一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)及方法，本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)度領(lǐng)域，本發(fā)明要解決農(nóng)機(jī)具使用效率低、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本高、不能了解當(dāng)前實(shí)時(shí)位置、油耗大的問題；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)由定位應(yīng)用端、顯示端和通訊網(wǎng)絡(luò)組成；該系統(tǒng)具體是按照以下步驟進(jìn)行的：1、操作者將信息傳送到CPU；2、農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果發(fā)送到CPU；3、農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳遞給通訊模塊及觸摸屏；4、農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳遞給分析顯示端；5、監(jiān)測(cè)平臺(tái)下達(dá)指令；6、指令傳遞給通訊模塊；7、通訊模塊將指令傳遞給CPU；8、觸摸屏顯示耕作指令，即完成了平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法。本發(fā)明應(yīng)用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)度領(lǐng)域。
【專利說明】一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正所謂:“國(guó)以民為本，民以食為天”。糧食既是關(guān)系到國(guó)民生計(jì)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的重要戰(zhàn)略物資，也是人民群眾最基本的生活必需品。對(duì)于我國(guó)這種人口大國(guó)，農(nóng)業(yè)大國(guó)，糧食安全生產(chǎn)更是重中之重。
[0003]東北的黑土地歷來是我們國(guó)家重要的糧食主產(chǎn)區(qū)。以2012年為例，東北三省糧食總產(chǎn)量達(dá)2360億斤，占全國(guó)糧食產(chǎn)量的20%之多。其中松嫩平原、三江平原和遼河平原更是占到了大量的產(chǎn)糧比例并且該地區(qū)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化應(yīng)用程度也是非常高的。其中80%以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)都是由農(nóng)業(yè)機(jī)械完成。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是逐步運(yùn)用先進(jìn)適用的機(jī)械和技術(shù)裝備農(nóng)業(yè)，代替人力、畜力進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)改造，不斷提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的過程。農(nóng)業(yè)機(jī)械化能實(shí)現(xiàn)抗旱排澇、搶種搶收，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，所以農(nóng)業(yè)機(jī)械化是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的主要措施。
[0004]早在1995年，美國(guó)最早開始在聯(lián)合收割機(jī)上安裝帶有GPS的全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛儀可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)具的自動(dòng)駕駛，安裝了 GPS的自動(dòng)駕駛儀可以更快、更精確、更有效率地完成整地、播種和施肥等工作，這標(biāo)志著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的成熟發(fā)展的新階段。
[0005]此后，英國(guó)和德國(guó)等國(guó)陸續(xù)開始實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已經(jīng)形成了由信息高新技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相結(jié)合強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)。特別是近些年以來，國(guó)際上倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)理念，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)被視為可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)的重要手段。
[0006]近些年來，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備日臻完善，先進(jìn)設(shè)備層出不窮。各種監(jiān)控感知設(shè)備已安裝于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的農(nóng)機(jī)具之上，變量播種機(jī)、變量拖肥機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)等安裝GPS衛(wèi)星導(dǎo)航的高度智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械不斷進(jìn)入國(guó)際農(nóng)機(jī)交易市場(chǎng)。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家這些先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航調(diào)度的全面使用，也帶動(dòng)了其它現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高技術(shù)的發(fā)展比如說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。
