DB15/T 4098-2025 奶山羊数字化养殖TMR撒料车工作规范

　　ICS

　　65.040.10 65.040.10

　　CCS

　　B 92 15

　　内蒙古自治区地方标准

　　DB15/T 4098—2025

　　奶山羊数字化养殖TMR撒料车工作规范

　　Standard for TMR spreader operating specification in digital dairy goat farming

　　2025-07-10发布

　　2025-08-10实施

　　内蒙古自治区市场监督管理局 发布

　　DB15/T 4098—2025

　　I

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1—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。

　　本文件由内蒙古自治区畜牧业标准化技术委员会(SAM/TC 19)归口。

　　本文件起草单位：内蒙古工业大学、内蒙古人才发展研究院、北京交通大学、内蒙古自治区农牧业技术推广中心、内蒙古伊利实业集团股份有限公司、北京国科诚泰农牧设备有限公司。

　　本文件主要起草人：房建东、赵于东、姜维、纪寅、钟磊、宋健、李晓敏、郭岩、李琦、赵国芳、董文琪、唐军。

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　　奶山羊数字化养殖TMR撒料车工作规范

　　1 范围

　　本文件为奶山羊养殖场使用TMR撒料车提供了全面的技术要求，规定了基本配置要求、通用技术要求、控制结构、主要流程、功能要求、性能要求、硬件要求和运维要求。

　　本文件适用于使用TMR撒料车的奶山羊养殖场。

　　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/T 4208 外壳防护等级(IP代码)

　　DB15/T 3051 奶山羊全混日粮(TMR)制作及饲喂操作规程

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　全混合日粮 Total Mixed Ration,TMR

　　根据奶山羊不同饲养阶段的营养需要，将切断的粗饲料，青贮饲料，精饲料以及各种饲料添加剂进行科学配比，经过饲料搅拌机充分混合后得到的全价日粮。

　　[来源：DB15/T 3051—2023，3.3]

