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

ICS65.06.050

CCSB91

CI

團體標準

T/CIXXXX—202X

谷物聯(lián)合收獲機智能化作業(yè)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationsforintelligentgraincombineharvester

（征求意見稿）

（本草案完成時間：2023.9.10）

2022-X-XX發(fā)布2022-XX-XX實施

中國國際科技促進會發(fā)布

T/CIXXXX—202X

谷物聯(lián)合收獲機智能化作業(yè)技術(shù)規(guī)范

1范圍

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

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

本文件適用于谷物聯(lián)合收獲機智能化作業(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收獲機械聯(lián)合收割機及功能部件第1部分：詞匯

GB/T8097收獲機械聯(lián)合收割機試驗方法

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

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

T/CAAMM13—2018農(nóng)業(yè)機械衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)前裝通用技術(shù)條件

T/NJ1258—2020谷物收獲機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

T/ZKJXX00033—2023北斗農(nóng)機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)合收獲機割臺設計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)合收獲機智能化作業(yè)過程中，實際割幅與割臺設計割幅之比。

3.3

作業(yè)條件掉頭上線距離

車輛完成掉頭后，進入預定軌跡且直線精度滿足要求時，所行駛的距離。

4作業(yè)條件

4.1作物條件

作物應選取切割線以上的、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%。宜選擇晴天進行作業(yè)。

4.2機庫條件

機庫場地應滿足車位長度和寬度不小于停放農(nóng)機尺寸的150%，車位類型宜設計為垂直式車位。

4.3機耕道條件

3

T/CIXXXX—202X

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

度應為0.5m，行車道寬度應不小于2.5m。

4.4田塊條件

田塊應為耕作過的熟田

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

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

在5°到10°之間。

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

深度不大于20cm。

c)田塊周邊導航衛(wèi)星信號接收良好，周圍50m內(nèi)應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，遠離強磁場、污染源、粉塵等；田塊中應建立由各級前端

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

傳輸網(wǎng)絡設備和監(jiān)視工作站等硬件組成的視頻監(jiān)視系統(tǒng)。防止整機失控導致事故的發(fā)生。

e)田周邊環(huán)境應開闊無遮擋、無較強的電磁干擾。使用網(wǎng)絡RTK時，應能確保當?shù)鼐W(wǎng)絡信號良好。

f)試驗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度較低的水

田。

g)田塊邊界應有云儲存功能和下載功能，谷物聯(lián)合收獲機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)機端使用。

4.5智能化作業(yè)谷物聯(lián)合收獲機

4.5.1谷物聯(lián)合收獲機應有圖像信息獲取能力，

谷物聯(lián)合收獲機應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)合收獲機定位精度應符合T/CAAMM13—2018中5.2的規(guī)定；谷物聯(lián)合收獲機采集的圖像應清

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

業(yè)圖像遠程監(jiān)控時5FPM；采集的每幀圖像均應包含準確的時間戳，采集圖像像素應不低于90萬；收割機

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

4.5.2谷物聯(lián)合收獲機應有智能感知能力

谷物聯(lián)合收獲機應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確率應不低于

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

不低于5FPS；應具備本機狀態(tài)檢測功能，包含硬件啟動自檢，軟件啟動自檢。

4.5.3谷物聯(lián)合收獲機應有智能控制能力

谷物聯(lián)合收獲機對行駛速度、割臺高度、撥禾輪高度、撥禾輪轉(zhuǎn)速、風機轉(zhuǎn)速、滾筒轉(zhuǎn)速和篩片開

度的自動調(diào)整精度應不低于人工調(diào)整精度的5%，調(diào)整速度應實時；收割機的自動控制割臺、撥禾輪、風

機、滾筒、篩片的執(zhí)行系統(tǒng)、制動系統(tǒng)的速度應實時。

4.5.4谷物聯(lián)合收獲機應有智能作業(yè)能力

谷物聯(lián)合收獲機應有路徑自動規(guī)劃的能力能通過高精度地圖提前識別目標地塊內(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態(tài)障礙物；谷物聯(lián)合收獲機根據(jù)

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

業(yè)水平（以含雜率、破碎率、損失率指標為評判標準），試驗方法應符合T/NJ1259-2020中8.4.2.2的規(guī)

