T/JSAMIA 1—2017 农机作业远程管理系统技术要求-团体标准

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标准详细信息
标准状态  现行
标准编号  T/JSAMIA 1—2017
中文标题  农机作业远程管理系统技术要求
英文标题  
国际标准分类号  35.240.99 信息技术在其他领域中的应用
中国标准分类号  
国民经济分类  I653 信息系统集成和物联网技术服务
发布日期  2017年12月14日
实施日期  2018年01月01日
废止日期  
起草人  陈伏州、沈飞、冯学风、白岚、赵圣玲、庄怀宇、张安龙、李铁军、胡宁、何涛
起草单位  江苏北斗卫星应用产业研究院有限公司、江苏北斗农机科技有限公司、宿迁市农业机械管理局、扬州市农业机械管理局、江苏北斗卫星导航检测中心有限公司
范围  本标准规定了农机作业远程管理系统的术语和定义、系统架构和技术要求。 本标准适用于农机作业远程管理系统(以下简称系统),包括农机作业信息采集终端(以下简称终端)和农机作业远程管理系统平台(以下简称平台)。插秧、收割、植保、深松整地、深翻、秸秆还田、播种等多种作业类型的远程监控管理均适用本标准。
主要技术内容  5 终端要求
5.1 一般要求
5.1.1 组成
终端应包括微控制器、卫星定位模块、无线通信传输模块、数据存储模块、电源处理模块、显示报警装置、卫星定位天线、无线通信天线等,可包括机具识别装置、作业状态监测装置、图像采集装置等设备。
5.1.2 外观
终端的外观应无锈蚀、锈斑、裂纹、褪色、污迹、变形、镀涂层脱落,亦无明显划痕、毛刺;塑料件应无起泡、开裂、变形;灌注物应无溢出等现象;结构件与控制组件应完整,无机械损伤。
5.1.3 铭牌
终端应有清晰耐久的铭牌标志。铭牌应在终端外表面的醒目位置,铭牌尺寸应与终端结构尺寸相适宜。
铭牌应包括以下内容:
——终端名称、型号及规格;
——终端制造厂名、地址及商标;
——终端出厂年月及编号。
5.1.4 文字、图形、标志
终端应有使用说明。面板的按键、接口等部位应有文字、图形等标志,并满足以下要求:
——耐久、醒目;
——使用说明、铭牌和标志中的文字应使用中文,根据需要也可以同时使用其他文字,但应保证中文在其他文字的上面(或左面)。
5.1.5 包装要求
5.1.5.1 标签
产品的外包装应体现如下内容:
——产品中文名称、规格型号、种类、标称电源电压、结构尺寸;
——制造商名称、详细地址、邮编、电话、产品商标、制造日期、制造地。
5.1.5.2 产品合格证
每台出厂的终端应有产品检验合格证,检验合格证应有如下内容:
——产品名称、型号、种类;
——制造商名称;
——出厂检验结论、检验日期;
——检验员标识。
5.1.5.3 包装箱
产品的包装箱应满足以下要求:
——包装箱应符合防潮、防尘、防震、运输的要求;
——单个包装箱内应有使用说明书、保修卡、产品合格证或检验标志及附件清单。
5.1.6 材质
应符合无毒害、无放射性的要求。
5.2 基本功能要求
5.2.1 自检
终端应具备自检功能,通过信号灯或显示装置明确表示终端当前主要状态,包括卫星定位及通信模块工作状态等。若出现故障,则通过信号灯或显示装置等显示方式显示故障类型等信息。
5.2.2 定位
终端应能支持BDS/GPS双模定位,能够提供实时的时间、经度、纬度、速度、高程和航向等定位状态信息。亚米级终端应能支持差分定位功能。
5.2.3 通信
5.2.3.1 通信方式
应能至少支持基于通用GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE或其他无线通信网络传输机制下的通信模式之一。
5.2.3.2 通信要求
终端的通信要求应包括以下内容:
——终端应支持至少两个远程连接,即主监控中心和备份监控中心的链接,能在与主监控中心通信中断时自动切换至备份监控中心;
