CN107508905A - 基于物联网的大型农机区域内调度管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农机设备管理领域，具体为基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，调度管理系统包括农机端、云网络、移动终端和调度中心端，农机端收集农机的位置和当前工作信息并实时上传云网络，移动终端和调度中心端上设置有对应的管理软件并可通过管理软件查看数据、分析数据、并根据区域内农业生产存在时间差异合理调度农机，云网络管理系统可同时在线管理多台农机；本发明的有益效果：调度中心管理区域内的众多农机，并根据农业作业的时间差异合理调度各型农机，保障农业作业不错过农时，可最大限度地发挥大型农机的优势；合理分配农机的工作量，提高农机工作效率；调度中心端可通过云网络同时管理多台农机，实现了区域联动的农机调度模式。

Description

基于物联网的大型农机区域内调度管理系统

技术领域

本发明涉及农机设备管理领域，具体为基于物联网的大型农机区域内调度管理系统。

背景技术

我国是农业大国，即使现在实现了机械化播种和收割，通常也需要人力配合，而播种和收割等机械化操作彼此独立，没有合理的联系在一起，也影响了农业机械作业的效率和生产周期。随着物联网技术的发展和对建设现代农业的需求，将物联网与农业机械作业有机的结合起来，对于提高农业机械作业的效率与产量具有重要意义。

中国专利库中公开了一种农机作业指挥调度与监控系统(CN201110383273.5)，系统由农机作业指挥调度中心和驾驶室终端二大部分组成，是一种微型的、高速的、多功能的农机作业监控系统；所提供农机作业无线监控系统可实现农机、农机具、驾驶员、农机作业量这四方面的信息管理与查询，通过农机、农机具、驾驶员、GPS记录的作业轨迹、无线视频五者关联得到某位驾驶员、驾驶某台农机、用某台农机具、进行某种作业、在什么位置作业、作业现场视频情况和作业量计算，并实现调度中心与驾驶员的语音通话；可以有效提高农机作业的管理质量和效率。

中国专利库中公开了一种基于多路径传输的农机调度方法及监控终端(CN201610040926.2)，本发明实施例中，监控终端获取农机的调度信息，并根据调度信息的传输要求，将调度信息划分为第一至第N数据流，进而根据各条传输路径的传输性能，将第一至第N数据流分别通过不同的传输路径发送给服务器，以使服务器根据第一至第N数据流对农机进行调度。本发明实施例中，通过将农机的调度信息划分为多条数据流，并将多条数据流分别通过不同的传输路径发送给服务器，从而提高了通信的可靠性；且，本发明实施例中综合考虑数据流的传输要求以及传输路径的传输性能，来分配用于传输数据流的传输路径，使得数据流的传输更为合理有效，大大提高了通讯的稳定性。

在农业收获或播种的时间段内，如果不能合理安排调度农机进行作业，不但会影响农业生产进度，也无法最大限度发挥大型农机的作用。

发明内容

本发明的目的是提供基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，调度管理系统包括农机端、云网络、移动终端和调度中心端，农机端收集农机的位置和当前工作信息并实时上传云网络，移动终端和调度中心端上设置有对应的管理软件并可通过管理软件查看数据、分析数据、并根据区域内农业生产存在时间差异合理调度农机，云网络管理系统可同时在线管理多台农机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案

基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其包括，农机端、云网络、移动终端和调度中心端，其中：

所述农机端包括信息采集模块、视频监控模块、控制模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块，所述控制模块分别与信息采集模块、视频监控模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块连接；

所述信息采集模块包括环境信息采集模块、农机信息采集模块、工作信息采集模块、工作量统计模块；所述环境信息采集模块包括温度采集模块、湿度采集模块、光照采集模块；所述农机信息采集模块采集农机的基本信息，包括出厂时间、运行时间和维修记录，所述农机信息采集模块从农机本身的存储器中提取相关信息；所述工作信息采集模块包括当前工作状态采集模块、工作速度采集模块、持续工作时间统计模块；所述工作量统计模块对农机工作对土地进行测量，统计每天的工作量；所述视频监控模块，可根据调度中心的指令进行视频录制、图像采集等工作；所述控制模块为控制芯片，管理农机端的其他组件；所述通话模块，可与调度中心或线上的其他农机进行语音通话；所述通信模块为农机端与云网络通信的接收和发送组件，采用GPRS通信模块和卫星通信模块并存的通信方式；所述数据存储模块近端存储农机端系统数据、运行数据和告警数据，分为自身存储器和外接存储器；所述电源模块为其他组件提供电力供应；所述定位模块采用卫星定位方式实时确定农机的位置和运行轨迹；

