《農機作業遠程管理系統技術要求》是2018年01月01日實施的一項行業標準。
基本介紹
- 中文名:農機作業遠程管理系統技術要求
- 標準編號:T/JSAMIA 1—2017
- 實施日期:2018年01月01日
- 發布日期:2017年12月14日
起草人,起草單位,適用範圍,主要內容,
起草人
陳伏州、沈飛、馮學風、白嵐、趙聖玲、莊懷宇、張安龍、李鐵軍、胡寧、何濤。
起草單位
江蘇北斗衛星套用產業研究院有限公司、江蘇北斗農機科技有限公司、宿遷市農業機械管理局、揚州市農業機械管理局、江蘇北斗衛星導航檢測中心有限公司。
適用範圍
本標準規定了農機作業遠程管理系統的術語和定義、系統架構和技術要求。 本標準適用於農機作業遠程管理系統(以下簡稱系統),包括農機作業信息採集終端(以下簡稱終端)和農機作業遠程管理系統平台(以下簡稱平台)。插秧、收割、植保、深松整地、深翻、秸稈還田、播種等多種作業類型的遠程監控管理均適用本標準。
主要內容
5 終端要求
5.1 一般要求
5.1.1 組成
終端應包括微控制器、衛星定位模組、無線通信傳輸模組、數據存儲模組、電源處理模組、顯示報警裝置、衛星定位天線、無線通信天線等,可包括機具識別裝置、作業狀態監測裝置、圖像採集裝置等設備。
5.1.2 外觀
終端的外觀應無鏽蝕、銹斑、裂紋、褪色、污跡、變形、鍍塗層脫落,亦無明顯劃痕、毛刺;塑膠件應無起泡、開裂、變形;灌注物應無溢出等現象;結構件與控制組件應完整,無機械損傷。
5.1.3 銘牌
終端應有清晰耐久的銘牌標誌。銘牌應在終端外表面的醒目位置,銘牌尺寸應與終端結構尺寸相適宜。
銘牌應包括以下內容:
——終端名稱、型號及規格;
——終端製造廠名、地址及商標;
——終端出廠年月及編號。
5.1.4 文字、圖形、標誌
終端應有使用說明。面板的按鍵、接口等部位應有文字、圖形等標誌,並滿足以下要求:
——耐久、醒目;
——使用說明、銘牌和標誌中的文字應使用中文,根據需要也可以同時使用其他文字,但應保證中文在其他文字的上面(或左面)。
5.1.5 包裝要求
5.1.5.1 標籤
產品的外包裝應體現如下內容:
——產品中文名稱、規格型號、種類、標稱電源電壓、結構尺寸;
——製造商名稱、詳細地址、郵編、電話、產品商標、製造日期、製造地。
5.1.5.2 產品合格證
每台出廠的終端應有產品檢驗合格證,檢驗合格證應有如下內容:
——產品名稱、型號、種類;
——製造商名稱;
——出廠檢驗結論、檢驗日期;
——檢驗員標識。
5.1.5.3 包裝箱
產品的包裝箱應滿足以下要求:
——包裝箱應符合防潮、防塵、防震、運輸的要求;
——單個包裝箱內應有使用說明書、保修卡、產品合格證或檢驗標誌及附屬檔案清單。
5.1.6 材質
應符合無毒害、無放射性的要求。
5.2 基本功能要求
5.2.1 自檢
終端應具備自檢功能,通過信號燈或顯示裝置明確表示終端當前主要狀態,包括衛星定位及通信模組工作狀態等。若出現故障,則通過信號燈或顯示裝置等顯示方式顯示故障類型等信息。
5.2.2 定位
終端應能支持BDS/GPS雙模定位,能夠提供實時的時間、經度、緯度、速度、高程和航向等定位狀態信息。亞米級終端應能支持差分定位功能。
5.2.3 通信
5.2.3.1 通信方式
應能至少支持基於通用GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE或其他無線通信網路傳輸機制下的通信模式之一。
5.2.3.2 通信要求
終端的通信要求應包括以下內容:
——終端應支持至少兩個遠程連線,即主監控中心和備份監控中心的連結,能在與主監控中心通信中斷時自動切換至備份監控中心;
——如果終端無法註冊到所在地的無線網路時,應將數據以先進先出方式保存,在恢復通信後將存儲的作業信息繼續上傳;
