TCAMA 58-2022 谷物联合收割机收获量测量系统技术规范.pdf

ICS 65.060.01 CCS B 90 T/CAMA 582022 谷物联合收割机收获量测量系统技术规范 Technical specifications of grain yield monitoring system for combine harvester 2022-11-23 发布 2022-12-01 实施 中国农业机械化协会 发 布 团 体 标 准 全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 系统组成.1 5 功能要求.2 自检.2 定位.2 谷物产量监测.2 谷物水分监测.2 显示及人机交互.2 数据存储.2 6 性能要求.2 谷物产量测量精度.2 谷物水分测量精度.2 卫星定位性能.2 电气性能.2 气候环境适应性.2 机械环境适应性.3 防护等级.3 电磁兼容性.3 7 试验方法.4 谷物产量测量精度.4 谷物水分测量精度.4 作业面积监测精度.4 卫星定位性能.4 电气性能.5 气候环境适应性.5 全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国农业机械化协会信息化分会提出。本文件由中国农业机械化协会归口。本文件起草单位：北京市农林科学院智能装备技术研究中心、农业农村部农业机械化总站、胶州农业农村局、中国农业机械化科学研究院、中国农业大学、北京市农业机械试验鉴定推广站、山西省农业机械发展中心、农芯科技（北京）有限责任公司、农芯科技（广州）有限责任公司、农芯（南京）智慧农业研究院有限公司。本文件主要起草人：安晓飞、毛振强、王炳军、李敏、崔敏、罗长海、孟志军、陈立平、徐岚俊、马姝岑、李民赞、梅鹤波、周利明、张俊宁、李立伟、魏学礼、武广伟、张安琪、李小龙、刘婞韬、杨长江、孙梦遥、丁建宏、安邦、何艺伟、王子寒。本文件是首次制定。全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 1 谷物联合收割机收获量测量系统技术规范 1 范围 本文件规定了谷物联合收割机收获量测量系统的术语和定义、系统组成、功能要求和性能要求，给出了主要作业性能试验方法。本文件适用于谷物联合收割机收获量测量系统（以下简称测量系统）的设计和研发。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2423.1 电工电子产品基本环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品基本环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温 GB/T 2423.3 环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.5 环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击 GB/T 2423.10 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc:振动(正弦)GB/T 42082017 外壳防护等级（IP代码）GB/T 17626.22018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.32016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 186552018 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法 GB/T 21437.12021 道路车辆 电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第1部分：定义和一般规定 GB/T 21437.22021 道路车辆 电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第2部分：沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性 GB/T 21437.32021 道路车辆 电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第3部分：对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性 BD 4200052015 北斗/全球卫星导航系统（GNSS）导航单元性能要求及测试方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。谷物产量 grain yield 系统测量的联合收割机已收割区域的谷物收获量。谷物水分 grain moisture 系统测量的谷物籽粒含水率。作业面积 operation area 在正常收获作业状态下，联合收割机已收获区域的面积。4 系统组成 系统组成应包括微控制器、卫星定位模块、数据存储模块、电源处理模块、显示装置、谷物产量监测装置、谷物水分监测装置、卫星定位天线等。全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 2 5 功能要求 自检 系统应具备自检功能，通过信号灯或显示单元明确表示系统当前主要状态，包括卫星定位、传感器状态等。出现故障时，通过信号灯或显示单元等显示方式显示故障类型等信息。定位 系统应能支持卫星定位，应提供实时的时间、经度、纬度、速度、高程和航向等定位状态信息，差分定位功能为可选。谷物产量监测 系统应能通过谷物产量监测装置，实时监测联合收割机收获的谷物产量。谷物水分监测 系统应能通过谷物水分监测装置，实时监测联合收割机收获的谷物水分。显示及人机交互 系统应支持通过显示装置实时提供作业信息，应具有人机交互功能，通过显示装置，可结合信号指示灯或蜂鸣器等单元向驾驶员提供信息，驾驶员应通过按键、触摸屏或遥控器等方式进行操作。数据存储 系统应支持将定位信息、谷物产量、作业状态、谷物水分等监测信息保存至数据存储单元，存储单元应具有至少一年作业数据的存储容量。6 性能要求 谷物产量测量精度 谷物产量测量精度的误差应5%。