[0007]這幾年，東北農(nóng)村在自愿的基礎(chǔ)上，組成了很多機(jī)械化的農(nóng)業(yè)合作社。對(duì)區(qū)域內(nèi)的所有現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)具進(jìn)行現(xiàn)代化整合管理，統(tǒng)一調(diào)配應(yīng)用。通過空間定位技術(shù)，根據(jù)一個(gè)完善的農(nóng)田GIS系統(tǒng)依據(jù)作物生長(zhǎng)的不同土壤要求來確定適合種植的作物種類，調(diào)節(jié)對(duì)作物肥料的投入，高效的利用各類資源整合。通過這種精準(zhǔn)系統(tǒng)，農(nóng)場(chǎng)可以非常直觀精確的管理植株，對(duì)病蟲害情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0008]農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展是相對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言的，我國(guó)經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)，工業(yè)化農(nóng)業(yè)后，農(nóng)業(yè)正在進(jìn)入以知識(shí)高度密集型為主要特點(diǎn)的知識(shí)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。以現(xiàn)代的信息技術(shù)為主要手段的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展的快車道。我國(guó)上海，北京以及新疆東北的大型農(nóng)場(chǎng)已經(jīng)表現(xiàn)了對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的強(qiáng)烈需求。
[0009]我國(guó)是一個(gè)人口多適耕土地少的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是我國(guó)的根本。我國(guó)經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)，工業(yè)化農(nóng)業(yè)后，農(nóng)業(yè)正在進(jìn)入以知識(shí)高度密集型為主要特點(diǎn)的知識(shí)農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化即農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已然從人工農(nóng)作轉(zhuǎn)向?yàn)闄C(jī)械化農(nóng)作。
[0010]雖然我國(guó)已邁入農(nóng)業(yè)機(jī)械化階段，但現(xiàn)階段還存在分布還不夠廣泛、農(nóng)機(jī)具不能發(fā)揮最大使用效率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中成本高、以及農(nóng)業(yè)管理部門不能及時(shí)地了解當(dāng)前作業(yè)農(nóng)機(jī)的實(shí)時(shí)位置、油耗等數(shù)據(jù)。從而不能以最大限度提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)道路等問題。
[0011]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作為一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，必須建全一整套的運(yùn)行機(jī)制以保證精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施和推廣。主要是建立投資機(jī)制，建立從國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的開發(fā)引入機(jī)制，運(yùn)行良好的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目示范點(diǎn)要有良好的示范推廣機(jī)制。推動(dòng)建立精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)人才的培訓(xùn)機(jī)制,著力提高農(nóng)民的科技素質(zhì)，建立長(zhǎng)效服務(wù)農(nóng)民的科技服務(wù)機(jī)制，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展鋪就高速發(fā)展之路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是為了解決農(nóng)業(yè)機(jī)械化階段中農(nóng)機(jī)具使用效率低、農(nóng)業(yè)管理部門不能及時(shí)地了解當(dāng)前作業(yè)農(nóng)機(jī)的實(shí)時(shí)位置、油耗大以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本高等問題而提出的一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)及方法。
[0013]上述的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0014]所述的平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端、數(shù)據(jù)接收分析顯示端和GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)組成；數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器由車載電源接口(7)、觸摸屏(9)、GPS定位天線(I)、GPRS無線通訊天線(2)、擴(kuò)展接口(8)、電路板(10)和電源(6)組成；其中，車載電源接口與農(nóng)機(jī)載具的車廂內(nèi)點(diǎn)煙器插孔或與車廂引擎內(nèi)電瓶相連，觸摸屏(9)鑲嵌在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器的表面上，擴(kuò)展接口(8)外接系統(tǒng)診斷卡、傳感器或輸入輸出設(shè)備，電源(6)與電路板(10)相連；電路板(10)集成GPS定位模塊裝置(3)、CPU裝置(4)和GPRS無線通訊模塊裝置(5);數(shù)據(jù)接收分析顯示端用于根據(jù)數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端發(fā)送的平原農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)進(jìn)分析，并顯示分析結(jié)果。