——終端應支持數據批量接受與傳送功能、斷點續傳功能。
5.2.4 顯示及人機互動
終端應支持通過顯示裝置實時顯示作業信息及終端狀態;終端應具有人機互動功能,通過顯示裝置,可結合信號指示燈或蜂鳴器等設備向駕駛員提供信息。
5.2.5 報警
終端應具備報警功能,在終端出現故障或判斷作業不合格時,應以聲或光或文字等方式向農機駕駛員提示。
5.2.6 盲區補傳
當作業地區無網路信號時,終端應支持作業數據自動存儲、不會丟失,當有網路信號時,歷史作業數據自動上傳。
5.2.7 終端管理
終端應支持固件遠程升級。
5.3 擴展功能要求
5.3.1 作業面積測量
終端應能通過作業軌跡實時監測作業面積。
5.3.2 作業深度測量
終端應能通過作業深度監測裝置實時監測作業深度。
5.3.3 機具識別
通過機具識別裝置,在更換作業機具時,系統應能自動獲取機組的機具類型、作業幅寬等信息。
5.3.4 圖像信息採集
終端應具有圖像信息採集功能,圖像信息採集應滿足以下技術要求:
——至少支持一路攝像頭;
——攝像頭應支持夜視功能;
——可設定多種成像解析度,至少支持320x240(QVGA);
——可支持對圖像數據標記,該類圖像不允許被覆蓋。
5.4 性能要求
5.4.1 定位性能指標
定位性能應滿足以下技術要求:
——定位數據採樣間隔不大於3s;
——衛星接收通道不小於32個;
——接收靈敏度優於-130dBm;
——作業條件下,水平定位精度:<=3m;
——測速精度不大於0.2m/s;
——數據輸出更新頻率不低於1Hz。
5.4.2 無線通信模組
5.4.2.1 誤碼率
通信模組的誤碼率或誤塊率等無線信道質量參數應符合YD/T 1214、YD/T 1050、YD/T 1558及其他相關標準的要求。
5.4.2.2 最大發射功率
通信模組的最大發射功率應符合YD/T 1214、YD/T 1050、YD/T 1558及其他相關標準的要求。
5.4.3 電氣性能
5.4.3.1 電源電壓適應性
在按表1給出的電源電壓波動範圍進行電壓適應性試驗時,試驗後終端各項功能均應正常。
表1 電氣性能試驗參數 單位為伏特
標稱電源電壓 電源電壓波動範圍 極性反接試驗電壓 過電壓
12 9~16 14±0.1 24
24 18~32 28±0.2 36
5.4.3.2 耐電源極性反接性能
在表1規定的標稱電源電壓極性反接試驗下,終端應能承受1min的極性反接試驗,除熔斷器外(允許更換燒壞的熔斷器)不應有其他電氣故障。試驗後終端各項功能均應正常。
5.4.3.3 耐電源過電壓性能
在表1規定的過電壓下,應能承受1min的電源過電壓試驗。試驗後終端各項功能均應正常。
5.4.3.4 連線線
連線線性能應符合QC/T 414的相關要求。終端的連線線要整齊布置,並用線夾、電纜套、電纜圈等固定,線束內的導線要有序編扎。導線顏色應符合GB/T 19056的要求。電源導線上應串聯熔斷器,熔斷器性能應符合QC/T 420的相關要求。
5.4.3.5 接插器
接插器性能應符合QC/T 417.1的相關要求。連線器插頭兩端的線色應一致。兩個以上非通用接口應有明顯標識,同時插頭不能互換。
5.4.4 環境適應性
5.4.4.1 氣候環境適應性
終端的存儲溫度至少為-40℃~85℃,工作溫度至少為-10℃~65℃,相對濕度為10%RH~90%RH(無凝露)。
終端在承受各項氣候環境試驗後,應無任何電氣故障,機殼、插接器等不應有嚴重變形,各項功能應保持正常。終端機械環境試驗條件見表2。
表2 氣候環境試驗項目表
項目 試驗參數 試驗條件 工作狀態
高溫工作試驗 溫度 65℃ 試驗中標稱電壓通電,試驗後檢查功能。
