DB32T-粮食生产“无人化农场”建设规范编制说明

江苏省地方标准《粮食生产“无人化农场”建设规范》编制说明一、目的意义人口老龄化日趋严重所带来的最直接的问题就是年轻劳动力的迅速减少与农村劳动力的严重不足。随着北导航斗、5G、物联网、人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术在农业领域的产业化与规模化应用，为农业现代化和智慧农业的发展带来了全新的机遇，无人农场亦由概念日趋走向清晰与成熟，将成为我国缓解农村劳动力短缺、推进农业现代化与智能化建设、彻底解决“谁来种田”问题的一个重要途径。无人化农场采用新一代信息技术，通过对设施、装备、机械等的智能控制，实现农场全空间、全天候、全过程无人化生产作业的一种农业生产组织模式。无人农场正在引领农业发展模式的深刻变革，将成为未来农场和农业发展的主流方向。2017年以来，英国、日本、挪威、美国等国家先后构建了无人大田、无人温室、无人渔场等一批试验性的无人农场，我国福建、江苏、山东、黑龙江和广东等地也开展了一些无人农场的试验应用，总体情况来看都处于试验探索阶段，离实际应用示范还有一定的距离。先进适用的无人农业机械作业机群及管理系统在5-10年后将逐步成为农业生产的主角，“机器换人”成为必然，无人农场将从概念走向现实。以智能农机装备与农业机器人为作业主体、以无人作业为主要生产模式的这种未来无人农场农业产业化格局，将给生产企业和相关行业带来巨大的经济效益。然而，粮食生产无人农场建设的标准规范却未制定，导致不同部门、公司在无人农场建设时出现标准不统一、数据难以有效集成与共享、成本增加等问题，因此结合我省发展的实际情况，我们认为有必要立即制定粮食生产“无人化农场”建设规范。该标准很好的填补国家、江苏省在该领域的标准空白，为我省实施无人农场建设提供标准化信息服务，也为国家该领域制定国家标准提供参考依据。南京农业大学国家信息农业工程技术中心（NETCIA，简称中心）是于2010年11月由国家工业和信息化部批准组建，是专门从事信息农业技术创新、系统集成、转化应用的国家级研发机构。本中心已作为第一完成单位制定江苏省地方标准3项，标准化工作基础扎实。中心依托南京农业大学“作物栽培学与耕作学”国家重点学科和“农业信息学”江苏省优势学科，拥有农业农村部农作系统分析与决策重点实验室、江苏省信息农业研究重点实验室、教育部作物生产精确管理创新引智基地（111计划）、江苏省现代作物生产协同创新中心、中澳粮食安全联合研究中心、南京农业大学智慧农业研究院等平台，建有农田系统模拟、农情遥感监测、农作精确管理、农业信息装备和农业软件工程5个功能性创新实验室。此外，建有江苏如皋综合性试验示范基地，服务重点实验室关键技术研发、试验及成果转化应用，并在全国8个省份建有智慧农业专家工作站及研发基地，同时入选全国农业农村信息化示范基地，为中心顺利开展各项研究与全国推广服务工作提供了强大的条件保障。近年来，在NatureClimateChange(IF5year=19.257)、GlobalChangeBiology(IF5year=9.028)等国际高水平杂志发表SCI收录论文140多篇；授权国家发明专利38项、实用新型专利7项，登记国家计算机软件著作权50项；研究成果“小麦籽粒品质形成机理及调优栽培技术的研究与应用”、“基于模型的作物生长预测与精确管理技术”、“稻麦生长指标光谱监测与定量诊断技术”分别荣获2006年、2008年和2015年国家科技进步二等奖（均为第一完成单位），另获部省科技进步一等奖3项，项目经费充足。二、任务来源根据江苏省市场监督管理局于2022年5月20日下达的2022年江苏省地方标准立项公示，南京农业大学国家信息农业工程技术中心筹建了标准起草小组，承担《粮食生产“无人化农场”建设规范》标准的编制任务。三、编制过程本标准由南京农业大学提出，南京农业大学国家信息农业工程技术中心组织专业科研人员，按GB/T1.1-2020《标准化工作导则》规定要求编写。在编写过程中，多次与全国各地从事无人农场建设、作物栽培、智慧农业的研究单位以及相关专家学者进行交流、学习、讨论。并结合课题组多年积累的多旋翼无人机载作物生长监测技术成果和生产经验，对国内外文献进行筛选分析，以及在示范基地应用总结的基础上形成《粮食生产“无人化农场”建设规范》（初稿），又经过项目组多次修改、调整、完善，广泛吸收专家意见，完成送审稿。四、主要内容技术指标确立本项目在总结团队前期承担的农业农村部全国十大引领性农业技术“北斗导航支持下的智慧麦作技术”成果基础上，对粮食生产“无人化农场”建设规范开展相关资料调研、归纳整理、实地调研、实验验证、专家论证、征求意见、撰写送审等工作，最终形成粮食生产“无人化农场”建设规范。充分体现了以“信息感知、定量决策、智能控制、精确投入、特色服务”为特征的粮食生产“无人化农场”建设规范。本规范规定粮食生产无人化农场基础设施建设的相关术语，规定智能装备作业信息采集、传输、决策、控制、执行等环节的技术规范。标准的主要技术内容如下：（1）规定本标准的内容及适用范围。（2）注明本标准的规范性引用文件。（3）规范各环节相关术语和定义。（4）粮食生产无人化农场基础设施建设基本规定，包括一般规定与建设技术规程。（5）粮食生产无人化农场作业装备应用技术规范，包括耕、种、管、收等作业环节采用的装备。（6）管控平台。包括接收农场中环境、农情等多种传感器数据，结合专家系统做出决策，下发给作业装备去完成相应的任务。（7）作业装备配套。（8）设备维护。（9）管理服务平台测试，包括平台的测试要求与测试方法。五、与相关法律法规和国家标准的关系本标准按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，编写过程中参考引用了以下国家标准及行业标准：GB/T2887计算机场地通用规范、GB5084农田灌溉水质标准、GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件、GB/T6451油浸式电力变压器技术参数和要求、GB8702电磁环境控制限值、GB/T9361计算机场地安全要求、GB/T10228干式电力变压器技术参数和要求、GB10396农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械安全标志和危险图形总则、GB/T16714连续式粮食干燥机、GB19517国家电气设备安全技术规范、GB/T21398农林机械电磁兼容性试验方法和验收规则、GB/T29480接近电气设备的安全导则、GB/T29890粮油储藏技术规范、GB/T30600高标准农田建设通则、GB50011建筑抗震设计规范、GB50016建筑设计防火规范、GB50057建筑物防雷设计规范、GB50174数据中心设计规范、GB50288灌溉与排水工程设计规范、GB50348安全防范工程技术规范、GB50395视频安防监控系统工程设计规范、GB50462数据中心基础设施施工及验收规范、GB50689通信局（站）防雷与接地工程设计规范、GB51195互联网数据中心工程技术规范、GB/T51347农村生活污水处理工程技术标准、GA/T367视频安防监控系统技术要求、JBT10268批式循环谷物干燥机、JGJ16民用建筑电气设计规范、JGJ64饮食建筑设计规范、LS/T3501.1粮油加工机械通用技术条件基本技术要求、T51431