定；收割機的智能作業(yè)喂入量應不低于人工操作下作業(yè)喂入量；收割機的錯誤/危險操作告警準確率應

不小于90%，致命錯誤/危險操作告警準確率應不小于99%，告警信息輸出速度應實時。

4.5.5谷物聯(lián)合收獲機應有人機交互能力

4

T/CIXXXX—202X

谷物聯(lián)合收獲機的人機交互單元應能清晰、準確地輸出圖像、文字、聲音信息給遠程控制端。遠程

控制人員應能夠清楚容易地讀取信息，收割機應能正確接收遠程控制端的輸入信息，遠程控制人員應能

夠容易地通過鍵盤、鼠標、手寫屏輸入信息或選擇項目。

4.6人員配備

4.6.1應按要求配備操作人員和輔助人員。

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

5作業(yè)準備

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

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

5.3確保動力系統(tǒng)應能正常工作，燃料充足。

5.4根據(jù)規(guī)劃任務確定采用手動控制還是自動控制，單機作業(yè)還是多機協(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、電線等障礙物進行標記。

6安全要求

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

a)人工駕駛模式優(yōu)先級最高，當人工接管時，應退出智能化作業(yè)模式，人工/智能化作業(yè)模式

切換響應時間小于1s；

b)智能化作業(yè)異常本地告警時間小于3s；

c)當衛(wèi)星信號丟失、RTK信號丟失、通訊網(wǎng)絡斷開等影響作業(yè)精度和安全時谷物聯(lián)合收獲機能夠

無人為干預的情況下主動停車；

d)當谷物聯(lián)合收獲機超過設定的掉頭邊界時能夠無人為干預的情況下主動停車；

e)谷物聯(lián)合收獲機外部應配備緊急制動開關，可以使用物理按鍵，也可以使用車輛設備，如剎

車踏板等；機耕道行駛速度設計為15km/h；機庫行駛速度設計高于5km/h。

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

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

安全要求操作。

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

向一致；過載保護裝置安全有效。

6.4對可能影響收獲作業(yè)的障礙物設置醒目的警示標志。

6.5收獲作業(yè)時應配備防火器材。

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

6.7嚴禁操作人員酒后、帶病或過度疲勞時開機作業(yè)。

6.8聯(lián)合收獲機在智能作業(yè)中發(fā)生故障進行排除時及停止作業(yè)保養(yǎng)時,聯(lián)合收獲機必須熄火切斷動力

輸出軸的動力，嚴禁在聯(lián)合收獲機運轉(zhuǎn)時進行檢修和保養(yǎng)。

6.9聯(lián)合收獲機在作業(yè)時非操作人員嚴禁乘坐；在進行地塊轉(zhuǎn)移及運輸時嚴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）；

5

T/CIXXXX—202X

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

c)機庫定位精度應小于等于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，谷物聯(lián)合收獲機應能識別人、車、牛、羊、馬等典型農(nóng)田目標，識別準確率大

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

7.1.4遠程管理要求

谷物聯(lián)合收獲機智能化作業(yè)時要求具備主動上報和被動應答功能：

a)實時數(shù)據(jù)上報頻率0.1Hz～5Hz，終端數(shù)據(jù)查詢響應時間小于等于5s；

b)具有控制數(shù)據(jù)下發(fā)功能，在良好網(wǎng)絡條件下遠程控制響應時間＜300ms。

7.1.5智能化作業(yè)質(zhì)量要求

表1作業(yè)指標

質(zhì)量指標要求

序號項目名稱

水稻小麥

1喂入量，kg/s≥標定喂入量

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

輪式收割機離地間隙應不小于250；

9通過能力，mm

履帶式收割機離地間隙應不小于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)量試驗方法

6

T/CIXXXX—202X

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)定進行測定。

8.2割茬高度

往返各1個行程，每個行程不少于20m，沿收割機行駛方向每隔5m取1個測點，每點測量全割幅內(nèi)5

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

8.3可靠性

對樣機進行水稻或小麥（任選一種作物）累計作業(yè)時間18h的生產(chǎn)查定。記錄作業(yè)時間、調(diào)整保養(yǎng)

時間、樣機故障情況及排除時間，按公式（1）計算有效度。

tz

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

tz+tg

式中：

K——有效度；

tz——樣機作業(yè)時間，單位為小時（h）；

tg——樣機故障修復時間，單位為小時（h）。

8.4滿幅利用率

收割機沿作物邊界作業(yè)至少50m，每隔2m采樣獲得1個實際割幅尺寸，記錄采樣點個數(shù)和對應采樣點

處割幅,按公式（2）計算。

b

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

nB

式中：

——滿幅利用率；

bn——采樣