[0015]一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0016]步驟一、農(nóng)機(jī)具操作者通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏將農(nóng)機(jī)具信息和農(nóng)田信息傳送到CPU ;其中農(nóng)機(jī)具信息包括:農(nóng)機(jī)具車型，所屬地，適合何種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使用此農(nóng)機(jī)具注意事項(xiàng)；農(nóng)田信息包括:農(nóng)機(jī)具在作業(yè)地塊的翻地、施肥、播種、收割情況以及作業(yè)地塊的土壤、病蟲害影響種植的關(guān)鍵信息；
[0017]步驟二、衛(wèi)星將農(nóng)機(jī)具進(jìn)行定位，將農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送到農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器的GPS定位天線，GPS定位天線將農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果傳送到GPS定位模塊裝置，GPS定位模塊裝置將農(nóng)機(jī)具衛(wèi)星定位結(jié)果發(fā)送到CPU ;其中農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果為農(nóng)機(jī)具所在位置矢量圖；
[0018]步驟三、CPU處理GPS定位模塊發(fā)送的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果數(shù)據(jù)及農(nóng)機(jī)具操作者通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏傳送的農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出，傳遞給GPRS無線通訊模塊及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏；
[0019]步驟四、GPRS無線通訊模塊通過GPRS無線通訊天線將CPU處理后的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳送到GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)將CPU處理后的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳遞給監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)數(shù)據(jù)接收分析顯示端并通過農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的軟件顯示，整個(gè)軟件由GIS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成；
[0020]步驟五、監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)數(shù)據(jù)接收分析顯示端接收者將GPRS無線通訊天線傳遞過來的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果矢量圖、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息進(jìn)行分析后下達(dá)監(jiān)測(cè)終端耕作指令；
[0021]步驟六、監(jiān)測(cè)平臺(tái)中心下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令通過GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞給GPRS無線通訊天線，GPRS無線通訊天線將監(jiān)測(cè)終端耕作指令傳遞給GPRS無線通訊模塊；
[0022]步驟七、GPRS無線通訊模塊將接收到的監(jiān)測(cè)終端耕作指令傳遞給CPU ；
[0023]步驟八、CPU處理GPRS無線通訊模塊接收監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)監(jiān)測(cè)終端耕作指令的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出，并將輸出結(jié)果傳遞給觸摸屏顯示監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令；即完成了平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法。
[0024]發(fā)明效果
[0025]本發(fā)明提出的農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)存在著明顯的應(yīng)用價(jià)值，該系統(tǒng)適合我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平，大力發(fā)展基于GPS技術(shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，建立衛(wèi)星定位基站，通過GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)的反映出農(nóng)機(jī)具的地理信息以及作業(yè)面積，對(duì)車臺(tái)傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，可以準(zhǔn)確獲取當(dāng)前作業(yè)農(nóng)機(jī)的實(shí)時(shí)位置、農(nóng)機(jī)歷史行走軌跡的檢索和回放以及農(nóng)機(jī)油耗等數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)跟蹤顯示當(dāng)前農(nóng)機(jī)的作業(yè)情況，提供有效作業(yè)里程、油耗等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并可提供農(nóng)機(jī)歷史行走軌跡的檢索和回放，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，輔助管理者進(jìn)行作業(yè)調(diào)度，提高農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)的效率。從而達(dá)到農(nóng)業(yè)耕作數(shù)字化統(tǒng)計(jì)和管理的目的。
