CN107025515A - 农机作业管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农机作业管理系统及方法，其中，所述系统包括农机作业监测装置、农机作业管理终端以及农机作业监管服务器；所述农机作业监测装置用于采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；所述农机作业管理终端用于将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；所述农机作业监管服务器用于根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。本发明可以实现监管不同类型的农机，并且可以涵盖耕种管收全过程的农机作业监测管理，减少了用户在实现农机作业全过程的监测管理过程中需采用的管理系统个数，简化了农机监测管理流程，提高了管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及农业管理技术领域，具体涉及一种农机作业管理系统及方法。
背景技术
农机作业是农业生产中非常重要的一个环节，主要包括农机耕整地作业、播种作业、植保作业和收获作业等。农机作业环节多、作业过程复杂，涉及的农机专业合作社和农机手非常多，导致作业面积测算工作量大，作业监测管理困难。
农机管理部门对当地农机作业的管理和作业量统计一般只能通过实地调查和测量，存在工作量大、数据不可靠等问题。农机作业监测管理系统利用信息化手段，通过在农机上安装监测装置，实现农机作业监测管理的自动化，提升监测的准确性，提升管理效率。
然而，目前现有的农机作业管理系统只针对一种特定的农机作业，并且不能涵盖耕种管收全过程的农机作业监测管理，用户需要用多个管理系统实现农机作业全过程的监测管理，管理流程复杂、效率低下。
发明内容
针对现有的农机作业管理系统存在的上述缺陷，本发明提出如下技术方案：
本发明一方面提供了一种农机作业管理系统，包括农机作业监测装置、农机作业管理终端以及农机作业监管服务器；
所述农机作业监测装置用于采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；
所述农机作业管理终端用于将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；
所述农机作业监管服务器用于根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。
可选地，所述农机作业监管装置包括处理器，以及与所述处理器相连的全球导航卫星系统GNSS模块和传输模块；
其中，所述GNSS模块位于所述目标农机驾驶室内，用于采集所述目标农机的作业信息，所述作业信息包括作业时间、作业位置、速度和航向信息；
所述处理器用于对所述作业信息进行数据融合处理，并通过所述传输模块将融合处理后的数据发送给所述农机作业管理终端。
可选地，所述农机作业监测装置还包括与所述控制器相连的串口通信模块，用于连接外围作业质量监测传感器。
可选地，所述农机作业监测装置还包括与所述控制器相连的数据存储模块，用于将所述系统的配置信息和所述作业信息保存于本地。
可选地，所述农机作业监测装置还包括为所述农机作业监测装置内的各元器件进行供电的电源管理模块。
另一方面，本发明还提供了一种农机作业管理方法，包括：
农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；
农机作业管理终端将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；
农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。
可选地，所述农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息，包括：
所述农机作业监管装置的所述GNSS模块采集所述目标农机的作业信息，所述作业信息包括作业时间、作业位置、速度和航向信息；
所述农机作业监管装置的处理器对所述作业信息进行数据融合处理，并通过所述传输模块将融合处理后的数据发送给所述农机作业管理终端。
可选地，所述农机作业管理终端根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，包括：
根据所述作业信息，并针对预设类型用户对所述目标农机进行信息管理和作业统计；其中，所述预设类型用户包括农机手、农机专业合作社以及农机管理服务部门。
可选地，所述根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，包括：
根据所述作业信息确定农机实时作业信息，并对所述农机实时作业信息进行监测、存储与显示。
可选地，所述农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，包括：
以网络地理信息系统WebGIS的展现形式通过区域筛选在网络地图显示农机作业动态数据；其中，所述农机作业动态数据包括在线与离线农机数、作业机手、作业农机及机具和作业量。
本发明的农机作业管理系统及方法，通过农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息，并通过农机作业管理终端将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，进而通过农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，可以实现监管不同类型的农机，并且可以涵盖耕种管收全过程的农机作业监测管理，减少了用户在实现农机作业全过程的监测管理环节中需采用的管理系统个数，简化了农机监测管理流程，提高了管理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的农机作业管理系统的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的农机作业监测装置的结构示意图；