　　TMR撒料车 TMR spreader truck

　　专门用于自动输送并均匀撒布混合饲料的机械设备。

　　羊圈食槽距离 distance between the goat pen and the food trough

　　撒料车至羊圈内食槽的最大可达距离。

　　撒料流量 scattering flow rate

　　单位时间内通过撒料车撒布的饲料量，单位为kg/min。

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　　4 基本配置要求 控制单元

　　4.1.1 硬件要求

　　4.1.1.1 高性能多核处理器，主频不低于2.0 GHz，具备足够的处理能力以处理实时数据和控制指令。

　　4.1.1.2 至少4 GB RAM，确保多任务处理和数据缓存的需求。

　　4.1.1.3 至少64 GB的内部存储空间。

　　4.1.1.4 至少包括4个USB接口、1个HDMI接口和1个以太网接口，用于连接外部设备和网络通信。

　　4.1.1.5 支持宽电压输入(12-24V DC)，以适应不同的电源环境。

　　4.1.1.6 符合GB/T 4208的规定，防水性能到IP67及以上。

　　4.1.2 软件要求

　　4.1.2.1 使用实时操作系统(RTOS)，确保系统的稳定性和实时响应。

　　4.1.2.2 具备用户友好的图形界面，，能够显示实时数据、历史记录和系统状态。

　　4.1.2.3 支持TCP/IP、CAN总线等通信协议，以实现与其他车载系统和远程监控中心的数据交换。

　　4.1.2.4 内置防火墙和安全协议，防止未经授权的访问和数据泄露。

　　4.1.3 性能参数

　　4.1.3.1 系统响应时间不超过100 ms，确保快速响应操作指令。

　　4.1.3.2 每秒至少处理1000条数据，保证数据处理的及时性和准确性。

　　4.1.3.3 MTBF(平均无故障时间)不低于10000 h，确保系统的长期稳定运行。

　　4.1.4 环境适应性

　　能够在-20 ℃至60 ℃的环境中稳定工作。 动力系统

　　4.2.1 电动发动机

　　4.2.1.1 电池类型应是高能量密度锂离子电池，提供持续且稳定的电力供应。

　　4.2.1.2 电池容量至少100 kWh，确保撒料车在满载条件下至少8 h的工作时间。

　　4.2.1.3 电机功率至少30 kW，提供足够的动力以驱动撒料车在各种地形上行驶。

　　4.2.1.4 最大扭矩至少300 Nm，确保良好的启动和爬坡能力。

　　4.2.1.5 充电时间在快充模式下，电池从0%充至80%不超过2 h。

　　4.2.2 柴油发动机

　　4.2.2.1 发动机型号要符合最新排放标准的高效柴油发动机。

　　4.2.2.2 发动机功率应至少50 kW，提供强大的动力输出。

　　4.2.2.3 最大扭矩至少500 Nm，确保在复杂地形条件下的牵引力。

　　4.2.2.4 燃油效率每升燃油至少可行驶10 km，以降低运行成本。

　　4.2.2.5 排放标准符合国家或地区最新的排放标准，如欧V或更高。

　　4.2.3 驱动系统

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　　4.2.3.1 驱动类型应是四轮驱动，提供更好的牵引力和稳定性。

　　4.2.3.2 自动或半自动变速箱，确保平滑的换挡和动力传递。

　　4.2.3.3 重型悬挂系统，适应不平和崎岖的地形，减少对撒料车和饲料的损害。

　　4.2.4 性能参数

　　4.2.4.1 电动和柴油发动机均应保证最高速度不低于20 km/h，以满足快速作业的需求。

　　4.2.4.2 爬坡能力至少达到30%的坡度，确保在山区或倾斜地形中也能稳定工作。

　　4.2.4.3 牵引力应至少5000 kg，以适应不同载重的饲料箱。

　　4.2.5 环境适应性

　　发动机和电池系统均应能在-20 ℃至60 ℃的环境中稳定工作。 传感器基本配置

　　4.3.1 撒料流量传感器

　　4.3.1.1 高精度称重传感器，实时监测撒料流量。

　　4.3.1.2 误差范围控制在±2%以内，确保饲料撒布的均匀性。

　　4.3.1.3 提供模拟或数字信号输出，与中央控制单元兼容。

　　4.3.2 距离传感器

　　4.3.2.1 激光或超声波传感器，用于测量撒料车与食槽之间的距离。

　　4.3.2.2 检测距离应至少10 m，以适应不同大小的羊圈。

　　4.3.2.3 误差范围控制在±2 cm以内，确保撒料的精确定位。

　　4.3.3 地形传感器

　　4.3.3.1 倾角传感器和加速度计，用于监测撒料车在不同地形上的倾斜角度和振动。

　　4.3.3.2 提供实时数据，用于自动调整撒料策略和车辆行驶速度。 撒料系统

　　4.4.1 撒料斗的设计需要容纳至少200 kg饲料，内置搅拌装置防止饲料结块。

　　4.4.2 可调节机械臂，自动控制撒料宽度和流量，适应不同羊圈尺寸和饲料需求。 导航与控制系统

　　4.5.1 集成高精度北斗导航系统，实现精确定位和自动导航。

　　4.5.2 高性能处理器，负责协调各系统功能，确保撒料车高效运行。 安全系统

　　4.6.1 配置易于访问的紧急停止按钮，确保在紧急情况下能迅速响应。

　　4.6.2 前后摄像头和传感器，撒料车自动检测并避开障碍。 用户界面

　　触控屏界面，用户友好，简化操作流程。

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　　5 设备通用技术要求 外观标识

　　所有设备应明确标示型号、规格、制造商或商标及检验标志。 系统完整性

　　配件应齐全，包括安装说明书、用户手册及产品合格证。 工作正常性

　　安装和功能实现应与用户手册描述一致，确保系统正常运行。 维护和可靠性

　　设计应易于维护，关键部件应实现快速更换，减少停机时间。 能效和环保标准

　　符合当地环保法规要求，如有使用柴油机，应符合最新排放标准。

　　6 控制结构 中央处理单元

　　中央处理单元，负责处理所有控制结构中的输入和输出，确保数据处理的高效性和准确性。配备触摸屏操作界面，简化操作流程并提高用户友好性。负责协调各系统功能，确保撒料车高效运行。TMR撒料车控制结构框架如图1所示。 驱动系统

