和條件。包括高標準農(nóng)田、車道、電力設(shè)施、水利設(shè)施、生活設(shè)施、倉庫、機庫、糧庫、網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)等。3.3大田作業(yè)裝備替代人工作業(yè)的無人化大田作業(yè)裝備，包括耕、種、管、收等作業(yè)環(huán)節(jié)采用的裝備。3.4測控裝備對作業(yè)機械的運行軌跡、姿態(tài)、工作狀態(tài)、工作參數(shù)進行跟蹤、測量、控制的裝備。3.5管控平臺負責接收農(nóng)場中環(huán)境、農(nóng)情等多種傳感器數(shù)據(jù)分析并展示，結(jié)合專家系統(tǒng)做出決策，下發(fā)給作業(yè)裝備去完成相應(yīng)的任務(wù)。4基本要求4.1宏觀要求實用性、安全可靠性、可擴充性、先進性、經(jīng)濟性、無人化、自動化特性。4.2農(nóng)場規(guī)模規(guī)模A：300畝及以下；規(guī)模B：300-500畝；規(guī)模C：500-2000畝；規(guī)模D：2000畝以上。4.3功能要求——感知方面，應(yīng)具有實時采集記錄氣象、土壤墑情、土壤肥力、苗情長勢等信息的功能，可具備采集水肥需求、病蟲草害、水質(zhì)面源污染等信息的功能。——決策方面，可出具作物生長關(guān)鍵生育期的經(jīng)驗性農(nóng)事管理處方圖，可給出與之匹配的農(nóng)藝決策建議。——執(zhí)行方面，應(yīng)建有農(nóng)機具電子檔案，實現(xiàn)農(nóng)機具的信息添加、維護、分類與管理；應(yīng)基于物聯(lián)網(wǎng)和北斗導(dǎo)航等技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)機自動作業(yè)、精準定位和軌跡查詢；應(yīng)建有與農(nóng)機關(guān)聯(lián)的電子圍欄?？梢罁?jù)決策系統(tǒng)指導(dǎo)農(nóng)機作業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)機的智能化調(diào)度。在技術(shù)條件成熟的情況下，可增加作業(yè)效果自動評估的功能。4.4人員要求應(yīng)有經(jīng)過培訓(xùn)且熟練操作、維護大田傳感器設(shè)備、智能農(nóng)機裝備、信息化管控設(shè)備的專業(yè)化技術(shù)人員，能夠接受新技術(shù)、新事物的新型職業(yè)農(nóng)民。專業(yè)技術(shù)人員的人數(shù)根據(jù)農(nóng)場規(guī)模確定，基本要求2人以上。4.5選址要求考慮環(huán)境、交通、水源、電力、網(wǎng)絡(luò)等便利性，田塊必須符合《高標準農(nóng)田建設(shè)通則》GB/T30600和江蘇省高標準農(nóng)田建設(shè)標準的農(nóng)田要求。5一般要求5.1基礎(chǔ)設(shè)施根據(jù)農(nóng)場的規(guī)模確定基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，選擇與種植對象生長環(huán)境相適應(yīng)的高標準農(nóng)田資源，為所有農(nóng)業(yè)智能裝備、測控裝備、管控平臺提供工作環(huán)境和條件。5.1.1道路宜機化——無人農(nóng)場道路系統(tǒng)可由主路、支路和機耕路組成。——主路一般在大田一側(cè)，支路和機耕路可根據(jù)作業(yè)需求建設(shè)。——支路與農(nóng)場主路銜接，貫穿農(nóng)場每個作業(yè)區(qū)，確保作業(yè)機械和運輸機械能夠順利通達。支路有效路面寬度2.5m～4m。會車道宜在50m間距的適當?shù)攸c設(shè)置?！獧C耕路與支路相銜接，路面適宜寬度為3.5～4m；設(shè)置必要的下田坡道、錯車點和末端掉頭位置?！狢類規(guī)模以上農(nóng)場，應(yīng)修筑一條銜接干線的公路，且通達農(nóng)場中央或穿越農(nóng)場的主路，路面寬度宜為6m～8m，路面需硬化?！坊螅郝坊叨鹊脑O(shè)計，應(yīng)高出路基兩側(cè)地面積水高度0.5m；路基應(yīng)分層壓實，壓實度必須達到90%以上。若壓實度達不到要求，則必須經(jīng)過1～2個雨季，使路基相對沉實后，再鋪筑泥石沙路面或硬化路面。5.1.2農(nóng)田宜機化單塊田塊長度不小于90m，寬度不小于30m，有適用于無人農(nóng)機裝備出入田塊的坡道。地塊宜以條帶狀分布為主，相鄰地塊之間、地塊與道路之間銜接順暢，無作業(yè)死角，地面和耕層內(nèi)無影響農(nóng)機作業(yè)的石塊及其他障礙物。地塊大小：地塊短邊最短宜在30m以上，水田地塊長邊宜為短邊的3~5倍，旱田地塊長邊宜為短邊的3~40倍。地塊坡度：單塊旱地縱向坡降不大于10%，橫向坡降不大于3%，單塊水田田面高差控制在3cm范圍內(nèi)。