图3为本发明一个实施例的农机作业管理方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一个实施例的农机作业管理系统的结构示意图；如图1所示，该系统包括：农机作业监测装置10、农机作业管理终端20以及农机作业监管服务器30，其中：
所述农机作业监测装置10用于采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；
作为本实施例的优选，所述农机作业监管装置10还可以包括处理器，以及与所述处理器相连的全球导航卫星系统GNSS模块(包括高精度GNSS卫星定位模块、GNSS卫星定位天线)和传输模块(例如为蓝牙模块)；
其中，所述GNSS模块位于所述目标农机驾驶室内，用于采集所述目标农机的作业信息，所述作业信息包括作业时间、作业位置、速度和航向信息；
所述处理器用于对所述作业信息进行数据融合处理，并通过所述传输模块将融合处理后的数据发送给所述农机作业管理终端。
具体地，图2示出了本发明一个实施例的农机作业监测装置的结构示意图；如图2所示，所述农机作业监测装置20还可以包括与所述控制器相连的串口通信模块，用于连接外围作业质量监测传感器。
在此基础上，所述农机作业监测装置20还可以包括与所述控制器相连的数据存储模块，用于将所述系统的配置信息和所述作业信息保存于本地。
作为本实施例的优选，所述农机作业监测装置20还可包括为所述农机作业监测装置内的各元器件进行供电的电源管理模块。
具体地，所述电源管理模块用于将目标农机的电瓶电压转换为5V稳定电压，既可以为目标农机作业监测装置内的元器件工作时提供电源，又可以为用户的农机作业管理终端(例如农机作业管理终端)充电。
所述农机作业管理终端20用于将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；
所述农机作业监管服务器30用于根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。
本实施例的农机作业管理系统，通过农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息，并通过农机作业管理终端将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，进而通过农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，可以实现监管不同类型的农机，并且可以涵盖耕种管收全过程的农机作业监测管理，减少了用户在实现农机作业全过程的监测管理过程中需采用的管理系统个数，简化了农机监测管理流程，提高了管理效率。
图3为本发明一个实施例的农机作业管理方法的流程示意图；如图3所示，该方法包括：
S1：农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；
S2：农机作业管理终端将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；
S3：农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。
进一步地，作为上述方法实施例的优选，步骤S1中所述农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息，可以包括：
所述农机作业监管装置的所述GNSS模块采集所述目标农机的作业信息，所述作业信息包括作业时间、作业位置、速度和航向信息；
所述农机作业监管装置的处理器对所述作业信息进行数据融合处理，并通过所述传输模块将融合处理后的数据发送给所述农机作业管理终端。
在此基础上，作为上述方法实施例的优选，步骤S2中所述农机作业管理终端根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，可以包括：
根据所述作业信息，并针对预设类型用户对所述目标农机进行信息管理和作业统计；其中，所述预设类型用户包括农机手、农机专业合作社以及农机管理服务部门。
在此基础上，作为上述方法实施例的优选，步骤S2中所述根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，还可以包括：
根据所述作业信息确定农机实时作业信息，并对所述农机实时作业信息进行监测、存储与显示。
在此基础上，作为上述方法实施例的优选，步骤S3中所述农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，可以包括：
以网络地理信息系统WebGIS的展现形式通过区域筛选在网络地图显示农机作业动态数据；其中，所述农机作业动态数据包括在线与离线农机数、作业机手、作业农机及机具和作业量。
需要说明的是，本实施例可以为基于上述系统实施例进行农机作业管理的方法实施例。
具体来说，步骤S2还包括：
所述农机作业管理终端采用内置的蓝牙模块与农机作业监测装置进行数据通信，并采用内置的无线通信模块通过移动互联网与农机精准作业数据服务进行数据通信交换。
其中，所述农机作业管理终端用于进行用户信息管理，以及根据所述作业信息进行农机信息管理、农机作业动态监测、农机作业量计算、农机作业统计和农机作业地块导航与核查等。这样既可以满足农机手跨区作业时作业量的核算需求，又可以满足农机专业合作社对农机耕整地作业、播种作业、植保作业和收获作业的管理需求，还可满足农机管理服务部门对农机作业情况的核查需求。
具体来说，所述进行用户信息管理主要包括针对农机手、农机专业合作社和农机管理服务部门三种类型用户的信息管理；具体地：