谷物水分测量精度 谷物水分测量精度的误差应5%。卫星定位性能 系统的卫星定位性能应至少满足以下要求：系统应具备单北斗系统工作能力；水平定位精度优于 2.5m；测速精度优于 0.2m/s。电气性能 系统的电气性能至少满足以下要求：系统的工作电压范围 936V；系统应具备耐电源极性反接性能；系统应具备耐电源过电压性能。气候环境适应性 系统存储温度应至少为-4085，工作温度应至少为-1065，相对湿度应至少为10%RH90%RH（无凝露）。全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 3 机械环境适应性 系统在承受符合表1的振动、冲击等机械环境试验后，应无永久性结构变形，无零部件损坏，无电气故障，无紧固部件松脱现象，无插头、通信接口等接插件脱落或接触不良现象，其各项功能应保持正常，无试验前存储的信息丢失现象。系统机械环境试验应符合GB/T 2423.5、GB/T 2423.10的要求。表1 机械环境试验项目表 试验名称 试验参数 说明 振动试验 扫频范围 5Hz300Hz 不通电，正常安装状态 扫频速度 1oct/min 扫频时间 每个方向8h 振幅 5Hz11Hz时10mm（峰值）加速度 11Hz300Hz时50m/s2 振动方向 X、Y、Z三方向 冲击试验 冲击次数 X、Y、Z每方向各3次 不通电，正常安装状态 峰值加速度 490m/s2 脉冲持续时间 11ms 方向 X、Y、Z三方向 防护等级 系统的防护等级应满足以下要求：安装在收割机驾驶室内的装置外壳防护等级至少符合 GB 42082008 中 IP54 的要求；安装在收割机驾驶室外的装置外壳防护等级至少符合 GB 42082008 中 IP65 的要求；连接线和接插器的防护等级至少符合 GB 42082008 中 IP66 的要求。电磁兼容性 6.8.1 抗点火干扰 系统在工作状态下，进行启动点火干扰时，各项功能应正常。6.8.2 静电放电抗扰度 采用GB/T 17626.22018所规定的要求，对系统进行静电放电抗扰度试验，试验等级应不低于GB/T 17626.22018表1中的3级。系统在试验后应不出现电气故障，试验结果的评价应符合GB/T 17626.22018中B类要求，即系统功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，无需操作者干预。6.8.3 辐射抗扰度 采用GB/T 17626.32016所规定的要求，对系统进行辐射抗扰度试验，试验等级应不低于GB/T 17626.32016表1中的3级。系统在试验后应不出现电气故障，试验结果的评价应符合GB/T 17626.32016中B类要求，即系统功能暂时丧失或性能暂时降低，但在骚扰停止后能自行恢复，无需操作者干预。6.8.4 无线电骚扰特性 6.8.4.1 传导发射 按照GB/T 186552018中6.3或6.4的方法进行试验，系统应符合GB/T 186552018中表5或表6的等级3的要求。6.8.4.2 辐射发射 按照GB/T 186552018中6.5的方法进行试验，系统应符合GB/T 186552018中表7的等级3的要求。6.8.5 对由传导和耦合引起的电骚扰抗扰 全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 4 6.8.5.1 沿电源线的电瞬态传导抗扰度 按照GB/T 21437.22021中第4章规定的方法进行试验，试验脉冲按照GB/T 21437.22021中表A.1或表A.2中级要求选择1,2a,3a,3b。试验中和试验后，系统所有功能应符合GB/T 21437.12021中状态I的要求，即试验中和试验后，系统能够完成设计功能。6.8.5.2 耦合电瞬态发射抗扰度 采用容性耦合钳法和感性耦合钳法，按照GB/T 21437.32021中第3章规定的方法进行试验，试验脉冲严酷程度应符合GB/T 21437.32021中表B.1或表B.2中级要求。试验中和试验后，系统所有功能应符合GB/T 21437.12021中状态I的要求，即试验中和试验后，系统能够完成设计功能。7 试验方法 谷物产量测量精度 7.1.1 选取规则的地块面积不小于 2000m2的矩形试验地块，在联合收割机上安装系统，联合收割机按正常作业速度，往复直线作业。7.1.2 完成试验地块作业后，联合收割机卸下谷物，称重测量谷物质量，谷物产量测量精度可按式（1）计算。试验次数不应少于三次，应取平均值作为最终结果。=（1|1|）100%(1)式中：谷物产量测量精度；m1 谷物联合收割机收获量测量系统测量的谷物质量，单位为千克（kg）；m 联合收割机卸下谷物，重测量谷物质量，单位为千克（kg）。谷物水分测量精度 7.2.1 选取规则的地块面积不小于 2000m2的矩形试验地块，按五点法确定 5 个测量点，每个测量点人工采样 100g 谷物样品，密封送实验室按 105恒重法测量谷物水分。7.2.2 在联合收割机上安装系统，联合收割机按正常作业速度，往复直线作业。完成试验地块作业后，谷物水分测量精度可按式（2）计算。试验次数不应少于五次，应取平均值作为最终结果。=（1|1|）100%(2)式中：谷物含水率测量精度；M1 谷物联合收割机收获量测量系统测量的含水率；M 105恒重法测量的谷物含水率。作业面积监测精度 在试验地块上往复直线作业，作业时宜达到不重不漏。完成作业后，读取系统作业面积数据S1。用高精度RTK-GNSS或其他方法测量试验地块实际作业面积S2。实际作业面积检测次数不应少于3次，应取平均值作为最终结果。作业面积监测精度可按式（3）计算。=（1|1|）100%(3)式中：作业面积监测精度；S1 系统计算作业面积，单位为平方米（m2）；S 实际作业面积，单位为平方米（m2）。卫星定位性能 7.4.1 使用卫星信号模拟器，数据链路仅播发北斗数据，系统能支持单北斗工作模式，水平定位精度全国团体标准信息平台T/CAMA 582022 5 满足 6.3 的要求，表明系统具备单北斗系统工作能力。7.4.2 按照 BD 4200052015 中 5.4.4.2 规定的方法进行试验，水平定位精度应满足 6.3 的要求。7.4.3 按照 BD 4200052015 中 5.4.4.3 规定的方法进行试验，测速精度应满足 6.3 的要求。电气性能 7.5.1 电源电压适应性 在按