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团 体
XJNJH
标 准
T/XJNJH 009—2025
植保无人驾驶航空器环保性能监测技术规
范
Technical specification for environmental performance monitoring of plant protection
unmanned aerial vehicles
2025 - 12 - 20 发布 2026 - 01 - 09 实施
新疆维吾尔自治区农机行业协会 发 布
T/XJNJH 009—2025
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。
本文件由新疆维吾尔自治区计量测试研究院提出。
本文件由新疆维吾尔自治区农机行业协会归口。
本文件起草单位:新疆维吾尔自治区计量测试研究院、新疆工程学院航空产业学院、新疆维吾尔自治区植物保护检疫站、新疆极目机器人科技有限公司、北京飞马航遥科技有限公司。
本文件主要起草人:武文晶、夏振奇、卓华、张玉新、肖玉琴、王立杰、芦屹、高颖、朱亚琼、祖丽米热 · 买买提依明、张文博、王鹏、史鹏飞、翟辉、姜莹、郭东升。
本文件为首次发布。
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植保无人驾驶航空器环保性能监测技术规范
1 范围
本文件规定了植保无人驾驶航空器环保性能的术语和定义、监测项目、监测设备、监测方法、评价指标、监测结果判定与合规要求。
本文件适用于起飞全重不大于150 kg的电动、燃油动力植保无人驾驶航空器的环保性能监测,不适用于氢能动力植保无人驾驶航空器。
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 3847 柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)
GB/T 2589 综合能耗计算通则
GB/T 43071界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
植保无人驾驶航空器 plant protection unmanned aerial vehicle
配备液态农药、肥料等喷洒系统,通过手动、半自动或自动控制,在农林区域执行植保作业的无人驾驶航空器。
3. 2
能耗 energy consumption
植保无人驾驶航空器在完成农田植物保护特定飞行与施药任务过程中所消耗的能量,单位为焦耳(J)或千瓦时(kWh)或标准煤(tce)。
3. 3
单位作业面积综合能耗 comprehensive energy consumption per unit operating area
植保无人驾驶航空器作业过程中实际消耗的能源实物量,按规定方法折算为标准煤,与实际用于作业的区域面积的比值。
3. 4
排放 emissions
植保无人驾驶航空器运行过程中向大气中释放的各类污染物(如一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)等),以及施药过程中可能产生的药液泄漏、残留对土壤或水体的污染。
3. 5
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排气烟度 emissions
植保无人驾驶航空器排气的烟浓度。
3. 6
噪音 noise
植保无人驾驶航空器飞行(含旋翼转动)与施药作业(含泵体运行、喷嘴喷雾)时产生的、通过空气传播的声音,以分贝(dB(A))为单位衡量。
4 监测项目
4, 1 能耗
包括:
——单位作业面积综合能耗。
4.2 排放(燃油)
包括:
——排气烟度(光吸收系数、林格曼黑度);
——气态污染物(一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx))浓度。
4. 3 噪音
包括:
——悬停(地面观测点、侧面观测点);
——飞行(地面观测点、侧面观测点)。
4,4 药箱泄露量
包括:
——液体药箱泄露量;
——固体药箱泄漏量。
4.5 残留液量
包括:
——漏滴喷头数;
——漏滴液滴数。
5 监测设备
5.1 能耗
5.1.1 电池容量测试仪(量程 0kWh-100kWh,精度≤±1%)。
5.1.2 电子秤(量程 0kg-200kg,精度≤±0.1kg)。
5.1.3 GPS 面积测量仪(精度≤±1%)。
5.2 排放
5.2.1 不透光烟度计(测量范围 0m-¹-10m-¹,精度≤±0.05m-¹) 。
5.2.2 林格曼烟度图(1 级-5 级)。
5.2.3 便携式排放分析仪(可测 CO、CO2、NO、HC,测量精度≤±2% F.S.)。
5.2.4 转速传感器(测量范围 0r/min-10000r/min,精度≤±1%)。
5.2.5 采样探头(耐温≥500℃)。
5.3 噪音
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5.3.1 声级计(可测量瞬时声级 Lp、等效声级 Leq,频率响应 20 Hz-20 kHz)。
5.3.2 声校准器(校准声级 94 dB 或 114 dB,精度≤±0.5 dB)。
5. 4 药箱泄露量
5.4.1 电子秤(量程 0 kg-200 kg,精度≤±0.05 kg);
5.4.2 压力测试仪(量程 0 MPa-1.6 MPa,精度≤±0.01 MPa);
5.4.3 专用测试平台(左倾、右倾、前倾、后倾 8.5°±0.5°) 。
5.5 残留液量
5.5.1 秒表(精度≤0.1s)。
5.5.2 专用测试平台(左倾、右倾、前倾、后倾 8.5°±0.5°) 。
6 监测步骤
6. 1 能耗监测
6.1.1 准备阶段
将植保无人驾驶航空器静置于标准环境(温度20℃±5℃, 相对湿度≤75%,风速≤3m/s)30min,并检查植保无人驾驶航空器无故障。
6.1.2 电动植保无人驾驶航空器能耗监测
a)将电池连接至电池容量测试仪,读取并记录初始电量Q1(kWh);
b)按额定作业参数(作业速度5km/h,喷洒流量3 L/min)完成1 hm²作业,记录作业时间t(h);