5.1.3電力設(shè)施依據(jù)JGJ16、GB50016和GB50057進行設(shè)計。配電變壓器應(yīng)選用S13及以上節(jié)能型低損耗變壓器，其技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合GB/T6451、GB/T10228標準。380/220V配電系統(tǒng)，供電電源380/220V，功率不低于2000W。三級負荷，配置柴油發(fā)電機備用。太陽能配電系統(tǒng)，供電電源5/12/24V，或逆變220V，功率不低于200W。蓄電池配電系統(tǒng)，供電電源5/12/24V，或逆變220V，功率不低于200W。5.1.4水利灌溉設(shè)施水源以周邊地表水為主，地下水為輔。灌溉水源應(yīng)符合GB5084規(guī)定。根據(jù)灌溉規(guī)模、地形、田間道路、耕作方式等，合理布置輸配水渠道及渠系建筑物。排水溝布局合理，尺寸適宜。排水溝斷面大小尺寸應(yīng)根據(jù)農(nóng)田排水標準和排水量進行確定。排水溝密度及間距應(yīng)符合GB50288的規(guī)定。排水溝布置應(yīng)與田間渠、路相協(xié)調(diào)，可選用灌排兼用或灌排分離的形式。排水標準，平原河網(wǎng)區(qū)排水設(shè)計暴雨重現(xiàn)期采用10年一遇，丘陵沖壟區(qū)、丘陵地區(qū)排水設(shè)計暴雨重現(xiàn)期采用5~10年。水澆地、旱地采用1d暴雨從作物受淹起1d排至田面無積水，水田采用3d暴雨3d排至耐淹水深。排水溝類型以明溝為主，在農(nóng)機跨越處適當設(shè)置暗溝（滲濾管）。農(nóng)場建設(shè)污廢水循環(huán)處理利用系統(tǒng)，生活污水和養(yǎng)殖廢水中的有機質(zhì)、氮、磷等物質(zhì)充分利用，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和化肥施用量。技術(shù)標準參照GB/T51347。5.1.5信息化基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)信息傳輸采用有線傳輸和無線傳輸。網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)包括但不限于無線光橋、光纖、4G/5G。信息化應(yīng)滿足以下要求：網(wǎng)絡(luò)部署簡單，實時管理和維護。采用高可靠性設(shè)計，如采用備份、負荷分擔、冗余配置等設(shè)計方法，提高系統(tǒng)可靠性。支持設(shè)備的遠程維護，簡化運維管理。符合信息安全有關(guān)要求。低成本性。光纖的選擇：光傳輸網(wǎng)中應(yīng)使用單模光纖。光纖的選擇必須符合國家及行業(yè)標準ITUT相關(guān)建議的要求：長途網(wǎng)光纜宜采用G.652或G.655光纖。本地網(wǎng)光纜宜采用G.652光纖。接入網(wǎng)光纜宜采用G.652光纖，當需要抗微彎光纖光纜時，宜采用G.657A光纖?；驹O(shè)施主要包括移動通信基站基礎(chǔ)設(shè)施和無線室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施兩部分。移動通信基站基礎(chǔ)設(shè)施主要包括基站機房、電源系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、室外支撐物等。無線室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施主要包括信源設(shè)備機房、遠端設(shè)備間、電源系統(tǒng)、接地系統(tǒng)及布線橋架等?；菊局愤x擇應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準YD5003的相關(guān)規(guī)定?；菊局窇?yīng)符合現(xiàn)行國家標準GB8702的相關(guān)規(guī)定?；具x址宜避免設(shè)在大功率變電站附近直線距離200m以內(nèi)?；痉览捉拥卦O(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準GB50689的相關(guān)規(guī)定。基站建設(shè)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準T51431的有關(guān)規(guī)定。機房建設(shè)，按照國家標準進行機房建設(shè)。按GB50174的機房等級建設(shè)管理要求及監(jiān)控與防護要求執(zhí)行。按GB/T9361的計算機場地規(guī)范要求執(zhí)行。按GB/T2887的計算機場地安全要求執(zhí)行。按GB51195、GB50462的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)置施工技術(shù)要求執(zhí)行。