[0026]信息技術(shù)和3G通訊技術(shù)的高速發(fā)展促使一種新穎農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方式的誕生，從而產(chǎn)生了對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)實(shí)施定位管理、根據(jù)實(shí)際需要對(duì)作業(yè)軌跡進(jìn)行調(diào)整的精準(zhǔn)管理手段。該系統(tǒng)融合于農(nóng)機(jī)化領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化已成為提升農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的需要，本發(fā)明將GPRS、gps和嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用農(nóng)業(yè)機(jī)具生產(chǎn)管理中進(jìn)行統(tǒng)一管理調(diào)配，通過農(nóng)機(jī)具上的該系統(tǒng)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程通訊，實(shí)時(shí)反映出需作業(yè)地塊的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)具網(wǎng)絡(luò)化、信息化和現(xiàn)代化的管理。從而達(dá)到整合農(nóng)機(jī)具應(yīng)用，提高農(nóng)機(jī)具應(yīng)用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息化耕作和管理。能夠最大限度地發(fā)揮土壤和作物的潛力做到既滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，以最大限度提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，又減少農(nóng)業(yè)物資的投入，從而降低物資消耗實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)油、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種和節(jié)能的目標(biāo)、增加利潤(rùn)獲得較大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益、保護(hù)生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者及相關(guān)行業(yè)部門提供基礎(chǔ)信息服務(wù)和決策支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是【具體實(shí)施方式】一提出的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器前視圖，其中，I為GPS定位天線，2為GPRS無線通信天線，9為液晶顯示屏，7為車載電源接口，8為擴(kuò)展接口 ；
[0028]圖2是【具體實(shí)施方式】一提出的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器內(nèi)室圖，其中，I為GPS定位天線，2為GPRS無線通信天線，3為GPS定位模塊，4為CPU，5為GPRS無線通信模塊，6為電源；
[0029]圖3是【具體實(shí)施方式】二提出的一種平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中調(diào)度管理系統(tǒng)的功能流程圖；其中虛線部分為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息采集器；
[0030]圖4是【具體實(shí)施方式】三提出的GPRS無線通訊模塊管腳圖模塊，其中，1、3、5和7是UARTl接口(輔助通用串行數(shù)據(jù)總線UART接口)；2、4、6和8為SM卡接口 ；11是RXD管腳和13TXD管腳組成串口，11和13是UART2接口(兩路通用串行數(shù)據(jù)總線UART接口)提供一個(gè)完整全雙工UART (通用串行數(shù)據(jù)總線)接口和一個(gè)輔助全雙工UART接口(以下簡(jiǎn)稱UART串口)，GPRS無線通訊模塊最大速率為115200bps，對(duì)外接口為2.85VCMOS電平信號(hào)，邏輯功能符合RS-232接口協(xié)議中的規(guī)定；這兩路UART串口可作為串行數(shù)據(jù)接口，通常UARTl用于AT指令、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、升級(jí)模塊軟件等，UART2用于測(cè)試及調(diào)試通道；
[0031]圖5是【具體實(shí)施方式】四提出的一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端、數(shù)據(jù)接收分析顯示端和GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)組成；數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器由車載電源接口(7)、觸摸屏(9)、GPS定位天線(I)、GPRS無線通訊天線⑵、擴(kuò)展接口⑶、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部包括電路板(10)和電源(6)組成；其中，車載電源接口與農(nóng)機(jī)載具的車廂內(nèi)點(diǎn)煙器插孔或與車廂引擎內(nèi)電瓶相連，觸摸屏(9)鑲嵌在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器的表面上，擴(kuò)展接口(8)外接系統(tǒng)診斷卡、傳感器或輸入輸出設(shè)備等其他的一些設(shè)備，電源(6)為超大容量電池與電路板(10)相連；電路板(10)集成GPS定位模塊裝置(3)、CPU裝置(4)和GPRS無線通訊模塊裝置(5);數(shù)據(jù)接收分析顯示端用于根據(jù)數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端發(fā)送的平原農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)進(jìn)分析，并顯示分析結(jié)果，其中CPU型號(hào)為PIC24FJ128。
[0033]本實(shí)施方式效果:
[0034]本實(shí)施方式提出的農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)存在著明顯的應(yīng)用價(jià)值，該系統(tǒng)適合我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平，大力發(fā)展基于GPS技術(shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，建立衛(wèi)星定位基站，通過GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)的反映出農(nóng)機(jī)具的地理信息以及作業(yè)面積，對(duì)車臺(tái)傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，可以準(zhǔn)確獲取當(dāng)前作業(yè)農(nóng)機(jī)的實(shí)時(shí)位置、農(nóng)機(jī)歷史行走軌跡的檢索和回放以及農(nóng)機(jī)油耗等數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)跟蹤顯示當(dāng)前農(nóng)機(jī)的作業(yè)情況，提供有效作業(yè)里程、油耗等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并可提供農(nóng)機(jī)歷史行走軌跡的檢索和回放，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，輔助管理者進(jìn)行作業(yè)調(diào)度，提高農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)的效率。從而達(dá)到農(nóng)業(yè)耕作數(shù)字化統(tǒng)計(jì)和管理的目的。
[0035]信息技術(shù)和3G通訊技術(shù)的高速發(fā)展促使一種新穎農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方式的誕生，從而產(chǎn)生了對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)實(shí)施定位管理、根據(jù)實(shí)際需要對(duì)作業(yè)軌跡進(jìn)行調(diào)整的精準(zhǔn)管理手段。該系統(tǒng)融合于農(nóng)機(jī)化領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化已成為提升農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的需要，本實(shí)施方式將GPRS、gps和嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用農(nóng)業(yè)機(jī)具生產(chǎn)管理中進(jìn)行統(tǒng)一管理調(diào)配，通過農(nóng)機(jī)具上的該系統(tǒng)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程通訊，實(shí)時(shí)反映出需作業(yè)地塊的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)具網(wǎng)絡(luò)化、信息化和現(xiàn)代化的管理。從而達(dá)到整合農(nóng)機(jī)具應(yīng)用，提高農(nóng)機(jī)具應(yīng)用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息化耕作和管理。能夠最大限度地發(fā)揮土壤和作物的潛力做到既滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，以最大限度提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，又減少農(nóng)業(yè)物資的投入，從而降低物資消耗實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)油、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種和節(jié)能的目標(biāo)、增加利潤(rùn)獲得較大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益、保護(hù)生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者及相關(guān)行業(yè)部門提供基礎(chǔ)信息服務(wù)和決策支持。
[0036]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:GPRS無線通訊天線用于發(fā)送農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、人工上傳的農(nóng)機(jī)具工作情況和人工上傳的農(nóng)田土地信息并且用于接收監(jiān)控中心平臺(tái)下達(dá)的指令數(shù)據(jù)信息，GPRS無線通訊模塊裝置用于接收GPRS無線通訊天線傳遞的數(shù)據(jù)；GPS定位天線用于接收衛(wèi)星定位的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果；GPS定位模塊裝置用于接收GPS定位天線傳遞的衛(wèi)星定位的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果；操作人員通過觸摸屏用于人機(jī)交互即發(fā)送當(dāng)前農(nóng)機(jī)和農(nóng)田信息并且接收監(jiān)控中心平臺(tái)發(fā)出的指示信息，以及觸摸屏顯示GPS對(duì)農(nóng)機(jī)具的定位結(jié)果；超大容量電池為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器中的電路板(10)集成的GPS定位模塊裝置(3)、CPU裝置(4)、GPRS無線通訊模塊裝置(5)和觸摸屏提供足夠電量；CPU用于處理GPRS無線通訊模塊和GPS定位模塊接收的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出；車載電源接口用于通過農(nóng)機(jī)載具為“農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器”提供所需用電和通過固定電源為“農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器”里的大容量電池充電以保證農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器在沒有充電能力的載具上正常運(yùn)行；擴(kuò)展接口為RS485標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口可以外接一些其他的一些設(shè)備，如系統(tǒng)診斷卡、傳感器、輸入輸出設(shè)備如圖3。