ICS65.060.99

CCSB91

T/NJ1463—2024

農(nóng)業(yè)設(shè)備車載式土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)

Agricultureequipment—

Vehicle-mountedsoilorganicmatterdetectionsystem

（征求意見稿）

2024-XX-08發(fā)布2024-XX-08實(shí)施

中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)發(fā)布

T/NJ1463—202X

農(nóng)業(yè)設(shè)備車載式土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了基于近紅外光譜的車載式土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的術(shù)語和定義、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)

規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存。

本文件適用于基于近紅外光譜的車載式土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)”）。

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(duì)應(yīng)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/T4208—2017外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

GB/T5262—2008農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測(cè)定方法的一般規(guī)定

GB/T5667農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)試驗(yàn)方法

GB10396農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械草坪和園藝動(dòng)力機(jī)械安全標(biāo)志和危險(xiǎn)圖例總則

GB/T13306標(biāo)牌

GB19517國(guó)家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范

GB/T25296電氣設(shè)備安全通用試驗(yàn)導(dǎo)則

GB/T25392農(nóng)業(yè)工程電氣和電子設(shè)備耐環(huán)境試驗(yàn)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

近紅外光譜nearinfraredspectroscopy

通過檢測(cè)樣品在近紅外光區(qū)域的吸收或反射光譜來分析其分子成分或化學(xué)結(jié)構(gòu)，不同化學(xué)鍵的振動(dòng)

產(chǎn)生特征吸收峰，從而與樣品中的成分濃度呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.2

車載式土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)vehicle-mountedsoilorganicmatterdetectionsystem

實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測(cè)量土壤有機(jī)質(zhì)含量的檢測(cè)系統(tǒng)。

3.3

土壤有機(jī)質(zhì)soilorganicmatter

土壤中所有來源于生物的有機(jī)物質(zhì)，包括動(dòng)植物殘?bào)w、微生物及其分解產(chǎn)物。

4系統(tǒng)要求

4.1一般要求

1

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4.1.1系統(tǒng)組件

系統(tǒng)由下列組件組成：

——主機(jī)：指光譜儀、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)采集接口、供電模塊、通訊模塊等；

——附屬設(shè)備：指農(nóng)用拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等。

4.1.2外觀

系統(tǒng)各組件外觀應(yīng)符合下列要求：

——表面平整、光潔、無尖銳突出部分；

——外表面不應(yīng)有銹蝕、銹斑、裂紋、褪色、污跡、變形現(xiàn)象，亦無明顯劃痕；

——塑料件應(yīng)無起泡、開裂、變形現(xiàn)象；

——結(jié)構(gòu)件與控制組件應(yīng)完整，無機(jī)械損傷。

4.2功能要求

4.2.1自檢

系統(tǒng)應(yīng)具備自檢功能，應(yīng)能通過信號(hào)燈、顯示屏等方式明確表示當(dāng)前主機(jī)狀態(tài)，對(duì)通信模塊、存儲(chǔ)

器以及其他模塊狀態(tài)、數(shù)據(jù)完整性等進(jìn)行檢測(cè)。

4.2.2管理

系統(tǒng)的管理功能應(yīng)滿足以下要求：

——工作參數(shù)查詢、修改、恢復(fù)出廠設(shè)置；

——對(duì)內(nèi)部或外接存儲(chǔ)器進(jìn)行格式化；

——配置文件的導(dǎo)入導(dǎo)出。

4.3數(shù)據(jù)保存

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存應(yīng)滿足以下要求：

——系統(tǒng)應(yīng)具備采集土壤有機(jī)質(zhì)含量，并將采集數(shù)據(jù)保存至存儲(chǔ)模塊的功能；

——存儲(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)具備自動(dòng)覆蓋功能，當(dāng)記錄數(shù)據(jù)達(dá)到存儲(chǔ)器最大容量時(shí)，自動(dòng)覆蓋最舊數(shù)據(jù)。

4.4性能要求

按使用說明書的規(guī)定操作，系統(tǒng)的性能指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1系統(tǒng)性能指標(biāo)

項(xiàng)目指標(biāo)

重復(fù)性/%±0.1（標(biāo)準(zhǔn)偏差）

穩(wěn)定性/%±0.2（24h）

系統(tǒng)誤差/%±0.5（相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品）

測(cè)試周期/s≤30（從采樣到結(jié)果輸出）

靈敏度可檢測(cè)至0.01%的變化

數(shù)據(jù)處理能力每秒處理500個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)

