《谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》

ICS65.06.050

CCSB91

CI

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIXXXX—202X

谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationsforintelligentgraincombineharvester

（征求意見稿）

（本草案完成時(shí)間：2023.9.10）

2022-X-XX發(fā)布2022-XX-XX實(shí)施

中國國際科技促進(jìn)會發(fā)布

T/CIXXXX—202X

谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)的術(shù)語和定義、作業(yè)條件、作業(yè)準(zhǔn)備、作業(yè)要求、質(zhì)量要

求、作業(yè)質(zhì)量試驗(yàn)方法、安全要求和谷物聯(lián)合收獲機(jī)維護(hù)、保養(yǎng)與存放。

本文件適用于谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)。

2規(guī)范性引用文件

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，

僅該日期對應(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。

GB/T6979.1收獲機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)及功能部件第1部分：詞匯

GB/T8097收獲機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)試驗(yàn)方法

GB16151.12-2008農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全技術(shù)條件第12部分：谷物聯(lián)合收割機(jī)

NY/T2194—2012農(nóng)業(yè)機(jī)械田間行走道路技術(shù)規(guī)范

T/CAAMM13—2018農(nóng)業(yè)機(jī)械衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)前裝通用技術(shù)條件

T/NJ1258—2020谷物收獲機(jī)械智能感知與控制終端

T/NJ1259—2020智能作業(yè)全喂入聯(lián)合收割機(jī)

T/ZKJXX00033—2023北斗農(nóng)機(jī)無人駕駛與自主作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/T6979.1,T/NJ1258，T/NJ1259，T/ZKJXX00033界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件界定

的術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

滿幅收割

在確定作業(yè)路線且保證不漏割的前提下，谷物聯(lián)合收獲機(jī)割臺設(shè)計(jì)幅寬全部收獲到稻麥的作業(yè)狀

態(tài)。

3.2

滿幅利用率

在谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)過程中，實(shí)際割幅與割臺設(shè)計(jì)割幅之比。

3.3

作業(yè)條件掉頭上線距離

車輛完成掉頭后，進(jìn)入預(yù)定軌跡且直線精度滿足要求時(shí)，所行駛的距離。

4作業(yè)條件

4.1作物條件

作物應(yīng)選取切割線以上的、生長均勻、直立、無雜草。水稻草谷比為1.0～2.4、籽粒含水率為15%～

28%；小麥草谷比為0.6～1.2、籽粒含水率為12%～20%。宜選擇晴天進(jìn)行作業(yè)。

4.2機(jī)庫條件

機(jī)庫場地應(yīng)滿足車位長度和寬度不小于停放農(nóng)機(jī)尺寸的150%，車位類型宜設(shè)計(jì)為垂直式車位。

4.3機(jī)耕道條件

3

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機(jī)耕道建設(shè)符合NY/T2194—2012規(guī)定，機(jī)耕道道路要求平坦，且路基寬度應(yīng)不小于3.5m，路肩寬

度應(yīng)為0.5m，行車道寬度應(yīng)不小于2.5m。

4.4田塊條件

田塊應(yīng)為耕作過的熟田

a)旱田平整熟地場地應(yīng)滿足長度不小于300m，寬度為不小于4個(gè)作業(yè)幅寬，場地傾斜度應(yīng)小于

3°，田間無積水；旱田坡地熟地場地應(yīng)滿足長度不小于90m，寬度不小于4個(gè)作業(yè)幅寬，場地傾斜度應(yīng)

在5°到10°之間。

b)水田場地應(yīng)滿足長度不小于90m，寬度不小于4個(gè)作業(yè)幅寬，場地高差在正負(fù)3cm以內(nèi)，泥腳

深度不大于20cm。

c)田塊周邊導(dǎo)航衛(wèi)星信號接收良好，周圍50m內(nèi)應(yīng)沒有金屬或其它大面積反射面；

d)田塊要求具有足夠的安全保障措施，遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場、污染源、粉塵等；田塊中應(yīng)建立由各級前端

視頻采集設(shè)備、供電系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、存儲系統(tǒng)、圖像顯示系統(tǒng)（屏）、智能攝像機(jī)、視頻處理設(shè)備、

傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)視工作站等硬件組成的視頻監(jiān)視系統(tǒng)。防止整機(jī)失控導(dǎo)致事故的發(fā)生。

e)田周邊環(huán)境應(yīng)開闊無遮擋、無較強(qiáng)的電磁干擾。使用網(wǎng)絡(luò)RTK時(shí)，應(yīng)能確保當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)信號良好。

f)試驗(yàn)地土壤宜為含水率低的壤土或旱田粘土，不宜為土壤含水率較高或土壤緊實(shí)度較低的水

田。

g)田塊邊界應(yīng)有云儲存功能和下載功能，谷物聯(lián)合收獲機(jī)端的田塊能夠上傳到云平臺儲存，云平

臺端的田塊能夠下發(fā)到農(nóng)機(jī)端使用。

4.5智能化作業(yè)谷物聯(lián)合收獲機(jī)

4.5.1谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)有圖像信息獲取能力，

谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)具有識別收割作物種類、割幅狀態(tài)、倒伏狀態(tài)、籽粒破碎含雜狀態(tài)等圖像識別能

力；谷物聯(lián)合收獲機(jī)定位精度應(yīng)符合T/CAAMM13—2018中5.2的規(guī)定；谷物聯(lián)合收獲機(jī)采集的圖像應(yīng)清

晰可靠，終端顯示和遠(yuǎn)程操作時(shí)圖像的采集速度應(yīng)高于25FPS，本地作業(yè)圖像存儲時(shí)間高于30小時(shí)，作

業(yè)圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控時(shí)5FPM；采集的每幀圖像均應(yīng)包含準(zhǔn)確的時(shí)間戳，采集圖像像素應(yīng)不低于90萬；收割機(jī)

工作狀態(tài)下CAN總線數(shù)據(jù)傳輸負(fù)載率應(yīng)不高于30%。

4.5.2谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)有智能感知能力

谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)具備感知作物倒伏率功能，在光照充足、視野清晰條件下識別準(zhǔn)確率應(yīng)不低于

90%，識別速度應(yīng)不低于3FPS；谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)具備夾帶損失率及清選損失率識別功能，識別速度應(yīng)

不低于5FPS；應(yīng)具備本機(jī)狀態(tài)檢測功能，包含硬件啟動(dòng)自檢，軟件啟動(dòng)自檢。

4.5.3谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)有智能控制能力

谷物聯(lián)合收獲機(jī)對行駛速度、割臺高度、撥禾輪高度、撥禾輪轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、滾筒轉(zhuǎn)速和篩片開

度的自動(dòng)調(diào)整精度應(yīng)不低于人工調(diào)整精度的5%，調(diào)整速度應(yīng)實(shí)時(shí)；收割機(jī)的自動(dòng)控制割臺、撥禾輪、風(fēng)

機(jī)、滾筒、篩片的執(zhí)行系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)的速度應(yīng)實(shí)時(shí)。

4.5.4谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)有智能作業(yè)能力

谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)有路徑自動(dòng)規(guī)劃的能力能通過高精度地圖提前識別目標(biāo)地塊內(nèi)的靜態(tài)障礙物如

電線桿、墳頭、溝渠等，通過激光探測或視覺方法識別行人和車輛等動(dòng)態(tài)障礙物；谷物聯(lián)合收獲機(jī)根據(jù)

獲取的信息提前進(jìn)行決策，控制車輛動(dòng)作執(zhí)行；谷物聯(lián)合收獲機(jī)的智能作業(yè)水平應(yīng)不低于人工操作下作

業(yè)水平（以含雜率、破碎率、損失率指標(biāo)為評判標(biāo)準(zhǔn)），試驗(yàn)方法應(yīng)符合T/NJ1259-2020中8.4.2.2的規(guī)

定；收割機(jī)的智能作業(yè)喂入量應(yīng)不低于人工操作下作業(yè)喂入量；收割機(jī)的錯(cuò)誤/危險(xiǎn)操作告警準(zhǔn)確率應(yīng)

不小于90%，致命錯(cuò)誤/危險(xiǎn)操作告警準(zhǔn)確率應(yīng)不小于99%，告警信息輸出速度應(yīng)實(shí)時(shí)。

4.5.5谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)有人機(jī)交互能力

4

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谷物聯(lián)合收獲機(jī)的人機(jī)交互單元應(yīng)能清晰、準(zhǔn)確地輸出圖像、文字、聲音信息給遠(yuǎn)程控制端。遠(yuǎn)程