——如果终端无法注册到所在地的无线网络时,应将数据以先进先出方式保存,在恢复通信后将存储的作业信息继续上传;
——终端应支持数据批量接受与发送功能、断点续传功能。
5.2.4 显示及人机交互
终端应支持通过显示装置实时显示作业信息及终端状态;终端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设备向驾驶员提供信息。
5.2.5 报警
终端应具备报警功能,在终端出现故障或判断作业不合格时,应以声或光或文字等方式向农机驾驶员提示。
5.2.6 盲区补传
当作业地区无网络信号时,终端应支持作业数据自动存储、不会丢失,当有网络信号时,历史作业数据自动上传。
5.2.7 终端管理
终端应支持固件远程升级。
5.3 扩展功能要求
5.3.1 作业面积测量
终端应能通过作业轨迹实时监测作业面积。
5.3.2 作业深度测量
终端应能通过作业深度监测装置实时监测作业深度。
5.3.3 机具识别
通过机具识别装置,在更换作业机具时,系统应能自动获取机组的机具类型、作业幅宽等信息。
5.3.4 图像信息采集
终端应具有图像信息采集功能,图像信息采集应满足以下技术要求:
——至少支持一路摄像头;
——摄像头应支持夜视功能;
——可设置多种成像分辨率,至少支持320x240(QVGA);
——可支持对图像数据标记,该类图像不允许被覆盖。
5.4 性能要求
5.4.1 定位性能指标
定位性能应满足以下技术要求:
——定位数据采样间隔不大于3s;
——卫星接收通道不小于32个;
——接收灵敏度优于-130dBm;
——作业条件下,水平定位精度:<=3m;
——测速精度不大于0.2m/s;
——数据输出更新频率不低于1Hz。
5.4.2 无线通信模块
5.4.2.1 误码率
通信模块的误码率或误块率等无线信道质量参数应符合YD/T 1214、YD/T 1050、YD/T 1558及其他相关标准的要求。
5.4.2.2 最大发射功率
通信模块的最大发射功率应符合YD/T 1214、YD/T 1050、YD/T 1558及其他相关标准的要求。
5.4.3 电气性能
5.4.3.1 电源电压适应性
在按表1给出的电源电压波动范围进行电压适应性试验时,试验后终端各项功能均应正常。
                     表1  电气性能试验参数            单位为伏特
标称电源电压 电源电压波动范围 极性反接试验电压 过电压
12 9~16 14±0.1 24
24 18~32 28±0.2 36
5.4.3.2 耐电源极性反接性能
在表1规定的标称电源电压极性反接试验下,终端应能承受1min的极性反接试验,除熔断器外(允许更换烧坏的熔断器)不应有其他电气故障。试验后终端各项功能均应正常。
5.4.3.3 耐电源过电压性能
在表1规定的过电压下,应能承受1min的电源过电压试验。试验后终端各项功能均应正常。
5.4.3.4 连接线
连接线性能应符合QC/T 414的相关要求。终端的连接线要整齐布置,并用线夹、电缆套、电缆圈等固定,线束内的导线要有序编扎。导线颜色应符合GB/T 19056的要求。电源导线上应串联熔断器,熔断器性能应符合QC/T 420的相关要求。
5.4.3.5 接插器
接插器性能应符合QC/T 417.1的相关要求。连接器插头两端的线色应一致。两个以上非通用接口应有明显标识,同时插头不能互换。
5.4.4 环境适应性
5.4.4.1 气候环境适应性
终端的存储温度至少为-40℃~85℃,工作温度至少为-10℃~65℃,相对湿度为10%RH~90%RH(无凝露)。
终端在承受各项气候环境试验后,应无任何电气故障,机壳、插接器等不应有严重变形,各项功能应保持正常。终端机械环境试验条件见表2。
表2  气候环境试验项目表
项目 试验参数 试验条件 工作状态
高温工作试验 温度 65℃ 试验中标称电压通电,试验后检查功能。
 持续时间 8h 
高温放置
试验 温度 85℃ 试验中不通电,试验后检查功能。