当用户类型为农机手时，则需要通过验证码推送的方式完成用户信息的注册；当用户类型为农机专业合作社时，则需要由农机精准作业监管服务系统对农机专业合作社用户的注册信息自动审核认证；当用户类型为农机管理服务部门时，由服务端管理员通过人工审核确认，确认后即以短信通知的方式将用户名和密码发送到用户的手机上。
进一步地，进行农机信息管理主要包括面向用户提供农机信息管理功能；具体地：
针对农机手用户，农机信息管理模块有查找农机、农机信息设置和农机信息查看功能，启动查找农机功能，农机作业管理终端与农机作业监测装置采用蓝牙模块传输进行密码验证配对，配对完成后通过农机信息设置功能配置农机基本信息，并需要将配置信息存储于农机作业监测装置内和上传到农机精准作业监管服务系统里；针对农机专业合作社和农机管理服务部门用户，农机信息管理模块主要是提供其归属区域下的农机信息查询和基本信息统计与图表显示。
进一步地，进行农机作业动态监测主要包括面向用户提供农机实时作业信息监测、存储与显示；具体地：
针对农机手用户，农机作业动态模块通过蓝牙模块获取监测装置上的农机作业时间、作业位置、作业速度、行驶航向和作业状态等信息，经解析处理后存储于农机作业管理终端中和上传到农机精准作业监管服务系统里，同时，结合在线地图服务将农机及其作业信息在地图上显示；针对农机专业合作社和农机管理服务部门用户，农机作业动态模块通过与农机精准作业监管服务系统进行交互并获取其归属区域下的农机实时作业信息，支持在线农机数和离线农机数等信息统计，可通过区域筛选的方式在地图上显示农机及其作业信息。
在此基础上，进行农机作业量计算包括面向农机手提供作业时长、作业里程、作业面积和作业地块面积等信息计算。其中包括，采用预设算法分别计算出农机的作业面积和作业地块面积；并将作业机手、作业农机及机具、作业类型、作业时间、作业量等作业档案信息存储在农机作业管理终端中和上传到农机精准作业监管服务系统里。
进一步地，进行农机作业统计包括面向用户提供农机作业档案信息统计和显示功能；具体包括，按照用户归属区域自动与农机精准作业监管服务系统进行数据交互，以每月筛选和一天为最小的统计单位进行作业档案信息的统计，可按照作业类型和作业农机牌照分组，以图表的形式显示农机作业量信息，并支持通过点击查看每天的详细作业信息。
作为本实施例的优选，进行农机作业地块导航与核查主要包括面向农机专业合作社和农机管理服务部门提供已作业过的地块查找、导航、核查和存档功能。农机作业地块导航与核查模块启动后自动获取用户的当前位置，并在地图上显示用户所在的位置，用户通过点击地图上的位置获取坐标信息，查找以此位置点为中心的缓冲区一定范围内的作业地块并在地图上显示。当用户选中地图上作业地块时，自动显示此地块的作业档案信息，并提示用户确认是否导航到此作业地块，当用户确认后，农机精准作业监管APP通过在线地图服务计算出最优路径并在地图上显示，此时，地图上实时更新用户的动态位置信息。当用户到达农机手所作业的地块时，可通过以现场查看的方式，确认机手是否已进行相应类型的作业且作业是否达标，并需要采用此模块的拍照或语音或录像的方式进行现场取证，并将其存储在农机作业管理终端中和上传到农机精准作业监管服务系统里，为农机专业合作社和农机管理服务部门提供农机作业现场核查与存档的需求。
进一步地，作为上述方法实施例的优选，步骤S3中所述农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，包括：
通过采用基础设施即服务(IaaS)技术进行平台构建与管理，采用将CPU、存储和网络等基础硬件资源进行虚拟化的方式，满足平台容量动态调整和弹性计算需求，节省平台的运维开支，降低面向最终用户的平台使用成本。
在此基础上，步骤S3中所述农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，还包括：
构建分布式文件系统和分布式数据库，并在数据计算上采用流式计算技术进行计算框架与逻辑构建，满足农业生产高峰时期的大量农机上线作业时的数据快速计算需求，以提供存储和计算以及在线地图访问等数据资源服务。
在此基础上，步骤S3中所述农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，还可以包括：
通过网络地理信息系统WebGIS客户端向农机专业合作社和农机管理服务部门用户提供农机精准作业数据监管服务；其包括用户管理、农机动态监测、作业轨迹重现、农机作业统计和农机跨区作业监测分析等。
具体来说，所述用户管理主要包括针对农机作业管理终端农机精准作业监管APP提供用户注册、审核、消息通知和用户启用与禁用等功能；
所述农机动态监测主要包括以WebGIS的展现形式通过区域筛选在地图显示在线与离线农机数、作业机手、作业农机及机具和作业量等最新的农机作业动态；
所述作业轨迹重现主要包括通过选择归属区域、农机牌照、作业起始时间和作业结束时间对农机的作业信息进行重放；
所述农机作业统计主要包括为用户提供按照作业区域、作业时间和作业类型为统计条件，以作业量为统计指标，以图表的形式进行农机作业档案信息统计与显示；
所述农机跨区作业监测分析主要包括农机跨区作业实时监测以及跨区作业田块面积统计。
具体地，可以采用基于LBS的地理编码技术和基于GIS的空间分析方法进行跨区作业监测分析。在跨区作业实时监测方面，首先，采用逆地理编码服务实现农机作业位置(经纬度)到对应的地址信息(省市区、地市州、县市旗、乡镇和村组等)转换服务；然后，根据农机归属区域与转换后的地址进行匹配分析判断农机是否在进行跨区作业；最后，以信息推送的方式提醒用户某台农机在进行跨区作业。
进一步地，在跨区作业田块面积统计方面，跨区作业主要包括两个方面内容，一是归属于本区域的农机到其它区域进行的跨区作业；二是归属于其它区域的农机到本区域的跨区作业。
首先，提取系统内所有已作业田块多边形的中心点；