5.1.6監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準GB50348和GA/T367的相關(guān)規(guī)定。監(jiān)控系統(tǒng)工程的設(shè)計應(yīng)綜合應(yīng)用視頻探測、圖像處理/控制/顯示/記錄、多媒體、有線/無線通訊、計算機網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)集成等先進而成熟的技術(shù)，配置可靠而適用的設(shè)備，構(gòu)成先進、可靠、經(jīng)濟、適用、配套的視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)中使用的設(shè)備必須符合國家法律法規(guī)和現(xiàn)行強制性標準的要求，并經(jīng)法定機構(gòu)檢驗或認證合格。系統(tǒng)的制式應(yīng)與我國的電視制式一致。系統(tǒng)兼容性應(yīng)滿足設(shè)備互換性要求，系統(tǒng)可擴展性應(yīng)滿足簡單擴容和集成的要求。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備建設(shè)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準GB50395的相關(guān)規(guī)定。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程的設(shè)計應(yīng)滿足以下要求：不同防范對象、防范區(qū)域?qū)Ψ婪缎枨?包括風(fēng)險等級和管理要求)的確

認。風(fēng)險等級、安全防護級別對視頻探測設(shè)備數(shù)量和視頻顯示/記錄設(shè)備數(shù)量要求；對圖像顯示及記錄和回放的圖像質(zhì)量要求。監(jiān)視目標的環(huán)境條件和建筑格局分布對視頻探測設(shè)備選型及其設(shè)置位置的要求。對控制終端設(shè)置的要求。對系統(tǒng)構(gòu)成和視頻切換、控制功能的要求。與其他安防子系統(tǒng)集成的要求。視頻(音頻)和控制信號傳輸?shù)臈l件以及對傳輸方式的要求。5.1.7機庫（棚）根據(jù)農(nóng)場規(guī)模和種植農(nóng)藝所配置農(nóng)機具，配置相應(yīng)規(guī)模的機庫（棚）。場庫（棚）各類建筑抗震標準按GB50011。機庫（棚）按功能要求，分裝裝卸及沖洗區(qū)、農(nóng)機動力及農(nóng)具整機存放區(qū)、農(nóng)具存放區(qū)、零配件存放區(qū)、保養(yǎng)維護檢修區(qū)、油料庫區(qū)及管理服務(wù)區(qū)，其中油料庫區(qū)在場區(qū)應(yīng)相對分開，單獨建設(shè)。機庫（棚）室外場地設(shè)置臨時停放場（含清洗區(qū)）及道路，停放場及道路宜采用混凝土路面。有條件可設(shè)棚，其面積可根據(jù)農(nóng)機具需要量的最大階段來確定，且停放的農(nóng)機具每臺周圍應(yīng)留有大于1m的通道，便于出入。主路以6m寬、支路以3m寬為宜。庫棚的檐口高度不小于3.3m，且與停放的農(nóng)機具最高點距離不小于0.4m。農(nóng)機動力機械及農(nóng)機具整機的存放宜單獨設(shè)庫，一機一庫，停放的農(nóng)機具每臺周圍宜留有大于0.5m的通道，便于出入，農(nóng)具及配件宜分類存放，集中設(shè)庫。庫棚應(yīng)結(jié)合農(nóng)機具的沖洗及檢修臺設(shè)置農(nóng)機具臨時停放場地。5.1.8糧庫根據(jù)需求確定糧庫的規(guī)模（面積）與裝備（烘干機、糧倉等）。糧庫的倉型采用平房倉時，占地綜合指標宜為1.07m2/t~1.47m2/t；散裝平房倉倉儲區(qū)占地指標宜為0.15m2/t~0.65m2/t；立筒倉倉儲區(qū)占地指標宜為0.15m2/t~0.30m2/t；淺圓倉倉儲區(qū)占地指標宜為0.20m2/t~0.40m2/t。根據(jù)用地情況，糧食平房倉堆高基本上為4.5~8m，其中散裝倉裝糧高度宜在6~8m，堆糧線高度為7m；包裝平房倉堆包高度宜在4.5~6m。糧庫均應(yīng)采用防水、防潮、防火、防蟲、防鼠、防雀、防盜、通風(fēng)、氣密和保溫隔熱等技術(shù)。糧庫應(yīng)設(shè)置糧情測控設(shè)備，管理人員能隨時知道糧庫內(nèi)的情況，及時通風(fēng)降溫?？刹捎脽o線傳輸設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。糧庫的熏蒸采用環(huán)硫熏蒸工藝，遠離居民區(qū)，生活區(qū)也要與倉儲區(qū)分隔開來，熏蒸時候要有20m以上的安全距離。