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:GPRS無線通訊模塊裝置(5)是通過新一代GSM通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，支持端對(duì)端及端對(duì)用戶的通訊方式，支持SMS及GPRS數(shù)據(jù)傳輸和語音呼叫；GPRS無線通訊模塊提供了 一個(gè)完整全雙工通用串行數(shù)據(jù)通訊總線接口 UART2(兩路通用串行數(shù)據(jù)通訊總線接口 UART2)、一個(gè)輔助全雙工通用串行數(shù)據(jù)通訊總線接口 UARTl (對(duì)外接口 UART1)以及SM卡接口 ；GPRS無線通訊模塊上RXD管腳和TXD管腳組成串口，具有2.85VCM0S電平信號(hào)，邏輯功能符合RS-232接口協(xié)議(串口支持GSM07.10協(xié)議)中的規(guī)定用以保證CPU與GPRS無線通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸，這兩路UART串口(GPRS無線通訊模塊上RXD管腳和TXD管腳組成串口)分別為可作為串行數(shù)據(jù)接口，通常UARTl用于AT指令、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、升級(jí)模塊軟件，UART2用于測(cè)試及調(diào)試通道；GPRS無線通訊模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧是GPRS無線通訊模塊內(nèi)部集成的通用網(wǎng)絡(luò)傳輸GPRS通訊模塊，GPRS無線通訊模塊的波特率可調(diào)；設(shè)置AT指令的波特率為115200kbps如圖4，其中是新一代GSM通訊模塊的型號(hào)為ME3000。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0038]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0039]步驟一、農(nóng)機(jī)具操作者通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏將農(nóng)機(jī)具信息和農(nóng)田信息傳送到CPU ;其中農(nóng)機(jī)具信息包括:農(nóng)機(jī)具車型，所屬地，適合何種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使用此農(nóng)機(jī)具注意事項(xiàng)；農(nóng)田信息包括:農(nóng)機(jī)具在作業(yè)地塊的翻地、施肥、播種、收割情況以及作業(yè)地塊的土壤、病蟲害影響種植的關(guān)鍵信息；
[0040]步驟二、衛(wèi)星將農(nóng)機(jī)具進(jìn)行定位，將農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送到農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器的GPS定位天線，GPS定位天線將農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果傳送到GPS定位模塊裝置，GPS定位模塊裝置將農(nóng)機(jī)具衛(wèi)星定位結(jié)果發(fā)送到CPU ;其中農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果為農(nóng)機(jī)具所在位置矢量圖即農(nóng)機(jī)具在地圖上的位置；
[0041]步驟三、CPU處理GPS定位模塊發(fā)送的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果數(shù)據(jù)及農(nóng)機(jī)具操作者通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏傳送的農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出，傳遞給GPRS無線通訊模塊及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏；
[0042]步驟四、GPRS無線通訊模塊通過GPRS無線通訊天線將CPU處理后的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳送到GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接到的互聯(lián)網(wǎng)將CPU處理后的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳遞給監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)數(shù)據(jù)接收分析顯示端并通過農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的軟件顯示；其中農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的軟件是一套專門為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)度服務(wù)的管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋了春耕、播種、施月巴、灌溉、秋收、倉(cāng)儲(chǔ)等各個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化管理；農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的軟件將GPS定位技術(shù)，無線GPRS技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，通過GPS實(shí)時(shí)定位技術(shù)可掌握農(nóng)機(jī)具的工作位置，利用無線傳輸技術(shù)可將農(nóng)機(jī)具工作數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到調(diào)度中心并進(jìn)行加工處理，在基于GIS(地理信息系統(tǒng))的圖形界面上以圖形和文字的方式展示農(nóng)機(jī)具的工作狀態(tài)以及耕作信息；該系統(tǒng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)度管理手段具有重要的意義并且通過農(nóng)機(jī)具單體信息顯示農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、人工上傳的農(nóng)機(jī)具和人工上