T/JSAMIA 013-2021 喷杆式喷雾机作业状态智能检测终端
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内容简介
本文件规定了喷杆式喷雾机作业状态智能检测终端（以下简称智能终端）的术语和定义、技术要求、实验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存
本文件适用于牵引式、悬挂式、自走式等各类喷杆式喷雾机的作业状态智能终端
目次前言 I1范围 12规范性引用文件 23术语和定义 24技术要求 24.1一般要求 24.2终端构造要求 34.3性能要求 34.4安全要求 44.5可靠性要求 45试验 45.1一般要求试验方法 45.2性能要求试验方法 45.3安全检验 75.4可靠性评价 76检验验收规则 76.1检验分类 86.2出厂检验 86.3型式检验 86.4检验规则 97标志、包装、运输和贮存 9前言本文件按照GB/T1.1—2020《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。请注意本文中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。本文件由江苏省农业机械工业协会提出并归口。本文件起草单位：江苏大学、埃森农机常州有限公司、山东卫士植保机械有限公司、南通黄海药械有限公司。本文件起草人：魏新华、吉鑫、嵇国俊、颜廷瑞、解晓薇、李晋阳。喷杆式喷雾机作业状态智能检测终端1范围本文件规定了喷杆式喷雾机作业状态智能检测终端（以下简称智能终端）的术语和定义、技术要求、实验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于牵引式、悬挂式、自走式等各类喷杆式喷雾机的作业状态智能终端。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/T191包装储运图示标志GB/T2828.1计数抽样检测程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB5226.1机械电气安全机械电气设备第一部分：通用技术条件GB/T13306标牌GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T19056—2012汽车行驶记录仪GB/T19392—2013车载卫星导航设备通用规范GB/T19517国家电气设备安全技术规范GB/T19951-2005道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法GB/T20183（所有部分）—2006植物保护机械喷雾设备3术语和定义GB/T20183（所有部分）—2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1智能终端对喷杆式喷雾机作业情况进行自动监测并对监测数据进行实时处理与数据远传的系统。3.2远程监控系统由安装在喷雾机上的智能终端和安装在各级农业管理部门的信息监控平台组成。监控平台能够通过通信网络与智能终端设备连接并对其发出查询和控制指令实现喷雾机作业状态远程监控。3.3检测精度智能终端中对喷杆式喷雾机作业过程中压力、流量、液位、作业面积、作业速度、喷头堵塞的检测值与实际值的符合程度。4技术要求4.1一般要求4.1.1智能终端温度与环境适应性能力，以及抗震性能、瞬态抗扰性能都应符合GB/T19056-2012相关要求；静电放电干扰度采用GB/T1995/1-2005规定要求，静电放电干扰度试验等级应不低于3级。4.1.2智能终端应能显示喷雾机作业时的压力、流量、液位、作业面积、作业速度、卫星定位等主要技术参数，同时具备无线通信与图像视频信息采集功能。4.1.3智能终端配备的传感器的响应时间应0.01s。