　　可选用电动或柴油发动机进行选择，根据养殖场的能源策略和操作偏好进行选择。确保在各种地形中均有良好的牵引力和稳定性，适应不同的工作环境。 撒料系统

　　大容量料斗，配备内置搅拌装置，防止饲料结块，确保撒料过程中饲料的连续性和均匀性。可调节机械臂，自动控制撒料宽度和流量，根据羊圈的尺寸和饲料需求进行调整。 导航系统

　　集成高精度北斗卫星导航接收器，实时获取撒料车的地理位置。使用A*或Dijkstra算法，进行路径优化和规划，使撒料车能够自动导航至撒料起始点并沿预设路径精确行驶。 安全系统

　　紧急停止按钮，在车辆的显眼位置设置，确保在任何紧急情况下能迅速中断车辆运行。障碍物检测系统，通过前后摄像头及其他传感器监测并应对可能的障碍，提高作业安全性。 数据监控与远程控制

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　　无线网络连接，允许操作员通过远程控制系统实时监控和调整操作参数，增强操作的灵活性和响应速度。 自诊断与模块化维护系统

　　简化故障排查和部件更换过程，减少设备维护时间和成本。

　　图1 TMR撒料车控制结构框架

　　7 主要流程 自检

　　7.1.1 自动进入自检模式，检查电气系统、传感器、通信模块及机械部件。

　　7.1.2 故障提示与修正，确保无故障后继续下一步。 饲料装载

　　7.2.1 自动化系统装载预定量的TMR饲料至料斗。

　　7.2.2 启动搅拌装置，防止饲料结块，确保均匀分布。 撒料参数设定

　　7.3.1 操作员设定撒料宽度、流量和行驶路径。

　　7.3.2 根据参数自动调整撒料机械臂宽度和流量控制阀。 撒料准备

　　7.4.1 调整撒料机械臂宽度、流量控制阀门和羊圈食槽距离。

　　7.4.2 利用北斗系统导航至预定撒料起始位置。 地形检测与调整

　　7.5.1 自动检测地形，根据特征调整车速和撒料策略。

　　7.5.2 确保在各种地面条件下高效作业。

　　中央处理单元驱动系统撒料系统导航系统安全系统数据监控与远程控制系统自诊断与模块化维护系统撒料车控制结构

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　　撒料作业

　　7.6.1 到达指定位置，开始沿预定路径撒料。

　　7.6.2 实时监控撒料流量和分布情况，确保均匀撒布。 数据监控与远程调整

　　7.7.1 远程监控系统实时传输作业数据至中央控制系统。

　　7.7.2 操作员根据反馈远程调整撒料参数。 作业完成与设备维护

　　7.8.1 撒料车完成撒料后自动返回起始位置或待命区。

　　7.8.2 操作员进行撒料后的清理和检查。

　　7.8.3 定期进行系统检查和更换关键部件，保持设备运行状态。

　　8 功能要求 自动撒料控制

　　8.1.1 撒料流量调节，能够根据地形和羊群密度自动调节撒料流量，保证饲料分配均匀。

　　8.1.2 宽度调整，撒料机械臂可以自动调整撒料宽度，适应不同宽度的羊圈。 路径规划与导航

　　8.2.1 北斗导航，集成高精度北斗导航系统，实现撒料车的精确定位和自动导航，减少人工操作误差。

　　8.2.2 地形适应性，系统能够识别不同地形特征，如坡度和地面材质，自动调整行驶速度和撒料策略。 实时数据监控与反馈

　　8.3.1 传感器监控，利用安装于车体的多种传感器实时监测工作状态，自动调整操作参数。

　　8.3.2 远程控制与监控，撒料车能通过无线网络连接到中央管理系统，实时传输工作数据，并接受远程调整和指令。 安全功能

