ICS65.06.050

CCSB91

CI

團體標準

T/CIXXXX—202X

谷物聯合收獲機智能化作業技術規范

Technicalspecificationsforintelligentgraincombineharvester

（征求意見稿）

（本草案完成時間：2023.9.10）

2022-X-XX發布2022-XX-XX實施

中國國際科技促進會發布

T/CIXXXX—202X

谷物聯合收獲機智能化作業技術規范

1范圍

本文件規定了谷物聯合收獲機智能化作業的術語和定義、作業條件、作業準備、作業要求、質量要

求、作業質量試驗方法、安全要求和谷物聯合收獲機維護、保養與存放。

本文件適用于谷物聯合收獲機智能化作業。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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收獲機械聯合收割機及功能部件第1部分：詞匯

GB/T8097收獲機械聯合收割機試驗方法

GB16151.12-2008農業機械運行安全技術條件第12部分：谷物聯合收割機

NY/T2194—2012農業機械田間行走道路技術規范

T/CAAMM13—2018農業機械衛星導航自動駕駛系統前裝通用技術條件

T/NJ1258—2020谷物收獲機械智能感知與控制終端

T/NJ1259—2020智能作業全喂入聯合收割機

T/ZKJXX00033—2023北斗農機無人駕駛與自主作業系統技術規范

3術語和定義

GB/T6979.1,T/NJ1258，T/NJ1259，T/ZKJXX00033界定的以及下列術語和定義適用于本文件界定

的術語和定義適用于本文件。

3.1

滿幅收割

在確定作業路線且保證不漏割的前提下，谷物聯合收獲機割臺設計幅寬全部收獲到稻麥的作業狀

態。

3.2

滿幅利用率

在谷物聯合收獲機智能化作業過程中，實際割幅與割臺設計割幅之比。

3.3

作業條件掉頭上線距離

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。

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

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機耕道建設符合NY/T2194—2012規定，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個作業幅寬，場地高差在正負3cm以內，泥腳

深度不大于20cm。

c)田塊周邊導航衛星信號接收良好，周圍50m內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、通信網絡、存儲系統、圖像顯示系統（屏）、智能攝像機、視頻處理設備、

傳輸網絡設備和監視工作站等硬件組成的視頻監視系統。防止整機失控導致事故的發生。

e)田周邊環境應開闊無遮擋、無較強的電磁干擾。使用網絡RTK時，應能確保當地網絡信號良好。

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到農機端使用。

4.5智能化作業谷物聯合收獲機

4.5.1谷物聯合收獲機應有圖像信息獲取能力，

谷物聯合收獲機應具有識別收割作物種類、割幅狀態、倒伏狀態、籽粒破碎含雜狀態等圖像識別能

力；谷物聯合收獲機定位精度應符合T/CAAMM13—2018中5.2的規定；谷物聯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，本地作業圖像存儲時間高于30小時，作

業圖像遠程監控時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

工作狀態下CAN總線數據傳輸負載率應不高于30%。

4.5.2谷物聯合收獲機應有智能感知能力

谷物聯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；應具備本機狀態檢測功能，包含硬件啟動自檢，軟件啟動自檢。

4.5.3谷物聯合收獲機應有智能控制能力

谷物聯合收獲機對行駛速度、割臺高度、撥禾輪高度、撥禾輪轉速、風機轉速、滾筒轉速和篩片開

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

機、滾筒、篩片的執行系統、制動系統的速度應實時。

4.5.4谷物聯合收獲機應有智能作業能力

谷物聯合收獲機應有路徑自動規劃的能力能通過高精度地圖提前識別目標地塊內的靜態障礙物如

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障礙物；谷物聯合收獲機根據

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

業水平（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

定；收割機的智能作業喂入量應不低于人工操作下作業喂入量；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谷物聯合收獲機應有人機交互能力

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谷物聯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操作人員應經過技術培訓，取得相應的資格證書;輔助人員應具備基本的作業知識和安全常識。

5作業準備

5.1按照使用說明書檢查谷物聯合收獲機，確保主機完整，輔助設備齊全。

5.2確保谷物聯合收獲機能正常操控，各部件安裝正確穩固可靠且能正常工作。

5.3確保動力系統應能正常工作，燃料充足。

5.4根據規劃任務確定采用手動控制還是自動控制，單機作業還是多機協同作業。

5.5對作業區域內影響安全作業的樹木、電桿、電線等障礙物進行標記。

6安全要求

6.1除GB/T39521—2020中規定的要求外，還應符合如下要求：

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

切換響應時間小于1s；

b)智能化作業異常本地告警時間小于3s；

c)當衛星信號丟失、RTK信號丟失、通訊網絡斷開等影響作業精度和安全時谷物聯合收獲機能夠

無人為干預的情況下主動停車；

d)當谷物聯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：谷物聯合收獲機智能化作業運行在半封閉環境下

6.2操作人員在操作谷物聯合收獲機智能作業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智能作業前應確保聯合收獲機的安全防護裝置齊全、安全可靠、無損壞；旋轉部件轉向與規定方

向一致；過載保護裝置安全有效。

6.4對可能影響收獲作業的障礙物設置醒目的警示標志。

6.5收獲作業時應配備防火器材。

6.6未成年人和未掌握聯合收獲機操作要求的人員禁止操作聯合收獲機。

6.7嚴禁操作人員酒后、帶病或過度疲勞時開機作業。

6.8聯合收獲機在智能作業中發生故障進行排除時及停止作業保養時,聯合收獲機必須熄火切斷動力

輸出軸的動力，嚴禁在聯合收獲機運轉時進行檢修和保養。

6.9聯合收獲機在作業時非操作人員嚴禁乘坐；在進行地塊轉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作業要求

7.1技術要求

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）；

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b)精度發散狀態（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作業要求

a)直線作業精度小于等于2.5cm，地頭起落線作業精度小于等于20cm；掉頭上線距離小于等于

5m；

b)最大作業作業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環境感知要求

智能化收獲作業時，谷物聯合收獲機應能識別人、車、牛、羊、馬等典型農田目標，識別準確率大

于等于90%；谷物聯合收獲機智能化系統最小識別距離大于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

谷物聯合收獲機智能化作業時要求具備主動上報和被動應答功能：

a)實時數據上報頻率0.1Hz～5Hz，終端數據查詢響應時間小于等于5s；

b)具有控制數據下發功能，在良好網絡條件下遠程控制響應時間＜300ms。

7.1.5智能化作業質量要求

表1作業指標

質量指標要求

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智能化作業質量試驗方法

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8.1基本性能

喂入量、總損失率、破碎率、含雜率按GB/T8097的規定進行測定。

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5

株的割茬高度，取其平均值為該點處的割茬高度，結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）累計作業時間18h的生產查定。記錄作業時間、調整保養

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