傳農(nóng)田土地信息位置矢量圖，數(shù)據(jù)接收分析顯示端接收者了解作業(yè)面，整個(gè)軟件由GIS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成；監(jiān)控平臺(tái)由C#和flash軟件共同編寫C#主要進(jìn)行后臺(tái)服務(wù)器開發(fā)，flash主要開發(fā)前臺(tái)網(wǎng)頁管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通過農(nóng)機(jī)具攜帶采集器發(fā)送到監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)器之后通過已編譯好的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析最終顯示到由flash開發(fā)的前臺(tái)網(wǎng)頁管理系統(tǒng)用于顯示和人機(jī)交互，農(nóng)機(jī)具攜帶農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器由c語言編寫，主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、衛(wèi)星信號(hào)接收、數(shù)據(jù)通訊等功能；
[0043]步驟五、監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)數(shù)據(jù)接收分析顯示端接收者將GPRS無線通訊天線傳遞過來的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果矢量圖、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息進(jìn)行分析后下達(dá)監(jiān)測(cè)終端耕作指令；
[0044]步驟六、監(jiān)測(cè)平臺(tái)中心下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令通過GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞給GPRS無線通訊天線，GPRS無線通訊天線將監(jiān)測(cè)終端耕作指令傳遞給GPRS無線通訊模塊；
[0045]步驟七、GPRS無線通訊模塊將接收到的監(jiān)測(cè)終端耕作指令傳遞給CPU ；
[0046]步驟八、CPU處理GPRS無線通訊模塊接收到監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)監(jiān)測(cè)終端耕作指令的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出，并將輸出結(jié)果傳遞給觸摸屏顯示監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令；其中，監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令包括詢問農(nóng)機(jī)具是否空閑，有無技術(shù)故障和去某地進(jìn)行某種農(nóng)業(yè)活動(dòng)如圖5 ;即完成了平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
【權(quán)利要求】
1.一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端、數(shù)據(jù)接收分析顯示端和GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)組成；數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器由車載電源接口(7)、觸摸屏(9)、GPS定位天線(1)、GPRS無線通訊天線(2)、擴(kuò)展接口(8)、電路板(10)和電源(6)組成；其中，車載電源接口與農(nóng)機(jī)載具的車廂內(nèi)點(diǎn)煙器插孔或與車廂引擎內(nèi)電瓶相連，觸摸屏(9)鑲嵌在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器的表面上，擴(kuò)展接口(8)外接系統(tǒng)診斷卡、傳感器或輸入輸出設(shè)備，電源(6)與電路板(10)相連；電路板(10)集成GPS定位模塊裝置(3)、CPU裝置(4)和GPRS無線通訊模塊裝置(5);數(shù)據(jù)接收分析顯示端用于根據(jù)數(shù)據(jù)上傳定位應(yīng)用端發(fā)送的平原農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)進(jìn)分析，并顯示分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)，其特征在于=GPRSX線通訊天線用于發(fā)送農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、人工上傳的農(nóng)機(jī)具工作情況和人工上傳的農(nóng)田土地信息并且用于接收監(jiān)控中心平臺(tái)下達(dá)的指令數(shù)據(jù)信息，GPRS無線通訊模塊裝置用于接收GPRS無線通訊天線傳遞的數(shù)據(jù)；GPS定位天線用于接收衛(wèi)星定位的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果；GPS定位模塊裝置用于接收GPS定位天線傳遞的衛(wèi)星定位的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果；操作人員通過觸摸屏用于人機(jī)交互即發(fā)送當(dāng)前農(nóng)機(jī)和農(nóng)田信息并且接收監(jiān)控中心平臺(tái)發(fā)出的指示信息，以及觸摸屏顯示GPS對(duì)農(nóng)機(jī)具的定位結(jié)果；超大容量電池為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器中的電路板(10)集成的GPS定位模塊裝置(3)、CPU裝置(4)、GPRS無線通訊模塊裝置(5)和觸摸屏提供足夠電量；CPU用于處理GPRS無線通訊模塊和GPS定位模塊接收的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出；車載電源接口用于通過農(nóng)機(jī)載具為“農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器”提供所需用電和通過固定電源為“農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器”里的大容量電池充電以保證農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器在沒有充電能力的載具上正常運(yùn)行；擴(kuò)展接口為RS485標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)，其特征在于:GPRS無線通訊模塊裝置(5)，支持端對(duì)端及端對(duì)用戶的通訊方式，支持SMS及GPRS數(shù)據(jù)傳輸和語音呼叫；GPRS無線通訊模塊提供了一個(gè)完整全雙工通用串行數(shù)據(jù)通訊總線接口 