 持续时间 8h 
低温工作试验 温度 -10℃ 试验中标称电压通电,试验后检查功能。
 持续时间 8h 
低温放置
试验 温度 -40℃ 试验中不通电,试验后检查功能。
 持续时间 8h 
恒定湿热
试验 温度 40℃±2℃ 12h不通电,12h接通标称电压通电工作。
 持续时间 24h 
 相对湿度 90% 
5.4.4.2 机械环境适应性
终端在承受符合表3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。终端机械环境试验条件见表3。
表3  机械环境试验项目表
试验名称 试验参数 工作状态
振动试验 扫频范围 5Hz~300Hz 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 5Hz~11Hz时10mm(峰值) 
 加速度 11Hz~300Hz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 
5.4.4.3 防护等级
终端的防护等级应满足以下要求:
——终端部分安装在拖拉机驾驶室内的装置外壳防护等级应符合GB 4208—2008中IP54的要求;
——终端图像采集装置、作业深度监测装置、机具识别装置等需要安装在拖拉机驾驶室外的外壳防护等级应符合GB 4208—2008中IP66的要求;
——连接线和接插器的防护等级应符合GB 4208—2008中IP66的要求。
5.4.5 电磁兼容
5.4.5.1 抗拖拉机点火干扰
终端在工作状态下,进行拖拉机点火干扰时,不应出现异常现象,各项应正常。
5.4.5.2 静电放电抗扰度
采用GB/T 19951-2005所规定要求,静电放电抗扰度试验等级应不低于3级,终端试验中及试验后不应出现电气故障,试验结果评定应符合GB/T 19951-2005中B类要求。
5.4.5.3 瞬态抗扰性
终端的瞬态抗扰性应符合GB/T 19056的要求。
5.5 安装要求
5.5.1 总体要求
终端安装应避免改变农机本身的电气结构与布线,保证不会因为终端的安装而产生安全隐患。
5.5.2 终端安装
终端的安装应满足以下要求:
——终端的安装应远离碰撞、过热、阳光直射、水和灰尘,不影响原车外观和农机手操作;
——显示报警装置应安装在驾驶员容易观察的位置;
——卫星定位天线安装位置要求:高处、无遮挡、拖拉机中心线上,远离其他敏感的电子设备,保证信号的正常接收与传输;
——设备的安装固定应保证不会松动。
5.5.3 布线安装
安装布线应满足以下要求:
——设备在农机上的线路都应保证整齐安全地连接、固定,线路用线夹固定好,走线固定在波纹管里。安装完毕后,电线没有外露;
——布线时应避免作业机具升降过程中剐蹭、拽断线缆,避免作业过程中隆起的土块、秸秆等挂断线缆;
——设备不应利用拖拉机上自带的熔断丝做保护,所接电源线的额定电流值要远大于终端电源的实际工作电流值。
5.5.4 安装完成后的测试
终端本体及附属设备安装就绪,应由专门的技术人员进行检查然后才能给终端通电和初始化设置。完成以上安装工作的终端应按照该产品的使用说明书进行远程测试,保证各项功能正常。安装测试完成后,安装位置不可变动,如安装位置发生改变,需要重新进行标定测试。
6 平台要求
6.1 功能要求
6.1.1 通讯协议
平台通讯协议可参考交通部部标标准JT/T808道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端通讯协议技术规范。
6.1.2 数据接收功能
平台应具备接收终端上报的作业信息功能。
6.1.3 数据处理功能
平台应具备对终端上报的作业信息处理分析的功能。
6.1.4 数据存储功能
平台应具备存储终端上报的作业信息及数据处理分析结果的功能。
6.1.5 报表导出/打印功能 
平台中所有查询结果及统计分析结果应支持excel的报表导出或者打印功能。
6.1.6 权限登录功能