4.5電源適應(yīng)性

2

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系統(tǒng)的主電源為外接電源時(shí)，如果系統(tǒng)具備可充電電池，當(dāng)其失去主電源后，備用電池工作時(shí)間不

應(yīng)少于10min。系統(tǒng)內(nèi)部電線應(yīng)有序編扎成束、布置整齊、固定卡緊、接頭牢固并有絕緣套，導(dǎo)線穿

越孔洞處應(yīng)設(shè)絕緣套管。

4.6振動(dòng)、沖擊

系統(tǒng)按GB/T25392規(guī)定的振動(dòng)、沖擊等機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)后，應(yīng)無永久性結(jié)構(gòu)變形，無零部件損壞，無

電氣故障，無緊固部件松脫現(xiàn)象，無插頭、通信接口等接插件脫落或接觸不良現(xiàn)象，試驗(yàn)后系統(tǒng)各項(xiàng)功

能均應(yīng)正常，試驗(yàn)前存儲(chǔ)的信息不應(yīng)丟失。

4.7環(huán)境適應(yīng)性

系統(tǒng)的存儲(chǔ)溫度至少應(yīng)為-25℃～65℃，工作溫度至少應(yīng)為-10℃～50℃，濕度應(yīng)為10%RH～90%RH

（無凝露）。系統(tǒng)按GB/T25392規(guī)定的氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)后，應(yīng)無任何電氣故障，機(jī)殼等不應(yīng)有嚴(yán)重

變形，試驗(yàn)后系統(tǒng)各項(xiàng)功能均應(yīng)正常。

4.8可靠性

系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間不應(yīng)小于500h。

4.9安全要求

4.9.1安全防護(hù)裝置

系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置防火、防水、靜電接地、漏電及過載保護(hù)等裝置。系統(tǒng)使用的電氣設(shè)備的基本安全要求

應(yīng)符合GB19517的規(guī)定。系統(tǒng)應(yīng)具備獨(dú)立的電源開關(guān)，若采用農(nóng)機(jī)裝備的電源作為主電源，則應(yīng)在農(nóng)

機(jī)裝備起動(dòng)后才能啟動(dòng)系統(tǒng)。

4.9.2防護(hù)等級(jí)

系統(tǒng)外殼防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于GB/T4208—2017中IP54的規(guī)定。連接線的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于GB/T4208

—2017中IP66的規(guī)定。

4.9.3安全標(biāo)志

正常操作和保養(yǎng)時(shí)必須外露的功能件、防護(hù)裝置開口處及其他存在遺留（剩余）風(fēng)險(xiǎn)的部件附近應(yīng)

設(shè)置符合GB10396規(guī)定的安全標(biāo)志，安全標(biāo)志應(yīng)在使用說明書中重現(xiàn)。

5試驗(yàn)方法

5.1試驗(yàn)條件

5.1.1試驗(yàn)地和作物的選擇

試驗(yàn)地和作物的選擇應(yīng)符合下列要求：

——試驗(yàn)地應(yīng)符合被檢機(jī)型適用范圍，選擇代表性田塊，無障礙物，土壤堅(jiān)實(shí)度和含水率應(yīng)符合當(dāng)

地農(nóng)藝要求。

——試驗(yàn)地測(cè)區(qū)長(zhǎng)度、寬度不應(yīng)少于3.0m，兩端預(yù)備區(qū)不應(yīng)小于1.0m。

——按GB/T5262—2008中4.2的規(guī)定，使用五點(diǎn)法對(duì)試驗(yàn)田塊土壤類型、含水率、堅(jiān)實(shí)度等指標(biāo)

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進(jìn)行調(diào)查。作物品種、產(chǎn)量以及目標(biāo)田塊應(yīng)具有一定代表性，滿足農(nóng)田速效養(yǎng)分測(cè)定要求。

5.1.2試驗(yàn)樣機(jī)準(zhǔn)備

試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)系統(tǒng)樣機(jī)按使用說明書要求進(jìn)行調(diào)試，并應(yīng)滿足下列要求：

——試驗(yàn)系統(tǒng)樣機(jī)應(yīng)配套使用說明書，使用說明書中規(guī)定系統(tǒng)操作步驟及檢測(cè)性能，試驗(yàn)操作按使

用說明書的規(guī)定進(jìn)行，所用儀器、設(shè)備、量具應(yīng)檢驗(yàn)合格，并滿足養(yǎng)分速測(cè)要求；

——測(cè)試前對(duì)系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)操作，檢驗(yàn)計(jì)量器具應(yīng)在規(guī)定有效期內(nèi)。

