T/JSAMIA 1-2017 农机作业远程管理系统技术要求

内容简介

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
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：——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/T1214、YD/T1050、YD/T1558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/T1214、YD/T1050、YD/T1558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　2424　18～32　28±0.2　365.4.3.2　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/T414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/T19056的要求。电源导线上应串联熔断器，熔断器性能应符合QC/T420的相关要求。5.4.3.5　接插器接插器性能应符合QC/T417.1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GB4208—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GB4208—2008中IP66的要求；——连接线和接插器的防护等级应符合GB4208—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/T19951-2005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/T19951-2005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/T19056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GB20263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。