4.1.4智能终端应具有故障报警功能，针对喷头堵塞、管道爆裂、药箱缺水等影响机具工作与喷雾质量的故障，通过智能终端采集的传感器信息与图像视频信息，自动分析喷雾机作业状态，应能发出声、光警示，通过声音提示与指示灯颜色变化区分故障状态与正常状态，且故障排除后可自动排除报警。4.1.5智能终端应具有过载保护措施且满足在12V/24VDC的85%—100%范围变化时正常工作。4.1.6接线端子应具有防水措施，电源、信号接线端子应该分开设置。4.1.7智能终端应能存储所采集到的传感器实时数据与历史数据，存储容量应大于等于8G，具有断电保护功能，断电后所存储的数据不应丢失。4.1.8智能终端应配有固定安装装置，可以安装在拖拉机、喷雾机等农用机械上。4.2终端构造要求4.2.1无线通信传输单元无线通信传输单元采用GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE方式。4.2.2智能终端定位单元 定位单元应符合GB/T19392-2013的规定，能支持卫星定位，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。定位性能应满足以下技术要求：a)卫星接收通道不小于12个；b)接收灵敏度优于-130dBm；c)作业条件下，水平定位误差不大于1m；4.2.3作业图像与视频信息采集单元终端监测设备应具有对喷雾状态的图像与作业视频信息采集功能，支持平台设置定时、事件触发方式，实现图像与作业视频信息的采集、存储、上传及分析功能。信息采集应满足以下技术要求：a)至少支持两路摄像头；b)摄像头支持红外补光；c)分辨率至少支持640*480；d)支持采集作业机具的图像与视频信息；e)能采集当前图片与视频的日期与时间，时间应采用24小时制，格式为：yyyy-mm-ddhh:mm:ss；4.2.4远程监控系统系统应具有统计分析作业数据、监测和分析作业情况、机具跨区域作业调度、数据存储、导出等功能，经通信网络发送控制命令，控制终端监测设备。数据存储时长不得少于5年。4.3性能要求喷雾机在正常作业的情况下，智能终端作业状态检测精度应符合表1的规定。表1智能检测终端作业状态检测精度指标序号 项目 设计值/%1 作业面积检测误差率 32 作业速度检测误差率 33 喷雾流量检测误差率 34 喷雾压力检测误差率 35 药箱液位高度检测误差率 36 喷头堵塞检测准确率 904.4安全要求4.4.1智能终端应符合GB19517的规定。4.4.2智能终端使用的电器元器件、电线导线、电器连线、控制装置安全设计应符合GB5226.1的规定。4.5可靠性要求智能终端平均故障间隔时间应不小于800h。5试验方法5.1一般要求试验方法5.1.1按照GB/T19056-2012中4.8、4.9、4.13以及GB/T19951-2005的规定进行环境适应性能力测试。5.1.2在喷杆式喷雾机智能终端正常工作状态下，目测检查智能检测终端系统显示屏上所显示的主要检测参数；目测检查远程数据平台显示屏上参数、作业图像视频检测功能与数据通信方式。5.1.3在安装传感器之前，检查传感器说明书中的响应时间。5.1.4模拟喷头堵塞、管道爆裂、药箱缺水等故障，智能终端是否能发出声光警示。5.1.5在正常供电且智能终端正常工作情况下，将供电电源在12V/24VDC的85%~100%范围变化，检查智能终端能否正常工作；采用目测法检测智能终端在过载情况下过载保护措施是否正常工作。5.1.6在正常作业中断开电源，采用目测法检测智能终端的断电保护措施是否正常工作；恢复正常供电后检查断电前数据是否正常存储。5.1.7按照GB/T2423.38测试智能终端的接线端子防水性能，目测电源、信号接线端子是否分开。5.1.8按照GB/T19056-2012中4.8、4.9与4.13以及GB/T19951-2005的规定进行环境适应性能力测试。5.2性能要求试验方法5.2.1试验条件及要求喷杆式喷雾机的试验条件应满足GB/T20183（所有部分）—2006中的规定，并满足以下条件：a)环境温度：0~40℃；b)相对湿度：10%~85%；c)风力：不大于4级；d)周围无影响设备正常工作的电磁干扰；e)试验用仪器设备在使用前校验合格。