控制人員應(yīng)能夠清楚容易地讀取信息，收割機(jī)應(yīng)能正確接收遠(yuǎn)程控制端的輸入信息，遠(yuǎn)程控制人員應(yīng)能

夠容易地通過鍵盤、鼠標(biāo)、手寫屏輸入信息或選擇項(xiàng)目。

4.6人員配備

4.6.1應(yīng)按要求配備操作人員和輔助人員。

4.6.2操作人員應(yīng)經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，取得相應(yīng)的資格證書;輔助人員應(yīng)具備基本的作業(yè)知識和安全常識。

5作業(yè)準(zhǔn)備

5.1按照使用說明書檢查谷物聯(lián)合收獲機(jī)，確保主機(jī)完整，輔助設(shè)備齊全。

5.2確保谷物聯(lián)合收獲機(jī)能正常操控，各部件安裝正確穩(wěn)固可靠且能正常工作。

5.3確保動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)能正常工作，燃料充足。

5.4根據(jù)規(guī)劃任務(wù)確定采用手動(dòng)控制還是自動(dòng)控制，單機(jī)作業(yè)還是多機(jī)協(xié)同作業(yè)。

5.5對作業(yè)區(qū)域內(nèi)影響安全作業(yè)的樹木、電桿、電線等障礙物進(jìn)行標(biāo)記。

6安全要求

6.1除GB/T39521—2020中規(guī)定的要求外，還應(yīng)符合如下要求：

a)人工駕駛模式優(yōu)先級最高，當(dāng)人工接管時(shí)，應(yīng)退出智能化作業(yè)模式，人工/智能化作業(yè)模式

切換響應(yīng)時(shí)間小于1s；

b)智能化作業(yè)異常本地告警時(shí)間小于3s；

c)當(dāng)衛(wèi)星信號丟失、RTK信號丟失、通訊網(wǎng)絡(luò)斷開等影響作業(yè)精度和安全時(shí)谷物聯(lián)合收獲機(jī)能夠

無人為干預(yù)的情況下主動(dòng)停車；

d)當(dāng)谷物聯(lián)合收獲機(jī)超過設(shè)定的掉頭邊界時(shí)能夠無人為干預(yù)的情況下主動(dòng)停車；

e)谷物聯(lián)合收獲機(jī)外部應(yīng)配備緊急制動(dòng)開關(guān)，可以使用物理按鍵，也可以使用車輛設(shè)備，如剎

車踏板等；機(jī)耕道行駛速度設(shè)計(jì)為15km/h；機(jī)庫行駛速度設(shè)計(jì)高于5km/h。

注：谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)運(yùn)行在半封閉環(huán)境下

6.2操作人員在操作谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能作業(yè)前必須認(rèn)真閱讀使用說明書，嚴(yán)格按照使用說明書中的

安全要求操作。

6.3智能作業(yè)前應(yīng)確保聯(lián)合收獲機(jī)的安全防護(hù)裝置齊全、安全可靠、無損壞；旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)向與規(guī)定方

向一致；過載保護(hù)裝置安全有效。

6.4對可能影響收獲作業(yè)的障礙物設(shè)置醒目的警示標(biāo)志。

6.5收獲作業(yè)時(shí)應(yīng)配備防火器材。

6.6未成年人和未掌握聯(lián)合收獲機(jī)操作要求的人員禁止操作聯(lián)合收獲機(jī)。

6.7嚴(yán)禁操作人員酒后、帶病或過度疲勞時(shí)開機(jī)作業(yè)。

6.8聯(lián)合收獲機(jī)在智能作業(yè)中發(fā)生故障進(jìn)行排除時(shí)及停止作業(yè)保養(yǎng)時(shí),聯(lián)合收獲機(jī)必須熄火切斷動(dòng)力

輸出軸的動(dòng)力，嚴(yán)禁在聯(lián)合收獲機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行檢修和保養(yǎng)。

6.9聯(lián)合收獲機(jī)在作業(yè)時(shí)非操作人員嚴(yán)禁乘坐；在進(jìn)行地塊轉(zhuǎn)移及運(yùn)輸時(shí)嚴(yán)禁任何人員乘坐及在收獲