所述云网络，包括云服务器和云管理系统，提供实时存储和数据访问功能，实时接收并存储农机端、移动端和调度中心端各自上传的数据并下发对应数据；

所述调度中心端，包括调度中心服务器和调度管理系统，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，调度管理系统与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、调度分析、信息交互、调度指令处理、后续跟踪、系统设置；

所述数据同步，调度中心端实时与云网络进行数据同步，获取农机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述数据统计，为根据多台农机的工作数据进行分阶段数据整理并生成图表文件；所述设备查询，可查询单台农机的工作数据，也可查询区域内所有在线农机的工作数据；所述调度分析，内置专家分析判断系统，根据不同区域农业作业存在的时间差异性和当前区域及周边区域农机的情况，进行调度分析，得出调度预案；所述信息交互，是指调度中心根据调度预案分别与需要进行调度的农机端工作人员进行沟通，包括文字沟通和语音沟通，沟通结果反馈至调度分析，调度分析根据沟通结构不断调整调度预案；所述调度指令处理，调度预案确定后，将调度指令上传云网络；所述后续跟踪，在调度过程中，持续跟踪调度进度，监控农机的调度路线和调度时间进度，确保调度预案能如期完成；所述系统设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、调度指令分析、信息交互、调度指令处理、调度情况反馈、系统设置；

所述数据同步，移动APP实时与云网络进行数据同步，获取农机端上传的告警信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述调度指令分析，调度中心将初步调度预案上传云网络，云网络分发至对应的移动终端，农机端工作人员在移动终端上接收到初步调度预案；所述信息交互，是指农机端工作人员通过移动终端与调度中心端或维修站工作人员进行沟通，包括文字沟通和语音沟通；所述调度指令处理，调度预案确定后，农机端工作人员按照调度指令进行操作；所述调度情况反馈，在调度过程中，移动终端可及时将调度情况反馈至调度中心；所述系统设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述农机端通过云网络分别与调度中心端、移动终端连接。

优选地，所述环境信息采集模块包括温度采集模块、湿度采集模块、光照采集模块，所述温度采集模块为温度传感器，所述湿度采集模块为湿度传感器，所述光照采集模块为光照传感器。

优选地，所述通话模块采用两个以上运营商的通信网络。

优选地，所述数据存储模块还近端存储有农机信息，包括出厂信息、运行时间和维修信息。

优选地，所述数据存储模块包括内部存储器和外部存储器，外部存储器作为备份，数据与内部存储器的数据完全一致。

优选地，所述通信模块包括GPRS信号检测模块，当GPRS信号低于设定阈值时，自动切换卫星通信模式。

优选地，所述定位模块为GPS定位装置。

优选地，所述调度管理系统中调度中心与农机端工作人员进行沟通，沟通结果包括农机是否服从调度指令、出发时间、行进路线和预计到达调度目的地时间。

优选地，所述调度指令包括调度路线、出发时间、到达时间和联系人信息。

本发明的有益效果：调度中心管理区域内的众多农机，并根据农业作业的时间差异合理调度各型农机，保障农业作业不错过农时，同时也可最大限度地发挥大型农机的优势；设置调度中心端和移动终端两个管理系统，方便管理；合理分配农机的工作量，提高农机工作效率；调度中心端可通过云网络同时管理多个农机，实现了区域联动的农机调度模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明的应用示意图；

图2为本发明的连接结构示意图

图3为本发明中农机端的连接结构示意图；

图4为本发明中农机端的结构示意图；

图5为本发明中服务器管理系统的架构示意图；

图6为本发明中移动端APP的架构示意图。

图4中，1-控制模块、2-数据存储模块、3-电源模块、4-视频监控模块、5-通信模块、6-定位模块、7-通话模块、8-信息采集模块。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其包括，农机端、云网络、移动终端和调度中心端，其中：

所述农机端包括信息采集模块、视频监控模块、控制模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块，所述控制模块分别与信息采集模块、视频监控模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块连接；

所述云网络，包括云服务器和云管理系统，提供实时存储和数据访问功能，实时接收并存储农机端、移动端和调度中心端各自上传的数据并下发对应数据；

所述调度中心端，包括调度中心服务器和调度管理系统，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，调度管理系统与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、调度分析、信息交互、调度指令处理、后续跟踪、系统设置；