持續時間 8h
高溫放置
試驗 溫度 85℃ 試驗中不通電,試驗後檢查功能。
持續時間 8h
低溫工作試驗 溫度 -10℃ 試驗中標稱電壓通電,試驗後檢查功能。
持續時間 8h
低溫放置
試驗 溫度 -40℃ 試驗中不通電,試驗後檢查功能。
持續時間 8h
恆定濕熱
試驗 溫度 40℃±2℃ 12h不通電,12h接通標稱電壓通電工作。
持續時間 24h
相對濕度 90%
5.4.4.2 機械環境適應性
終端在承受符合表3的振動、衝擊等機械環境試驗後,應無永久性結構變形,無零部件損壞,無電氣故障,無緊固部件鬆脫現象,無插頭、通信接口等接外掛程式脫落或接觸不良現象,其各項功能應保持正常,無試驗前存儲的信息丟失現象。終端機械環境試驗條件見表3。
表3 機械環境試驗項目表
試驗名稱 試驗參數 工作狀態
振動試驗 掃頻範圍 5Hz~300Hz 不通電
正常安裝狀態
掃頻速度 1oct/min
掃頻時間 每個方向8h
振幅 5Hz~11Hz時10mm(峰值)
加速度 11Hz~300Hz時50m/s2
振動方向 X、Y、Z三方向
衝擊試驗 衝擊次數 X、Y、Z每方向各3次 不通電
正常安裝狀態
峰值加速度 490m/s2
脈衝持續時間 11ms
方向 X、Y、Z三方向
5.4.4.3 防護等級
終端的防護等級應滿足以下要求:
——終端部分安裝在拖拉機駕駛室內的裝置外殼防護等級應符合GB 4208—2008中IP54的要求;
——終端圖像採集裝置、作業深度監測裝置、機具識別裝置等需要安裝在拖拉機駕駛室外的外殼防護等級應符合GB 4208—2008中IP66的要求;
——連線線和接插器的防護等級應符合GB 4208—2008中IP66的要求。
5.4.5 電磁兼容
5.4.5.1 抗拖拉機點火干擾
終端在工作狀態下,進行拖拉機點火干擾時,不應出現異常現象,各項應正常。
5.4.5.2 靜電放電抗擾度
採用GB/T 19951-2005所規定要求,靜電放電抗擾度試驗等級應不低於3級,終端試驗中及試驗後不應出現電氣故障,試驗結果評定應符合GB/T 19951-2005中B類要求。
5.4.5.3 瞬態抗擾性
終端的瞬態抗擾性應符合GB/T 19056的要求。
5.5 安裝要求
5.5.1 總體要求
終端安裝應避免改變農機本身的電氣結構與布線,保證不會因為終端的安裝而產生安全隱患。
5.5.2 終端安裝
終端的安裝應滿足以下要求:
——終端的安裝應遠離碰撞、過熱、陽光直射、水和灰塵,不影響原車外觀和農機手操作;
——顯示報警裝置應安裝在駕駛員容易觀察的位置;
——衛星定位天線安裝位置要求:高處、無遮擋、拖拉機中心線上,遠離其他敏感的電子設備,保證信號的正常接收與傳輸;
——設備的安裝固定應保證不會鬆動。
5.5.3 布線安裝
安裝布線應滿足以下要求:
——設備在農機上的線路都應保證整齊安全地連線、固定,線路用線夾固定好,走線固定在波紋管里。安裝完畢後,電線沒有外露;
——布線時應避免作業機具升降過程中剮蹭、拽斷線纜,避免作業過程中隆起的土塊、秸稈等掛斷線纜;
——設備不應利用拖拉機上自帶的熔斷絲做保護,所接電源線的額定電流值要遠大於終端電源的實際工作電流值。
5.5.4 安裝完成後的測試
終端本體及附屬設備安裝就緒,應由專門的技術人員進行檢查然後才能給終端通電和初始化設定。完成以上安裝工作的終端應按照該產品的使用說明書進行遠程測試,保證各項功能正常。安裝測試完成後,安裝位置不可變動,如安裝位置發生改變,需要重新進行標定測試。
6 平台要求
6.1 功能要求
6.1.1 通訊協定
平台通訊協定可參考交通部部標標準JT/T808道路運輸車輛衛星定位系統北斗兼容車載終端通訊協定技術規範。
6.1.2 數據接收功能