5.2性能要求檢測(cè)

5.2.1重復(fù)性

在相同測(cè)量條件下對(duì)同一樣品連續(xù)測(cè)量多次，按公式（1）計(jì)算設(shè)備的重復(fù)性。

2

xxi

n1

=……………（1）

x

式中：

δ——重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差；

n——實(shí)際測(cè)量次數(shù)（n≥10）；

xi——第i次測(cè)量結(jié)果；

x——n次測(cè)量的平均值。

5.2.2穩(wěn)定性

穩(wěn)定性按公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

y?yj

λ=……………（2）

y

式中：

λ——穩(wěn)定性偏差；

yj——第i次測(cè)量結(jié)果；

y——測(cè)量的平均值。

5.2.3系統(tǒng)誤差

隨機(jī)抽取5個(gè)（或以上）土壤樣品，對(duì)同一樣品的同一參數(shù)分別使用系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量，兩者的

測(cè)量差值即為系統(tǒng)誤差。

5.2.4測(cè)試周期

從土壤樣品的預(yù)處理開始計(jì)時(shí)，直到該樣品所有參數(shù)檢測(cè)完畢計(jì)時(shí)結(jié)束，此時(shí)間段即為測(cè)試周期。

5.3電源適應(yīng)性檢測(cè)

按表2電源電壓波動(dòng)范圍、極性反接試驗(yàn)電壓及過電壓指標(biāo)進(jìn)行電源適應(yīng)性測(cè)試。電源電壓極性反

接和過電壓測(cè)試的最小時(shí)長(zhǎng)為1min。測(cè)試過程中，除熔斷器外（允許更換燒壞的熔斷器）不應(yīng)有其他

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電氣故障。試驗(yàn)后終端各項(xiàng)功能均應(yīng)正常。

系統(tǒng)內(nèi)部電線目測(cè)法檢查。

表2電氣性能試驗(yàn)參數(shù)

單位為伏特（V）

標(biāo)稱電源電壓電源電壓波動(dòng)范圍極性反接試驗(yàn)電壓過電壓

129～1614±0.124

2418～3228±0.236

5.4振動(dòng)、沖擊

按GB/T25392的規(guī)定進(jìn)行振動(dòng)、沖擊等機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)。

5.5環(huán)境適應(yīng)性檢測(cè)

在4.7的規(guī)定條件下，按GB/T25392的規(guī)定進(jìn)行氣候及機(jī)械環(huán)境耐久試驗(yàn)。

5.6可靠性檢測(cè)

5.6.1評(píng)價(jià)方法

按GB/T5667的規(guī)定進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。

5.6.2故障分類

5.6.2.1致命故障

導(dǎo)致功能完全喪失或造成重大經(jīng)濟(jì)損失的故障，如電路板燒毀，致使整個(gè)系統(tǒng)失靈；

試驗(yàn)時(shí)工況檢測(cè)終端如果發(fā)生致命故障，可靠性試驗(yàn)為不合格。

5.6.2.2嚴(yán)重故障

主要零部件損壞導(dǎo)致功能嚴(yán)重下降有以下情況：

——重要的獨(dú)立部件，如檢測(cè)平臺(tái)的電路板等損壞；

——重要的內(nèi)部零部件，如繼電器，電機(jī)或者傳感器的損壞。

5.6.2.3一般故障

造成功能下降或損失增加，但通過調(diào)整、更換機(jī)器外部易拆卸的零件、次要的小部件以及一般標(biāo)準(zhǔn)

件，如更換移液管、攪拌棒，便可修復(fù)。

5.6.2.4輕微故障

引起操作人員操作不便，但不影響工作的故障，如因移液管發(fā)生堵塞，但排除時(shí)間在10min以內(nèi)，

可不按故障計(jì)。

5.6.3可靠性

采取定時(shí)截尾試驗(yàn)方法，在正常作業(yè)條件下（或模擬試驗(yàn)）系統(tǒng)的總工作時(shí)間不小于1000h，試驗(yàn)

期間記錄試樣的工作情況、故障情況和修復(fù)情況等，考核計(jì)算試樣平均故障間隔時(shí)間（MTBF）按公式

（3）計(jì)算：

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1t

……（3）

ttMTBFi

i1

式中：

tMTBF——平均故障間隔時(shí)間，單位為小時(shí)（h）；

ti——試樣工作時(shí)間，單位為小時(shí)（h）；

γ——試驗(yàn)期間工況檢測(cè)終端發(fā)生的嚴(yán)重故障、一般故障次數(shù)，輕微故障不計(jì)。

5.7安全要求檢查

電氣設(shè)備基本安全要求按GB/T25296的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)；采用目測(cè)、手動(dòng)實(shí)際操作和/或常規(guī)方式逐