5.2.2试验场地根据喷杆式喷雾机使用说明书中要求选择试验场地，且试验过程中地轮滑移率和驱动轮的滑转率均不大于2%。试验地长度不小于100m,两端预备区不小于20m，宽幅至少满足机具2个往返行程。5.2.3试验材料试验材料应满足GB/T20183（所有部分）—2006中的要求。5.2.4试验用仪器试验用仪器应满足下列要求：a)电子秤：示值精度10g；b)量筒：容积1000ml；c)秒表：示值精度0.01s；d)压力传感器：示值精度0.001MPa；e)卷尺：示值精度0.1cm；测量用仪器设备应经过计量检定或校准且在有效期内。5.2.5试验方法5.2.5.1作业面积检测误差率试验方法作业机具上安装自动导航系统，在机具上安装智能终端，在试验场地进行实际作业，确保作业全覆盖地块。作业完成后，用高精度RTK-GNSS或其他方法测量地块面积，从终端设备中获取作业面积，按（1）式计算作业面积检测误差率。检测选取不同地块，检测次数应不小于3次，取平均值作为最终结果。 （1）式中： 智能终端作业面积检测误差率（%）； 智能终端计量作业面积，单位为平方米（）； 实际作业面积，单位为平方米（）。5.2.5.2作业速度检测误差率试验方法试验前选取开阔场地且确保卫星信号接收良好。试验前用秒表记录在试验场地中喷雾机匀速行驶100m距离所用时间，计算出平均速度值作为本次试验的速度真值。试验中智能终端按照固定频率记录作业速度，计算数据均值作为智能终端检测作业速度，按式（2）计算智能终端的作业速度检测误差率，检测测试应不小于3次，取平均值作为最终结果。 （2）式中： 智能终端作业速度检测误差率（%）； 智能终端检测作业速度，单位为米每秒（m/s）； 实际作业速度，单位为米每秒（m/s）。5.2.5.3喷雾压力检测误差率试验方法作业前在喷杆式喷雾机管路中安装高精度压力传感器，开始作业稳定后记录高精度压力传感器数值，测量时间60s,间隔1s记录压力表数值后计算平均值作为实际压力值。按式（3）计算智能终端喷雾压力检测误差率，检测测试应不小于3次，取平均值作为最终结果。 （3）式中： 智能终端喷雾压力检测误差率（%）； 智能终端检测喷雾压力，单位为兆帕（MPa）； 实际喷雾压力，单位为兆帕（MPa）。5.2.5.4喷雾流量检测误差率试验方法喷雾机开始作业稳定后用量筒盛接所有喷头雾流，测定时间30s,试验3次求平均值，得出实际喷雾流量，按式（4）计算智能终端喷雾流量检测误差率。 （4）式中： 智能终端喷雾流量检测误差率（%）； 智能终端检测喷雾流量，单位为升每分（L/min）； 实际喷雾流量，单位为升每分（L/min）。5.2.5.5药箱液位高度检测误差率试验方法测量前在药箱中加入一定量清水，使用卷尺测量液位高度，记录数值后计算平均值作为本次检测结果。测试应选取不同的液位高度进行测量，按（5）式计算药箱液位高度检测误差率。测试应不小于3次，取平均值作为最终结果。 （5）式中： 智能终端液位高度检测误差率（%）； 智能终端检测药箱液位高度，单位为厘米（cm）； 实际药箱液位高度，单位为厘米（cm）。5.2.5.6堵塞喷头检测准确率实验方法喷雾机开始作业稳定后通过人为设置故障喷头，记录设置的故障喷头个数。测试应该选取不同喷区的喷头，按（6）式计算堵塞喷头检测准确率。测试不小于3次，取平均值作为最终结果。 （6）式中： 堵塞喷头检测准确率（%）； 识别堵塞喷头个数； 人为设置堵塞喷头个数。5.3安全检验按照GB19517进行检验。5.4可靠性评价5.4.1故障按照严重程度可分为以下四类：a)致命故障：导致智能终端系统功能丧失的故障，如电路板烧毁、终端系统完全失灵；b)严重故障：在正常作业条件下，智能终端出现故障在4h以上能排除解决的故障；c)一般故障：在正常作业条件下，智能终端出现故障在0.5h~4h以上能排除解决的故障,但通过调整、更换系统的电子元器件，便可修复；d)轻微故障：在正常作业条件下，智能终端功能出现故障，但能在0.5h内排除故障，可不按故障计。5.4.2可靠性评价应符合下列要求：a)试验时智能终端如果发生致命故障，可靠性试验为不合格。