　　8.4.1 紧急停止系统，车辆配备多个紧急停止按钮以及过载保护系统，确保操作安全。

　　8.4.2 障碍物检测与避让，通过前后摄像头及其他传感器，检测前进路径中的障碍物，自动执行避障动作。

　　8.4.3 车辆结构设计考虑防倾覆稳定性，降低翻车风险。

　　8.4.4 配备高亮度照明设备，支持夜间或低光照条件下的安全作业。

　　8.4.5 设置操作人员保护区域，确保在紧急情况下有足够的安全空间。

　　8.4.6 设计避免动物接近危险区域的机制，如物理屏障或声音警告系统。 用户界面与操作简便性

　　8.5.1 图形用户界面，控制系统配备高分辨率触摸屏，支持多语言，简化操作流程，减轻操作人员负担。

　　8.5.2 多语言支持，用户界面支持多种语言设置，确保不同语言背景的操作人员都能轻松使用。

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　　维护与诊断

　　8.6.1 自诊断系统，撒料车具备智能故障诊断系统，能在发生技术问题时提供故障代码和维护建议。

　　8.6.2 模块化设计，关键部件采用模块化设计，便于快速更换和升级。

　　9 性能要求 自动调节撒料流量，流量应精确可调，误差范围控制在±5%之内，确保不同区域按需分配饲料。 TMR撒料车应能在2 km/h～6 km/h的速度下运行，同时保持撒料的均匀性。

　　可调节的羊圈食槽距离，以适应不同大小的羊圈。 撒料斗容量根据养殖规模设计，常见为200 kg～500 kg，内部设有搅拌装置防止饲料结块。 北斗定位精度误差应在±1 m内，确保精确导航和路径规划。

　　10 硬件要求 TMR撒料车应具备防腐蚀、防水和抗震设计，以适应不同的环境条件。 能够耐受农场环境的耐用电机和传动系统。 应使用高精度的传感器，以实时监控撒料流量和车辆位置。 能够适合长时间运行且维护方便的电动或柴油发动机。足以提供必要的动力，以满足最大载重和最高速度要求。 装备能够处理大范围内稳定数据传输的Wi-Fi或蜂窝网络模块。 所有电子设备应有适当的防水和防尘保护，符合至少IP55标准。

　　11 运维要求 定期维护

　　制定和实施定期维护计划，检查关键部件如发动机、传动系统、撒料机构和安全系统，确保它们处于良好的工作状态。建议根据设备使用频率和操作环境制定检查周期，如每使用100 h进行一次常规检查，每年进行一次全面检查。 技术支持与培训

　　提供全面的操作和维护培训给所有新的操作人员，确保他们能够熟悉设备的正确操作方法和安全措施。提供专业的技术支持，确保在遇到操作或技术问题时，用户可以迅速获得帮助。 故障响应和处理

　　装备先进的故障诊断工具，能够快速准确地识别问题所在，减少故障排查时间。确保维护团队能在接到故障报告后快速响应，及时解决问题，减少设备停机时间。 备件管理

　　维护必要的备件库存，特别是那些高消耗或易损坏的部件，如滤网、传感器和安全系统的部件。制定备件更换计划，根据部件的预期寿命和使用情况定期更换，以预防故障发生。 系统升级和优化

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　　定期更新控制系统软件和固件，引入新功能和安全补丁，提升系统性能和安全性。根据技术进步和设备性能反馈进行必要的硬件升级，以保持设备的高效率和竞争力。 记录和报告

　　维护详细的操作和维护日志，记录所有重要事件和故障处理活动，为未来的故障分析和预防提供数据支持。定期评估设备绩效和维护效果，通过分析报告持续改进维护策略和程序。