所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、调度指令分析、信息交互、调度指令处理、调度情况反馈、系统设置；

所述农机端通过云网络分别与调度中心端、移动终端连接。

如图3所示，所述农机端包括信息采集模块、视频监控模块、控制模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块，所述控制模块分别与信息采集模块、视频监控模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块连接；

所述信息采集模块包括环境信息采集模块、农机信息采集模块、工作信息采集模块、工作量统计模块；所述环境信息采集模块包括温度采集模块、湿度采集模块、光照采集模块；所述农机信息采集模块采集农机的基本信息，包括出厂时间、运行时间和维修记录，所述农机信息采集模块从农机本身的存储器中提取相关信息；所述工作信息采集模块包括当前工作状态采集模块、工作速度采集模块、持续工作时间统计模块；所述工作量统计模块对农机工作对土地进行测量，统计每天的工作量；所述视频监控模块，可根据调度中心的指令进行视频录制、图像采集等工作；所述控制模块为控制芯片，管理农机端的其他组件；所述通话模块，可与调度中心或线上的其他农机进行语音通话；所述通信模块为农机端与云网络通信的接收和发送组件，采用GPRS通信模块和卫星通信模块并存的通信方式；所述数据存储模块近端存储农机端系统数据、运行数据和告警数据，分为自身存储器和外接存储器；所述电源模块为其他组件提供电力供应；所述定位模块采用卫星定位方式实时确定农机的位置和运行轨迹。

如图4所示，所述农机端包括控制模块1、数据存储模块2、电源模块3、视频监控模块4、通信模块5、定位模块6、通话模块7、信息采集模块8，所述控制模块1、数据存储模块2、电源模块3、信息采集模块8设置在驾驶室内部，所述视频监控模块4设置在驾驶室外侧，所述通信模块5、定位模块6设置在驾驶室顶端外侧，所述通话模块7设置在驾驶位前端仪表盘位置。

如图5所示，所述调度中心端，包括调度中心服务器和调度管理系统，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，调度管理系统与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、调度分析、信息交互、调度指令处理、后续跟踪、系统设置；

所述数据同步，调度中心端实时与云网络进行数据同步，获取农机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；

所述数据统计，为根据多台农机的工作数据进行分阶段数据整理并生成图表文件；所述设备查询，可查询单台农机的工作数据，也可查询区域内所有在线农机的工作数据；

所述调度分析，内置专家分析判断系统，根据不同区域农业作业存在的时间差异性和当前区域及周边区域农机的情况，进行调度分析，得出调度预案；

所述信息交互，是指调度中心根据调度预案分别与需要进行调度的农机端工作人员进行沟通，包括文字沟通和语音沟通，沟通结果反馈至调度分析，调度分析根据沟通结构不断调整调度预案；

所述调度指令处理，调度预案确定后，将调度指令上传云网络；

所述后续跟踪，在调度过程中，持续跟踪调度进度，监控农机的调度路线和调度时间进度，确保调度预案能如期完成；

所述系统设置，进行一些参数设置和权限管理。

如图6所示，所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、调度指令分析、信息交互、调度指令处理、调度情况反馈、系统设置；

所述数据同步，移动APP实时与云网络进行数据同步，获取农机端上传的告警信息并将分析处理结果上传至云网络保存；

所述调度指令分析，调度中心将初步调度预案上传云网络，云网络分发至对应的移动终端，农机端工作人员在移动终端上接收到初步调度预案；

所述信息交互，是指农机端工作人员通过移动终端与调度中心端或维修站工作人员进行沟通，包括文字沟通和语音沟通；所述调度指令处理，调度预案确定后，农机端工作人员按照调度指令进行操作；

所述调度情况反馈，在调度过程中，移动终端可及时将调度情况反馈至调度中心；

所述系统设置，进行一些参数设置和权限管理。

实施例1

调度指令下发流程：

1、调度中心端调度管理系统经过对云网络同步的数据进行分析，并结合农业作业的时节性因素和区域内农机的基本情况，生产调度预案，调度预案上传云网络；

2、农机端工作人员使用移动终端APP接收到对应的调度指令；

3、调度管理系统与农机端工作人员进行沟通，农机端工作人员基于当前的实际情况进行情况反馈；

4、调度管理系统根据沟通结果重新调节调度预案，并确定下来成为调度方案，调度方案上传云网络。

实施例2

农机调度流程：

1、农机端工作人员通过移动终端APP接收到调度方案中的对应调度指令；

2、按照调度指令安排，及时处理完当前的农业作业；

3、在调度指令确定的出发时间开始调度形成，顺着调度指令给出的行进路线移动；

4、在调度过程中，农机端工作人员将调度情况反馈至调度中心端；

5、到达调度目的地后，此次农机调度完成。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，其包括，农机端、云网络、移动终端和调度中心端，其中：