項(xiàng)檢查防火、防水、靜電接地、漏電及過載保護(hù)裝置、安全標(biāo)志及電源開關(guān)的符合性。

系統(tǒng)使用的電氣設(shè)備的基本安全要求應(yīng)符合GB19517的規(guī)定。

系統(tǒng)外殼防護(hù)等級(jí)、連接線的防護(hù)等級(jí)驗(yàn)證試驗(yàn)按GB/T4208的規(guī)定進(jìn)行。

5.8其他

系統(tǒng)組件、外觀目測(cè)檢查。

系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)保存要求符合性，采用目測(cè)、按使用說明書實(shí)際模擬操作等方式逐項(xiàng)進(jìn)行檢查。

6檢驗(yàn)規(guī)則

6.1出廠檢驗(yàn)

6.1.1每套系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)制造廠質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢查合格，并附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證方準(zhǔn)入成品庫和出廠。

6.1.2每套系統(tǒng)出廠前應(yīng)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目見表3，全部檢驗(yàn)項(xiàng)目均應(yīng)合格。如有不合格項(xiàng)目允

許修復(fù)、調(diào)整，檢驗(yàn)合格后方可出廠。

6.2型式檢驗(yàn)

6.2.1有下列情況之一時(shí)，需要進(jìn)行型式檢驗(yàn)：

——新產(chǎn)品定型鑒定和老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)；

——正式生產(chǎn)后，結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能；

——工裝、模具的磨損可能影響產(chǎn)品性能；

——長(zhǎng)期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)；

——批量生產(chǎn)，周期性檢驗(yàn)（一般每2年～3年進(jìn)行一次）；

——出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異。

6.2.2型式檢驗(yàn)項(xiàng)目按表3規(guī)定。

6.2.3采取隨機(jī)抽樣，在工廠抽樣時(shí)，應(yīng)在制造廠近一年內(nèi)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品中隨機(jī)抽取，檢查批量不

應(yīng)少于8套，在用戶和經(jīng)銷部門抽樣不受此限，抽取樣本為2臺(tái)。樣機(jī)抽取封存后至檢驗(yàn)工作結(jié)束期間，

除按使用說明書規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)和調(diào)整外，不應(yīng)再進(jìn)行其他調(diào)整、修理和更換。

6.2.4型式檢驗(yàn)項(xiàng)目分類見表3，按其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度，分為A、B、C三類。A類為對(duì)產(chǎn)品質(zhì)

量有重大影響的項(xiàng)目，B類為對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響的項(xiàng)目，C類為對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響一般的項(xiàng)目。

6

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表3檢驗(yàn)項(xiàng)目分類

項(xiàng)目分類

檢驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)技術(shù)要求條款出廠檢驗(yàn)型式檢驗(yàn)

類項(xiàng)

1安全要求4.9√√

A2重復(fù)性表1—√

3穩(wěn)定性表1—√

1系統(tǒng)組成與外觀4.1√√

2功能要求4.2√√

3數(shù)據(jù)保存4.3√√

4系統(tǒng)誤差表1—√

5測(cè)試周期表1—√

6靈敏度表1—√

B

7數(shù)據(jù)處理能力表1—√

8電源適應(yīng)性4.5√√

9耐振動(dòng)、沖擊性能4.6—√

10環(huán)境適應(yīng)性4.7—√

11可靠性4.8—√

12標(biāo)牌、標(biāo)志7.1、7.2√√

注：“√”表示應(yīng)檢驗(yàn)項(xiàng)目，“—”表示不檢驗(yàn)項(xiàng)目。

6.2.5抽樣判定方案按表4的規(guī)定。表中接收質(zhì)量限AQL、接收數(shù)Ac、拒收數(shù)Re均按計(jì)點(diǎn)法（即不

合格項(xiàng)次數(shù)）計(jì)算。采用逐項(xiàng)考核，按類別判定的原則，若各類不合格項(xiàng)次小于或等于接收數(shù)Ac時(shí)，

判定該產(chǎn)品（批）合格；若不合格項(xiàng)次大于或等于該拒收數(shù)Re時(shí)，判定該產(chǎn)品（批）不合格。

表4抽樣判定方案

檢驗(yàn)項(xiàng)目類別