c)作业结束后,将电池再次置于标准环境静置30min(消除作业后电池温升对电量测量的影响),用同一台电池容量测试仪监测剩余电量Q2(kWh);
d)计算实际消耗电量ΔQ=Q1-Q2,按GB/T 2589附录A折算标准煤量。
6.1.3 燃油植保无人驾驶航空器能耗监测
a)将植保无人驾驶航空器用电子秤称重,记录初始质量M1(kg);
b)按额定作业参数(作业速度5km/h,喷洒流量3 L/min)完成 1hm²作业,记录作业时间t(h);
c)作业结束后,将植保无人驾驶航空器用同一台电子秤再次称重,记录剩余质量M2(kg);
d)计算实际消耗燃油量ΔM=M1-M2,按GB/T 2589附录A折算标准煤量。
6.2 排放监测
6.2.1 准备阶段
将植保无人驾驶航空器固定于专用测试平台并启动,按额定转速的70 %运行,预热(5-10)min至正常工作温度(≥300℃) ,检查排气系统无泄漏。
6.2.2 排气烟度监测
a)将不透光烟度计采样探头插入排气管,深度≥400mm,若排气管长度不足,可延伸采样管,确保探头处于排气主流区,探头与排气管轴线平行,无遮挡;
b)将飞行速度调至最大,保持2 s-3 s后复原,完成1次自由加速循环;间隔20 s-30 s后重复操作,共完成3次循环;
c)每次循环采集光吸收系数数据,采样频率≥1Hz,记录每次循环的最大值,取3次循环的平均值作为烟度监测结果;同时用林格曼烟度图(1级-5级)目视观察排气颜色,目视判定,记录最大烟度等级监测过程中,用林格曼烟度图(1级-5级) 目视观察排气颜色, 目视观察3次并记录数据,取3次目视观察中的最大烟度等级作为最终监测结果。
6.2.3 气态污染物监测
a)将便携式排放分析仪采样探头与排气管连接,深度≥400mm,确保密封良好;
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b)将植保无人驾驶航空器转速升至额定转速的70 %(持续30 s),稳定后连续采集30 s内的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)浓度数据,采样频率≥1Hz,重复监测3次并记录数据,取3次监测中各污染物的最大值作为最终监测结果。
6.3 噪音监测
噪音监测按照GB 42590中的5.14的规定执行。
6.4 药箱泄露量监测
6.4.1 准备阶段
将植保无人驾驶航空器固定于专用测试平台,并静置于标准环境(温度20℃±5℃, 相对湿度≤75%,风速≤3m/s)30min,并检查植保无人驾驶航空器无故障。
6.4.2 液体药箱泄露量监测
a)按药箱额定容量注满清水(若厂家要求适配特定药液特性,可添加0.1 % 表面活性剂),拧紧箱盖并确保密封,用电子秤测量并记录实际装载质量m11(kg);
b)通过压力测试仪向药箱内注入空气,调节至厂家标注的最高工作压力(无标注时取0.3 MPa),保持压力稳定后,依次将植保无人驾驶航空器调整至左倾、右倾、前倾、后倾8.5°±0.5°及水平状态,每个姿态各保持5min后,用电子秤测量并记录实际装载质量m12(kg);
c)计算液体药箱渗漏量Δm1=m11-m12。
6.4.3 固体药箱泄露量监测
a)按药箱额定装载量装载模拟颗粒(粒径0.1 mm~1 mm),用电子秤测量并记录实际装载质量m21 (kg),确保物料均匀分布,关闭箱盖并锁紧密封结构;
b)通过压力测试仪向药箱内注入空气,调节至厂家标注的最高工作压力(无标注时取0.3 MPa),保持压力稳定后,依次将植保无人驾驶航空器调整至左倾、右倾、前倾、后倾8.5°±0.5°及水平状态,每个姿态各保持5min后,用电子秤测量并记录实际装载质量m22(kg);
c)计算固体药箱泄漏量Δm1=m11-m12;液体药箱渗漏量
6.5 残留液量监测
残留液量监测按照GB/T 18675规定的方法执行。
7 评价指标
7. 1 能耗评价指标应符合表 1 的要求:
表1 植保无人驾驶航空器能耗评价指标
7. 2 排放评价指标应符合表 2 的要求:
表2 植保无人驾驶航空器排放评价指标
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7.3 噪音
噪音评价要求按照GB 42590中的4.14的规定执行。
7,4 药箱泄露量评价指标应符合表 3 的要求:
表3 植保无人驾驶航空器药箱泄露量评价指标
7.5 残留液量评价指标应符合表 4 的要求:
表4 植保无人驾驶航空器药箱泄露量评价指标
8 监测结果判定与合规要求
8. 1 植保无人驾驶航空器环保性能监测结果符合第 6 章的要求时,判定为合格,否则判定为不合格。
8. 2 锂离子电池材料废弃物处理方法按 GB/T 33059-2016 的规定执行。
8. 3 农药包装废弃物处理办法按《农药包装废弃物回收处理管理办法》(农业农村部生态环境部令 2020年第 6 号)的要求执行。
8.4 监测原始记录参见附录 A。
8.5 监测机构出具的《植保无人驾驶航空器环保性能监测报告》需包含以下内容:
——植保无人驾驶航空器基本信息(名称、序列号、生产厂家、铭牌参数);
——监测设备信息(型号、精度、校准日期);
——监测过程记录(航线、载荷、环境条件);
——原始数据(3 次重复测试的实测值、平均值);
——评价结果(分项指标是否合格、总体合格/不合格结论)。
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A
A
附 录 A
(资料性)
植保无人驾驶航空器环保性能监测原始记录
表A.1 植保无人驾驶航空器环保性能监测原始记录
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表A.1植保无人驾驶航空器环保性能监测原始记录(续)
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参 考 文 献
[1] 《农药包装废弃物回收处理管理办法》(农业农村部生态环境部令2020年第6号)
[2] NY/T 3213 植保无人驾驶航空器质量评价技术规范
[3] T/CAPDA 063-2024 植保无人飞机通用技术要求。