農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)

　奧越信物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)研發(fā)的農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)又稱數(shù)字化農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，是為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化、智能化、自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化而提出來的解決方案。

農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)具體涉及：遙感影像或相關(guān)圖像的處理與分析：包括高分辨率的遙感影像及其它以圖像方式提供的各類數(shù)據(jù)；地物的空間模型：包括對象、地形、環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)和拓樸關(guān)系等；屬性信息管理：即動、靜態(tài)數(shù)據(jù)管理；空間分析：包括緩沖區(qū)、測量、等值線及地統(tǒng)計分析與圖表等；應(yīng)用程序：包括服務(wù)器和客戶端程序，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺的系統(tǒng)功能；其它附屬功能：統(tǒng)計分析等。

一、農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)簡介

農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)是一個集信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化等多種現(xiàn)代高新技術(shù)為一體的計算機管理和應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)字農(nóng)業(yè)是將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)等高新技術(shù)與地理學、農(nóng)學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等基礎(chǔ)學科有機地結(jié)合起來。實現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對農(nóng)作物、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測，以實現(xiàn)對農(nóng)作物生長、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應(yīng)的環(huán)境進行定期信息獲取，生成動態(tài)空間信息系統(tǒng)；對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進行模擬，達到合理利用農(nóng)業(yè)資源，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，提供農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的。

二、農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)應(yīng)用

該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于溫室、大田、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖、水質(zhì)、草坪等場合下的自動灌溉、環(huán)境監(jiān)測或智能控制。

三、農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)系統(tǒng)特點：

1 短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)+無線公網(wǎng)（遠距離）融合；

2 現(xiàn)場采集與通信節(jié)點采用超低功耗設(shè)計，可采用電池或太陽能供電；

3 無線監(jiān)測、智能決策、遠程控制與數(shù)據(jù)管理相結(jié)合；

4 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模適應(yīng)性強，可根據(jù)用戶需要提供最佳組網(wǎng)方案。

三、農(nóng)業(yè)的數(shù)字化管理系統(tǒng)組成

1 地圖導(dǎo)航

用戶通過系統(tǒng)提供各地示范地基總地圖導(dǎo)航，可以方便進入自己所管理的層面。如基地大棚空間分布、每個大棚栽培地塊分布、各類傳感器位置分布、動力設(shè)備、環(huán)境溫度、濕度調(diào)控設(shè)備位置分布以及相應(yīng)的空間屬性包括大棚型號、面積；環(huán)境監(jiān)測、生物監(jiān)測項目；設(shè)備名稱；當前栽培作物等。

2 監(jiān)測報警

監(jiān)測報警以基地為單位進行，分為報警和報警閾值設(shè)定兩部分。報警包括環(huán)境報警聯(lián)動視頻監(jiān)控。報警閾值設(shè)置可以針對不同大棚的不同作物不同生長發(fā)育期對環(huán)境要求在線設(shè)置報警值上下限。系統(tǒng)將報警設(shè)置為優(yōu)先級。當監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生報警時，系統(tǒng)自動進入監(jiān)測報警欄目發(fā)出報警音響，彈出報警點位圖像、大棚編號、栽培作物、當前發(fā)育期、報警類型、報警事件處理預(yù)案等屬性，提示值班員處理。

3 溫室大棚實時環(huán)境、生物監(jiān)測

實時采集和傳送環(huán)境數(shù)據(jù)包括室外溫度、濕度、輻照度、風速、風向和雨量，室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳濃度和水溫，灌溉量、回流量、灌溉營養(yǎng)液pH、EC等，生物數(shù)據(jù)包括葉面溫度、植株水勢、果實膨大等。當用戶進入某地溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)提供包括當前大棚內(nèi)外各種環(huán)境、生物要素在線監(jiān)測值顯示，前一天要素日平均、最高、最低值；24小時各種要素變化曲線圖；生物、環(huán)境要素值采用直觀的動畫顯示移動刻度標尺。

4 溫室大棚環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備監(jiān)控

設(shè)備包括自動控制設(shè)置，手動控制兩大部分。在線監(jiān)控通過中間庫與示范基地溫室大棚監(jiān)控主機閉環(huán)控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，基地監(jiān)控主機的控制系統(tǒng)作為一個相對獨立的系統(tǒng)運行。遠程監(jiān)控以狀態(tài)監(jiān)視報警為主，并實現(xiàn)組態(tài)動畫顯示設(shè)備運行狀態(tài)、行程狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)和參數(shù)，如頂窗開閉、內(nèi)外遮陽、保溫網(wǎng)開閉行程狀態(tài)；環(huán)流風機、增降溫設(shè)施、補光照明、CO2釋放、灌溉水泵等在線運行狀態(tài)、參數(shù)進行監(jiān)視。

5 視頻監(jiān)控

授權(quán)用戶登錄系統(tǒng)后通過地圖導(dǎo)航，可快速進入任一基地攝像監(jiān)控界面，在基地地圖上標有攝像頭的位置。用戶只要點擊地圖上任一攝像頭，系統(tǒng)將會彈出該攝像頭的實時視頻監(jiān)視圖像窗口。系統(tǒng)可以同時打開4路視頻窗口，每個窗口帶有云臺、變焦控制按鈕。用戶可以實現(xiàn)在線遠程視頻監(jiān)控。系統(tǒng)提供初始設(shè)置，將視頻監(jiān)視區(qū)域與環(huán)境要素、設(shè)備故障報警信號關(guān)聯(lián)，并可設(shè)置報警事件發(fā)生時保存的圖像幀數(shù)。當發(fā)生報警時，系統(tǒng)將自動創(chuàng)建媒體窗口，把相應(yīng)報警區(qū)域的實時攝像圖像切換到集成系統(tǒng)監(jiān)控主屏幕，并可控制云臺和變焦。

6 大田精準作業(yè)在線監(jiān)測

大田精準作業(yè)在線監(jiān)測測產(chǎn)、變量施肥作業(yè)實時發(fā)送的數(shù)據(jù)，包括精準作業(yè)機械的空間移動位置（經(jīng)度、緯度、海拔高度、航向、速度）、作業(yè)地塊對象計量等數(shù)據(jù)[4]。系統(tǒng)以作業(yè)田塊地圖為背景，提供實時作業(yè)機械移動軌跡，作業(yè)最小地塊動態(tài)顯示和歷史回放顯示，可以查詢?nèi)我蛔鳂I(yè)最小地塊對象計量數(shù)據(jù)。

7 綜合查詢

提供各基地大棚外氣象、大棚內(nèi)環(huán)境、生物在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計報表查詢；大棚農(nóng)作物生長發(fā)育、病蟲害觀測報表查詢；人工分析測試、檔案記載報表查詢。主要包括：

（1）大棚外氣象監(jiān)測包括：平均、最高、最低氣溫、相對濕度；風向、風速降水量的逐日、逐旬、逐月報表；≥5℃活動積溫、≥10℃活動積溫、≥15℃活動積溫及初終界日。

（2）大棚內(nèi)氣象、土壤、生物在線監(jiān)測要素的逐時、逐日、月統(tǒng)計報表；≥10℃活動積溫、≥15℃活動積溫查詢。

8 人工觀測報表遞交

系統(tǒng)為各基地提供網(wǎng)上在線觀測記載報表遞交模板，實現(xiàn)人工觀測數(shù)據(jù)共享，包括：作物生長發(fā)育觀測報表、作物病蟲害觀測報表、設(shè)施蔬菜檔案農(nóng)業(yè)記載報表、大棚土壤理化測試記載表。