所述农机端包括信息采集模块、视频监控模块、控制模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块，所述控制模块分别与信息采集模块、视频监控模块、通话模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和定位模块连接；

所述信息采集模块包括环境信息采集模块、农机信息采集模块、工作信息采集模块、工作量统计模块；所述环境信息采集模块包括温度采集模块、湿度采集模块、光照采集模块；所述农机信息采集模块采集农机的基本信息，包括出厂时间、运行时间和维修记录，所述农机信息采集模块从农机本身的存储器中提取相关信息；所述工作信息采集模块包括当前工作状态采集模块、工作速度采集模块、持续工作时间统计模块；所述工作量统计模块对农机工作对土地进行测量，统计每天的工作量；所述视频监控模块，可根据调度中心的指令进行视频录制、图像采集等工作；所述控制模块为控制芯片，管理农机端的其他组件；所述通话模块，可与调度中心或线上的其他农机进行语音通话；所述通信模块为农机端与云网络通信的接收和发送组件，采用GPRS通信模块和卫星通信模块并存的通信方式；所述数据存储模块近端存储农机端系统数据、运行数据和告警数据，分为自身存储器和外接存储器；所述电源模块为其他组件提供电力供应；所述定位模块采用卫星定位方式实时确定农机的位置和运行轨迹；

所述云网络，包括云服务器和云管理系统，提供实时存储和数据访问功能，实时接收并存储农机端、移动端和调度中心端各自上传的数据并下发对应数据；

所述调度中心端，包括调度中心服务器和调度管理系统，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，调度管理系统与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、调度分析、信息交互、调度指令处理、后续跟踪、系统设置；

所述数据同步，调度中心端实时与云网络进行数据同步，获取农机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述数据统计，为根据多台农机的工作数据进行分阶段数据整理并生成图表文件；所述设备查询，可查询单台农机的工作数据，也可查询区域内所有在线农机的工作数据；所述调度分析，内置专家分析判断系统，根据不同区域农业作业存在的时间差异性和当前区域及周边区域农机的情况，进行调度分析，得出调度预案；所述信息交互，是指调度中心根据调度预案分别与需要进行调度的农机端工作人员进行沟通，包括文字沟通和语音沟通，沟通结果反馈至调度分析，调度分析根据沟通结构不断调整调度预案；所述调度指令处理，调度预案确定后，将调度指令上传云网络；所述后续跟踪，在调度过程中，持续跟踪调度进度，监控农机的调度路线和调度时间进度，确保调度预案能如期完成；所述系统设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、调度指令分析、信息交互、调度指令处理、调度情况反馈、系统设置；

所述数据同步，移动APP实时与云网络进行数据同步，获取农机端上传的告警信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述调度指令分析，调度中心将初步调度预案上传云网络，云网络分发至对应的移动终端，农机端工作人员在移动终端上接收到初步调度预案；所述信息交互，是指农机端工作人员通过移动终端与调度中心端或维修站工作人员进行沟通，包括文字沟通和语音沟通；所述调度指令处理，调度预案确定后，农机端工作人员按照调度指令进行操作；所述调度情况反馈，在调度过程中，移动终端可及时将调度情况反馈至调度中心；所述系统设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述农机端通过云网络分别与调度中心端、移动终端连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述环境信息采集模块包括温度采集模块、湿度采集模块、光照采集模块，所述温度采集模块为温度传感器，所述湿度采集模块为湿度传感器，所述光照采集模块为光照传感器。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述通话模块采用两个以上运营商的通信网络。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述数据存储模块还近端存储有农机信息，包括出厂信息、运行时间和维修信息。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述数据存储模块包括内部存储器和外部存储器，外部存储器作为备份，数据与内部存储器的数据完全一致。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述通信模块包括GPRS信号检测模块，当GPRS信号低于设定阈值时，自动切换卫星通信模式。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位装置。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述调度管理系统中调度中心与农机端工作人员进行沟通，沟通结果包括农机是否服从调度指令、出发时间、行进路线和预计到达调度目的地时间。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的大型农机区域内调度管理系统，其特征在于，所述调度指令包括调度路线、出发时间、到达时间和联系人信息。