b)平均故障间隔时间：采取定时截尾试验方法，在正常作业条件（或模拟试验）的总工作时间为800h，试验期间记录式样的工作情况、故障情况和修复情况等，考核计算式样平均故障间隔时间（MTBF）按式（7）计算： （7）式中： 平均故障间隔时间，单位为小时（h）； 试样工作时间，单位为小时（h）； 试验期间智能终端发生的严重故障、一般故障次数，轻微故障不计。6检验验收规则6.1检验分类智能终端的检验分为出厂检验和型式检验。6.2出厂检验智能终端在出厂前应是按表2中规定的出厂检验项目进行检验。检验项目经制造厂质量检验部门检验合格，签发合格证后方可出厂。6.3型式检验6.3.1智能终端有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新系统定型时；b)当系统材料、工艺有较大改变，可能影响其质量时；c)停产三年以上再次恢复生产时。6.3.2型式检验按表2中规定的项目进行。检验项目按其重要性可分为A类检验项目和B类检验项目。表2检验项目分类表项目分类 检验项目 技术要求 试验方法 型式检验 出厂检验类 项 A 1 显示技术参数 4.1.2 5.1.2 √ √ 2 传感器 4.1.3 5.1.3 √ √ 3 终端构造要求 4.1.4 5.1.4 √ √ 4 电源 4.1.5 5.1.5 √ √ 5 接线端子、电源线、信号线 4.1.6 5.1.6 √ √ 6 安全要求 4.4 5.3 √ √表2（续）B 1 作业面积检测误差率 4.5 5.2.5.1 √ — 2 作业速度检测误差率 4.5 5.2.5.2 √ — 3 喷雾压力检测误差率 4.5 5.2.5.3 √ — 4 喷雾流量检测误差率 4.5 5.2.5.4 √ — 5 药箱液位高度检测误差率 4.5 5.2.5.5 √ — 6 堵塞喷头检测准确率 4.5 5.2.5.6 √ — 7 可靠性 4.8 5.4 √ — 8 标牌 7.1 目测 √ √6.4检验规则6.4.1出厂检验时，所有出厂检验项目应全部达到要求，方为合格。型式检验时，A类不准许不合格，B类允许一项不合格，否则判定该产品为不合格。6.4.2型式检验试样，由委托方或制造商无偿提供且应是近半年内生产的合格产品，由检验单位（或委托相关部门）在委托方或制造商明示的合格产品存放处、产品库随机抽取，抽样基数不少于5套（市场抽样不受此限），抽样数量为2套，其中1套用于检验，另1套备用。在检验过程中由于非机器质量原因造成检验无法继续进行时，启用备用试样。6.4.3订货单位有权按本文件要求抽查产品质量。抽样方案和合格质量水平（AQL）由供需双方协商确定。7标志、包装、运输和贮存7.1标志7.1.1智能终端应在明显的位置装设产品标牌。标牌的型式、尺寸和技术要求应符合GB/T13306的规定。7.1.2标牌应至少包含如下内容：a)产品注册商标；b)产品型号及名称；c)产品执行标准；d)主要性能参数；e)出厂日期及编号；f)制造厂名称、地址。7.2包装7.2.1智能终端的包装应执行GB/T13384的规定。7.2.2智能终端应单独包装，并有防尘、防潮、防水措施。7.2.3随机附件应该单独包装。7.2.4每套终端应随机提供下列文件：a)产品合格证书；b)产品使用说明书；c)装箱单及备、配件清单。7.2.5包装箱外应清晰、整齐地表明下列内容：a)制造厂名、厂址；b)产品型号、名称；c)出厂编号；d)出厂日期；e)箱体外形尺寸、质量及箱号；f)储运作业指示标志。7.2.6包装储运图示标志应符合GB/T191的相关规定。7.3运输7.3.1运输、装卸过程中不得摔碰。7.3.2海洋运输中应防范海水浸蚀。7.4贮存7.4.1智能终端系统应存放在通风良好、地面平整的室内，并注意防潮、防蚀。7.4.2长期贮存时应定期检查设备的包装防护层是否老化、破损，必要时予以更新并定期检查传感器是否失效。
起草单位
江苏大学、埃森农机常州有限公司、山东卫士植保机械有限公司、南通黄海药械有限公司。
起草人
魏新华、吉鑫、嵇国俊、颜廷瑞、解晓薇、李晋阳。
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