糧食儲存參照GB/T29890，干燥機應(yīng)是符合GB/T16714或JB/T10268規(guī)定的合格產(chǎn)品，配套設(shè)備應(yīng)符合LS/T3501.1規(guī)定。5.1.9生活設(shè)施滿足農(nóng)場生活的必要設(shè)施。食堂的建筑面積按農(nóng)場的勞動定員確定，根據(jù)JGJ64的相關(guān)要求，食堂人均建筑面積2.2m2，同時就餐人數(shù)按總?cè)藬?shù)的90％考慮。宿舍的人均建筑面積10m2，其中包含衛(wèi)生間及淋浴，未考慮設(shè)置集中浴室的建筑面積，同時倒班人數(shù)按勞動定員總數(shù)的25％計取；垃圾站的生活垃圾應(yīng)裝入密閉式容器內(nèi)，并應(yīng)及時清理。5.2作業(yè)裝備配套5.2.1根據(jù)主要所種植糧食作物的農(nóng)藝和規(guī)模，配置合適數(shù)量和性能的智能作業(yè)裝備。作業(yè)裝備的信息化設(shè)施要滿足管控平臺要求。5.2.2無人農(nóng)機裝備要覆蓋糧食作物生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)。優(yōu)先選用先進適用、智能綠色農(nóng)機裝備和技術(shù)。5.2.3種植過程中，優(yōu)選宜機良種、適用裝備、配套農(nóng)藝和生產(chǎn)模式。5.2.4無人農(nóng)機測控系統(tǒng)應(yīng)滿足——應(yīng)能在室外溫度-10℃~40℃、相對濕度小于或等于90%的環(huán)境條件下正常工作?！獞?yīng)能顯示各個環(huán)節(jié)的作業(yè)參數(shù)和外部作業(yè)環(huán)境的相關(guān)信息，應(yīng)具有反饋工況參數(shù)的功能。——配備傳感器的響應(yīng)時間應(yīng)≤0.1s。各項工況參數(shù)正常工作時的傳輸間隔，應(yīng)在0.1S到60S內(nèi)可調(diào)，待機或閑置狀態(tài)宜在1h到6h內(nèi)可調(diào)?！谌蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）的定位系統(tǒng)，應(yīng)能實現(xiàn)環(huán)境感知、避障和路徑規(guī)劃等功能；行駛軌跡實時跟蹤、顯示，自帶攝像頭視頻傳輸顯示?！獞?yīng)配備4G/5G和WIFI兩種無線通訊模式，同時宜配備Zigbee、LoRa中至少1種無線通訊方式，宜預(yù)留衛(wèi)星通訊接口?！獞?yīng)配備農(nóng)機電子圍欄。——電氣設(shè)備安全應(yīng)滿足GB19517標準要求；使用的電器元器件、電器導(dǎo)線、電器連線、控制裝置安全設(shè)計應(yīng)符合GB5226.1的規(guī)定；接近電氣設(shè)備人員應(yīng)符合GB/T29480的規(guī)定；安全標志應(yīng)符合GB10396的規(guī)定；電磁兼容性應(yīng)符合GB/T21398的規(guī)定。5.3管控信息化設(shè)施應(yīng)建有智能農(nóng)機信息化管理平臺，用于整合無人農(nóng)場各子系統(tǒng)功能，實現(xiàn)農(nóng)機作業(yè)、生產(chǎn)信息的可視化、智能化管理和信息化調(diào)度。5.3.1信息化系統(tǒng)配置5.3.1.1網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器和監(jiān)控系統(tǒng)——顯示系統(tǒng)，應(yīng)配置大屏顯示系統(tǒng)，用于信息監(jiān)控及人機交互，根據(jù)農(nóng)場規(guī)模，可選配不同的大屏顯示系統(tǒng)：規(guī)模A：上位機顯示系統(tǒng)；規(guī)模B：65寸以上單個液晶電視；規(guī)模C：液晶拼接屏或LED點陣拼接屏；規(guī)模D：150寸以上液晶拼接屏?！曨l監(jiān)控，應(yīng)配置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用于農(nóng)田現(xiàn)場情況監(jiān)控，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭、硬盤錄像機。網(wǎng)絡(luò)攝像頭數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場情況確定，硬盤錄像機硬盤容量應(yīng)滿足視頻存儲30天以上，滾動覆蓋存儲?！W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，農(nóng)場有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸速率必須達到千兆以上；農(nóng)場無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