部件上放置物品。

7作業(yè)要求

7.1技術(shù)要求

7.1.1定位要求

定位要求如下：

a)室外平面定位精度小于等于2cm（RMS）,高程定位精度小于等于5cm（RMS）；

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b)精度發(fā)散狀態(tài)（RTK浮動(dòng)解）及時(shí)告警時(shí)間小于3s，并且車輛本地控制停車；

c)機(jī)庫定位精度應(yīng)小于等于10cm（RMS）。

7.1.2作業(yè)要求

a)直線作業(yè)精度小于等于2.5cm，地頭起落線作業(yè)精度小于等于20cm；掉頭上線距離小于等于

5m；

b)最大作業(yè)作業(yè)覆蓋率旱田大于等于95%；水田大于等于90%；

c)速度控制精度小于等于10%，平均制動(dòng)加速度控制精度大于等于2.5m/s2。

7.1.3環(huán)境感知要求

智能化收獲作業(yè)時(shí)，谷物聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)能識別人、車、牛、羊、馬等典型農(nóng)田目標(biāo)，識別準(zhǔn)確率大

于等于90%；谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化系統(tǒng)最小識別距離大于1.5倍的最高速度下的自主制動(dòng)最大距離。

7.1.4遠(yuǎn)程管理要求

谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化作業(yè)時(shí)要求具備主動(dòng)上報(bào)和被動(dòng)應(yīng)答功能：

a)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上報(bào)頻率0.1Hz～5Hz，終端數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)時(shí)間小于等于5s；

b)具有控制數(shù)據(jù)下發(fā)功能，在良好網(wǎng)絡(luò)條件下遠(yuǎn)程控制響應(yīng)時(shí)間＜300ms。

7.1.5智能化作業(yè)質(zhì)量要求

表1作業(yè)指標(biāo)

質(zhì)量指標(biāo)要求

序號項(xiàng)目名稱

水稻小麥

1喂入量，kg/s≥標(biāo)定喂入量

2總損失率，%≤2.8≤1.2

3破碎率，%≤1.5≤1.0

4含雜率，%≤2.0

5割茬高度，mm≤150≤100

6可靠性，%有效度≥98

7滿幅利用率，%≥97

8避障距離，m≤2

輪式收割機(jī)離地間隙應(yīng)不小于250；

9通過能力，mm

履帶式收割機(jī)離地間隙應(yīng)不小于200

10收獲后地表狀況割茬高度一致、無漏割、地頭地邊處理合理

11污染情況地塊和收獲物中無明顯污染

8智能化作業(yè)質(zhì)量試驗(yàn)方法

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8.1基本性能

喂入量、總損失率、破碎率、含雜率按GB/T8097的規(guī)定進(jìn)行測定。

8.2割茬高度

往返各1個(gè)行程，每個(gè)行程不少于20m，沿收割機(jī)行駛方向每隔5m取1個(gè)測點(diǎn)，每點(diǎn)測量全割幅內(nèi)5

株的割茬高度，取其平均值為該點(diǎn)處的割茬高度，結(jié)果取往返行程各點(diǎn)的總平均值。

8.3可靠性

對樣機(jī)進(jìn)行水稻或小麥（任選一種作物）累計(jì)作業(yè)時(shí)間18h的生產(chǎn)查定。記錄作業(yè)時(shí)間、調(diào)整保養(yǎng)

時(shí)間、樣機(jī)故障情況及排除時(shí)間，按公式（1）計(jì)算有效度。

tz

K=100%······························································(1)

tz+tg

式中：

K——有效度；

tz——樣機(jī)作業(yè)時(shí)間，單位為小時(shí)（h）；

tg——樣機(jī)故障修復(fù)時(shí)間，單位為小時(shí)（h）。

8.4滿幅利用率

收割機(jī)沿作物邊界作業(yè)至少50m，每隔2m采樣獲得1個(gè)實(shí)際割幅尺寸，記錄采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)和對應(yīng)采樣點(diǎn)

處割幅,按公式（2）計(jì)算。

b

=n100%·····································································(2)

nB

式中：

——滿幅利用率；

bn——采樣