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基于物联网云技术的农业基地综合管理系统

更新时间：2019-12-23 08:39:00 大小：4M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对小型农村农业基地的诸多问题,结合目前比较先进的4G通信技术、云数据库及云服务技术、物联网技术、移动互联网APP技术、GIS技术等先进技术,在自主研发双核多功能物联网采集装置的基础上,通过综合管理云系统总体构架的改进,实现了一套投资成本小,结构合理、操作方便、适合于小型农村农业基地应用的综合管理系统.应用实践表明,该系统有限解决了小型农村农业基地的诸多问题,可以产业化推广与应用,具有很好的价值与意义.

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109  
节水灌溉·2019 年第 7 期  
文章编号: 1007-4929(2019)07-0109-05  
基于物联网云技术的农业基地综合管理系统  
曾 瑜1,张仁贡2,刘进宝1,厉 莎1  
(1.浙江同济科技职业学院 水利工程系,杭州 311231;2.浙江禹贡信息科技有限公司,杭州 310052)  
摘
要:针对小型农村农业基地的诸多问题,结合目前比较先进的 4G 通信技术、云数据库及云服务技术、物联网  
技术、移动互联网 APP 技术、GIS 技术等先进技术,在自主研发双核多功能物联网采集装置的基础上,通过综合管理  
云系统总体构架的改进,实现了一套投资成本小,结构合理、操作方便、适合于小型农村农业基地应用的综合管理系  
统。 应用实践表明,该系统有限解决了小型农村农业基地的诸多问题,可以产业化推广与应用,具有很好的价值与  
意义。  
关键词:农业基地;云系统;物联网;云服务;管理系统  
ꢀ
中图分类号:S 03;S1;TP315  
文献标识码:A  
Agricultural Base Integrated Management System Based  
on Cloud Technology of Internet of Things  
ZENG Yu1 , ZHANG Renꢁgong2 , LIU JINꢁbao1 , LI Sha1  
(1. Department of Hydraulic Engineering,Zhejiang Tongji Vocational College of Science and Technology, Hangzhou 311231, China;  
2. Zhejiang Yugong Information Technology Co. LTD, Hangzhou 310052, China)  
Abstract: In view of the problems of small rural agricultural bases, in combination with the more advanced 4G communication technology,  
database of cloud and cloud service technology, Internet technology, the mobile web APP technology, GIS technology and other advanced  
ꢀ
ꢀ
technology, based on the independent research and development of dual core multi functional Internet of things acquisition device, through  
the improvement of the overall framework of the integrated management cloud system, a set of integrated management system with low  
investment cost, reasonable structure, convenient operation and suitable for the application of small rural agricultural bases is realized. The  
application practice shows that the system can solve many problems of small rural agricultural base, can be industrialized and applied, and  
has good value and significance.  
Key words: agricultural base; cloud system; internet of things; cloud service; management system  
当前,随着科技的进步,尤其是 4G 及 5G 通信技术、云数据  
库及云服务技术、物联网技术、移动互联网 APP 技术、GIS 技术  
等的进步[1,2] ,为解决农村小型农业基地自动化智慧化的问题,  
包括:①采用人工农药喷洒和人工水管灌溉等,容易损伤作物  