UART2、一個(gè)輔助全雙工通用串行數(shù)據(jù)通訊總線接口 UARTl以及SM卡接口 ；GPRS無線通訊模塊上RXD管腳和TXD管腳組成串口，具有2.85VCMOS電平信號(hào)，邏輯功能符合RS-232接口協(xié)議中的規(guī)定，GPRS無線通訊模塊上RXD管腳和TXD管腳組成串口分別為可作為串行數(shù)據(jù)接口，通常UARTl用于AT指令、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、升級(jí)模塊軟件，UART2用于測(cè)試及調(diào)試通道；GPRS無線通訊模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧是GPRS無線通訊模塊內(nèi)部集成的通用網(wǎng)絡(luò)傳輸GPRS通訊模塊，GPRS無線通訊模塊的波特率可調(diào)；設(shè)置AT指令的波特率為115200kbps。
4.一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法，其特征在于一種平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法具體是按照以下步驟進(jìn)行的: 步驟一、農(nóng)機(jī)具操作者通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏將農(nóng)機(jī)具信息和農(nóng)田信息傳送到CPU ;其中農(nóng)機(jī)具信息包括:農(nóng)機(jī)具車型，所屬地，適合何種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使用此農(nóng)機(jī)具注意事項(xiàng)；農(nóng)田信息包括:農(nóng)機(jī)具在作業(yè)地塊的翻地、施肥、播種、收割情況以及作業(yè)地塊的土壤、病蟲害影響種植的關(guān) 鍵信息； 步驟二、衛(wèi)星將農(nóng)機(jī)具進(jìn)行定位，將農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送到農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器的GPS定位天線，GPS定位天線將農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果傳送到GPS定位模塊裝置，GPS定位模塊裝置將農(nóng)機(jī)具衛(wèi)星定位結(jié)果發(fā)送到CPU ;其中農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果為農(nóng)機(jī)具所在位置矢量圖；步驟三、CPU處理GPS定位模塊發(fā)送的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果數(shù)據(jù)及農(nóng)機(jī)具操作者通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏傳送的農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息轉(zhuǎn)化相應(yīng)的輸出，傳遞給GPRS無線通訊模塊及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集器觸摸屏； 步驟四、GPRS無線通訊模塊通過GPRS無線通訊天線將CPU處理后的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳送到GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)將CPU處理后的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息傳遞給監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)數(shù)據(jù)接收分析顯示端并通過農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的軟件顯示，整個(gè)軟件由GIS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成； 步驟五、監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)數(shù)據(jù)接收分析顯示端接收者將GPRS無線通訊天線傳遞過來的農(nóng)機(jī)具定位結(jié)果矢量圖、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)田信息進(jìn)行分析后下達(dá)監(jiān)測(cè)終端耕作指令； 步驟六、監(jiān)測(cè)平臺(tái)中心下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令通過GPRS數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞給GPRS無線通訊天線，GPRS無線通訊天線將監(jiān)測(cè)終端耕作指令傳遞給GPRS無線通訊模塊； 步驟七、GPRS無線通訊模塊將接收到的監(jiān)測(cè)終端耕作指令傳遞給CPU ； 步驟八、CPU處理GPRS無線通訊模塊接收監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)監(jiān)測(cè)終端耕作指令的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的 輸出，并將輸出結(jié)果傳遞給觸摸屏顯示監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)下達(dá)的監(jiān)測(cè)終端耕作指令；即完成了平原農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度管理方法。
【文檔編號(hào)】G06Q50/02GK103903108SQ201410162937
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】侯躍新, 肖丹, 李巖, 李鋼, 楊斌, 周冬亮 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所