平台应具备省、市、县、乡镇农机管理部门及农机合作社、机手、农户等多级用户权限登录功能。不同权限操作使用不同管理模块,且权限界限明晰。
6.1.7 作业类型功能
平台应支持作业类型扩展功能,秸秆还田、深松整地、植保、插秧、自动驾驶、无人机等作业类型都可以接入平台,并可进行作业类型切换查询。
6.1.8 定制审核标准及作业季功能
由于各地区作业季、审核标准及补贴标准都不一样,平台应支持用户根据自身需求定制审核标准、作业季及补贴标准等。
6.1.9 实时监控功能
平台应具备能够对当前在线车辆进行实时监控的功能,可以查看农机具属性信息、机组时空信息、作业详细信息等。
6.1.10 轨迹回放功能
平台应具备对农机历史作业轨迹信息回放、再现的功能。
6.1.11 多种作业量统计功能
平台应具备对农机作业数据按照行政区域、实际作业区域、分组、时间等统计指标进行统计,并可按照不同图表类型予以显示的功能。
6.1.12 作业质量分析功能
平台应具备测量作业机组的作业面积、达标面积等,基于数字地图进行位置数据、作业数据的融合展示,并生成多种报表,支持数据导出与打印功能。
6.1.13 作业重叠检测功能
平台应具备提取农机作业的区域边界、检测分析农机作业的重叠、跨区等功能。
6.1.14 电子地图管理
6.1.14.1 电子地图基本功能
电子地图应具备包括放大、缩小、平移、全图、比例尺显示等基本操作;具备电子地图的鹰眼功能、量算功能。
6.1.14.2 电子地图表达
电子地图表达应符合GB 20263的规定。
6.1.14.3 目标影像展现
平台应支持农机等动态目标叠加;支持地图显示、影像显示、影像和地图叠加显示。
6.2 性能要求
6.2.1 总体性能
平台总体性能应该至少满足以下要求:
——支持7x24h不间断运行;
——终端在工作状态下采集农机作业数据时间间隔小于等于10s;
——平台应于每日8:00前完成前一天作业数据的处理分析;
——在没有外部因素影响的情况下,故障恢复时间不超过120min。
6.2.2 作业面积测量精度
作业面积的测量误差应小于等于±3%。
6.2.3 终端接入性能
终端接入性能应满足以下要求:
——具有数据高并发处理能力:平均1000条/s,峰值3000条/s;
——平台应能支持至少10000台终端接入,支持超过10000个动态目标的监控能力。
6.2.4 响应时间
最大并发用户数达到其系统设计要求时,各事务平均响应时间不应超过单用户平均响应时间的五倍。
6.2.5 电子地图数据质量
电子地图应使用经国家测绘局主管部门审核批准的电子地图。
6.2.6 数据存储
数据在线存储时间不得少于5年。
6.2.7 安全性能
平台安全应满足以下要求:
——数据库中的关键数据加密存储,用户密码加密存储;
——采用日志对操作和接收及发送的数据记录,至少存储6个月的日志数据;
——采用备份平台机制,保证平台达到较高可用性;
——平台间数据交换采用加密传输方式;
——平台的作业数据不可人为修改
6.2.8 运行环境要求
平台运行环境应满足以下要求:
——通信网关、应用服务器和数据库服务器独立部署;
——数据库服务器能支持大数据量存储与检索。
6.3 平台数据上报接口要求
平台应具备与上级管理平台信息交换功能,包括平台向管理平台报送作业统计信息,接收管理平台下发通知、指令等信息。
是否包含专利信息  
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团体详细信息
团体名称江苏省农业机械工业协会
登记证号5132000050918026XG/苏民社证字第00204号发证机关江苏省民政厅
业务范围信息统计、技术交流、培训、调研、举办展览等。
法定代表人/负责人徐顺年
依托单位名称
通讯地址江苏省南京市玄武区太平门街10号太平花园3栋3楼东邮编 : 210016

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