且成本较高。 ②安全问题。 尤其是比较名贵的作物或药物,安  
全管理存在问题,偷盗问题时有发生,传统的视频监控效果难  
以达到。 ③集成化程度较差。 往往安装了多套功能单一的系  
统,如节水系统、语音系统、视频流系统、喷洒系统等[3] ,操作非  
常不方便。 ④缺少互联网移动 APP 平台。 一些大型大型农业  
基地或大型灌区的管理平台不是很适用[4] ,无用的功能多且价  
格昂贵。 为此,急需研究开发一款经济型、操作方便型、傻瓜型  
的现代化综合管理云系统,以解决上述问题。  
为此,笔者科研团队通过五年多的科学实验和研究,结合  
4G 及 5G 通信技术、云数据库及云服务技术、物联网技术、移动  
互联网 APP 技术、GIS 技术等现代化技术[5] ,发明了该系统。  
该系统获得国家软件著作权(2017SR228298)和水利部先进技  
术科技推广证书(TZ2016067)。  
收稿日期:2019-02-22  
基金项目:浙江省科技厅公益技术研究社会发展课题项目(2014C33062);浙江省科技厅公益技术应用社会发展课题项目(LGF18E090009)。  
万方数据  
作者简介:曾 瑜(1972ꢁ),女,高级工程师,主要从事水利水电工程管理方向的研究。 Eꢁmail:185281646@ qq.com。  
110  
基于物联网云技术的农业基地综合管理系统  
曾
瑜
张仁贡 刘进宝  
等
利,该装置实现了多种信号的集中采集和处理,具体参见核心  
技术的研发[8] 。 再次,云技术服务中心的研发,该中心结合了  
云技术和云数据库服务,可以租赁阿里巴巴云空间,实现数据  
库研发的云空间化,实现无需服务器实现多个农业基地的共享  
数据库的应用。 最后,云服务中心可以通过移动互联网[9] ,与  
APP、电脑终端监管系统等链接通信。  
1
框架设计  
总体框架如图 1 所示。 从图 1 可知如下内容:首先,4G 通  
信是核心链路技术[6] ,通过该技术,将视频流数据与 PLC 控制  
器[7] 和自主研发的双核多功能物联网装置进行通信。 其次,各  
种状态量、开关量、模拟量、脉冲量等通过 PLC 与双核多功能物  
联网装置进行通信,这里涉及双核多功能物联网装置的发明专  
图 1 综合管理云系统总体构架  
Fig.1 General framework of integrated cloud management system for intelligent small agricultural base  
应云服务中心发送的数据,并将其存储于本地服务器中[13] ;③  
2
双核多功能物联网采集装置  
可以实现多种参数的测量,包括视频流、语音流以及脉冲量;④  
可设置 GPS 时钟,包括时钟点号、定时值、间隔秒数、系统时钟  
记录等;⑤可以定时定间隔报送数据;⑥可以设置数据报送的  
周期;⑦可以采用可再生能源和新能源,如太阳能、风能等,包  
括配合蓄电池进行供电[14] ;⑧可以记录数据采集器采集的数  
据系统时间,可以精确到秒级[15] ;⑨具有光电隔离功能,抗外  
经过自主研发发明的该双核多功能物联网采集装置,目的  
是解决多个系统数据采集的接口统一问题。 该装置可以接收  
视频流、语音流、状态流、脉冲流、模拟流等数据信号,采用了  
4G 通信网络的支持,带有双核多功能应用输入输出模块[10]  
,
其结构如图 2 所示。  
部干扰能力强[16]  
。
+
该装置以 RTU CPU 为核心单元,属于双核装置,使用多种  
传感器采集各类参数,利用 GPRS 网络传送数据,支持太阳能  
极板供电。 工作方式是采用随机和定时相结合的 2 种自报工  
作方式,这种方式功耗低,便于供电[11] ,结构简单,可靠性高,  
实时性强,能很好地反映数据等变化的全过程[12] 。 随机自报  
方式的时间间隔大于 0.5 s 时,表明被测量装置有增减变化,会  
自动向数据信息中心传输一次数据。 而定时自报方式,顾名思  
义是不管被测参数是否变化,都将每隔 1 s 向数据信息中心传  
输一次数据。  
3
电磁阀控制微系统  
该系统可以采用现地手动人工控制、半自动的现地控制和  
全自动的远程控制控制三层控制系统[17] ,现地手动人工控制  
优先级最高,其次为半自动的现地控制优先级,全自动的远程  
控制控制的优先级别为最低,且具有互锁功能[18] 。 系统结构  
图如图 3 所示。  
4
云服务 GIS 设计  
该设备支持与调度中心管理主机和手机双向信息交互功  
能,工作人员可通过手机 APP 实现对设备终端的参数设置、工  
作状态查询等操作。  
基于 XML 进行信息交互的 GIS 信息是属性数据和空间数  
据的结合, 其 中 比 较 突 出 的 问 题 是 数 据 量 比 较 大、 位 置 分  
[19] ,通过国际统一格式标准实现数据库云服务中心与终端  
该装置的主要功能包括:①“省电”模式,实现较低的功耗。  
GPRS 终端模块可以设定上报时间,当需要上报是主动打开采  
万方数据  
散
APP 的互交通信,通信采用了 XMLDOM 对象,该对象采用 XML  
数 据传输格式,由 XMLDOM 语句处理 XML 标准数据,其中  
集模块电源,信息发送完毕切断采集模块电源;②系统能够响  

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