其次，利用逆地理编码服务获取作业田块(经纬度)到对应的地址信息，根据此作业田块地址信息与作业农机的归属区域进行匹配，从而得出归属于本区域的农机在其它区域进行作业的田块以及作业田块面积；
再次，根据本区域的边界矢量地图数据与数据库内的作业田块进行GIS空间相交分析操作，从而获取归属于其它区域的农机在本区域进行作业的田块与作业田块面积；
最后，面向用户进行跨区作业数据统计与图表显示。
本发明提出的农机作业管理系统及方法，可以实现农机实时作业动态监测、农机作业地块导航与核查、农机作业量计算与统计和农机跨区作业监测分析等，涵盖了农机耕整地作业、播种作业、植保作业和收获作业等多种作业类型的业务内容，显著扩展了农机作业量化监管的范畴；可通过农机精准作业监测装置给农机手的智能手机等终端充电，满足农机手在田间长时间作业时手机续航需求；并可满足农机手通过智能手机进行多种作业类型的作业量计算、存储与作业提醒服务；所采用的无线通信方式既可满足农机手在作业过程中自由方便的接打电话和收发消息，又可大幅降低在多种农机类型上安装设备的复杂度，提升了系统的易用性和稳定性；可以实现以方便快速的形式通过智能手机对农机进行动态参数设置与管理，提高了系统扩展性；通过采用农机手的智能手机等终端作为移动数据处理终端，显著的降低了整个硬件设备的成本，方便后续大规模的推广与应用；提供了农机作业地块导航与核查功能，方便了农机专业合作社和农机管理部门的业务管理，满足了用户急迫的需要随时随地的农机作业情况存档、核查与管理需求。
与背景技术相比，本发明的优点在于：
1、涵盖了农机耕整地作业、播种作业、植保作业和收获作业等多种作业类型的业务内容，显著的扩展了农机作业量化监管的范畴。
2、本发明提供的系统结构简单易用、稳定性高和扩展性强，降低了整个系统的使用成本，方便大规模的推广与应用。
3、农机专业合作社和农机管理部门可通过智能手机进行农机作业地块导航与核查，满足用户进行农机作业情况存档、核查与管理需求。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种农机作业管理系统，其特征在于，包括农机作业监测装置、农机作业管理终端以及农机作业监管服务器；
所述农机作业监测装置用于采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；
所述农机作业管理终端用于将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；
所述农机作业监管服务器用于根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述农机作业监管装置包括处理器，以及与所述处理器相连的全球导航卫星系统GNSS模块和传输模块；
其中，所述GNSS模块位于所述目标农机驾驶室内，用于采集所述目标农机的作业信息，所述作业信息包括作业时间、作业位置、速度和航向信息；
所述处理器用于对所述作业信息进行数据融合处理，并通过所述传输模块将融合处理后的数据发送给所述农机作业管理终端。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述农机作业监测装置还包括与所述控制器相连的串口通信模块，用于连接外围作业质量监测传感器。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述农机作业监测装置还包括与所述控制器相连的数据存储模块，用于将所述系统的配置信息和所述作业信息保存于本地。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述农机作业监测装置还包括为所述农机作业监测装置内的各元器件进行供电的电源管理模块。
6.一种农机作业管理方法，其特征在于，包括：
农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息；
农机作业管理终端将所述目标农机采集的作业信息发送给所述农机作业监管服务器，以及，根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计；
农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述农机作业监测装置采集多种类型的目标农机在耕种管收全过程的作业信息，包括：
所述农机作业监管装置的所述GNSS模块采集所述目标农机的作业信息，所述作业信息包括作业时间、作业位置、速度和航向信息；
所述农机作业监管装置的处理器对所述作业信息进行数据融合处理，并通过所述传输模块将融合处理后的数据发送给所述农机作业管理终端。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述农机作业管理终端根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，包括：
根据所述作业信息，并针对预设类型用户对所述目标农机进行信息管理和作业统计；其中，所述预设类型用户包括农机手、农机专业合作社以及农机管理服务部门。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述作业信息对所述目标农机进行信息管理和作业统计，包括：
根据所述作业信息确定农机实时作业信息，并对所述农机实时作业信息进行监测、存储与显示。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述农机作业监管服务器根据所述作业信息进行农机作业数据计算与监管，包括：
以网络地理信息系统WebGIS的展现形式通过区域筛选在网络地图显示农机作业动态数据；其中，所述农机作业动态数据包括在线与离线农机数、作业机手、作业农机及机具和作业量。
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