平台應具備接收終端上報的作業信息功能。
6.1.3 數據處理功能
平台應具備對終端上報的作業信息處理分析的功能。
6.1.4 數據存儲功能
平台應具備存儲終端上報的作業信息及數據處理分析結果的功能。
6.1.5 報表導出/列印功能
平台中所有查詢結果及統計分析結果應支持excel的報表導出或者列印功能。
6.1.6 許可權登錄功能
平台應具備省、市、縣、鄉鎮農機管理部門及農機合作社、機手、農戶等多級用戶許可權登錄功能。不同許可權操作使用不同管理模組,且許可權界限明晰。
6.1.7 作業類型功能
平台應支持作業類型擴展功能,秸稈還田、深松整地、植保、插秧、自動駕駛、無人機等作業類型都可以接入平台,並可進行作業類型切換查詢。
6.1.8 定製審核標準及作業季功能
由於各地區作業季、審核標準及補貼標準都不一樣,平台應支持用戶根據自身需求定製審核標準、作業季及補貼標準等。
6.1.9 實時監控功能
平台應具備能夠對當前線上車輛進行實時監控的功能,可以查看農機具屬性信息、機組時空信息、作業詳細信息等。
6.1.10 軌跡回放功能
平台應具備對農機歷史作業軌跡信息回放、再現的功能。
6.1.11 多種作業量統計功能
平台應具備對農機作業數據按照行政區域、實際作業區域、分組、時間等統計指標進行統計,並可按照不同圖表類型予以顯示的功能。
6.1.12 作業質量分析功能
平台應具備測量作業機組的作業面積、達標面積等,基於數字地圖進行位置數據、作業數據的融合展示,並生成多種報表,支持數據導出與列印功能。
6.1.13 作業重疊檢測功能
平台應具備提取農機作業的區域邊界、檢測分析農機作業的重疊、跨區等功能。
6.1.14 電子地圖管理
6.1.14.1 電子地圖基本功能
電子地圖應具備包括放大、縮小、平移、全圖、比例尺顯示等基本操作;具備電子地圖的鷹眼功能、量算功能。
6.1.14.2 電子地圖表達
電子地圖表達應符合GB 20263的規定。
6.1.14.3 目標影像展現
平台應支持農機等動態目標疊加;支持地圖顯示、影像顯示、影像和地圖疊加顯示。
6.2 性能要求
6.2.1 總體性能
平台總體性能應該至少滿足以下要求:
——支持7x24h不間斷運行;
——終端在工作狀態下採集農機作業數據時間間隔小於等於10s;
——平台應於每日8:00前完成前一天作業數據的處理分析;
——在沒有外部因素影響的情況下,故障恢復時間不超過120min。
6.2.2 作業面積測量精度
作業面積的測量誤差應小於等於±3%。
6.2.3 終端接入性能
終端接入性能應滿足以下要求:
——具有數據高並發處理能力:平均1000條/s,峰值3000條/s;
——平台應能支持至少10000台終端接入,支持超過10000個動態目標的監控能力。
6.2.4 回響時間
最大並發用戶數達到其系統設計要求時,各事務平均回響時間不應超過單用戶平均回響時間的五倍。
6.2.5 電子地圖數據質量
電子地圖應使用經國家測繪局主管部門審核批准的電子地圖。
6.2.6 數據存儲
數據線上存儲時間不得少於5年。
6.2.7 安全性能
平台安全應滿足以下要求:
——資料庫中的關鍵數據加密存儲,用戶密碼加密存儲;
——採用日誌對操作和接收及傳送的數據記錄,至少存儲6個月的日誌數據;
——採用備份平台機制,保證平台達到較高可用性;
——平台間數據交換採用加密傳輸方式;
——平台的作業數據不可人為修改
6.2.8 運行環境要求
平台運行環境應滿足以下要求:
——通信網關、套用伺服器和資料庫伺服器獨立部署;
——資料庫伺服器能支持大數據量存儲與檢索。
6.3 平台數據上報接口要求
平台應具備與上級管理平台信息交換功能,包括平台向管理平台報送作業統計信息,接收管理平台下發通知、指令等信息。