CN109032091A - 云平台远程农业监测采样分布系统及采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种云平台远程农业监测采样分布系统,其特征在于:包括云服务平台、数据传输系统、样品管理系统、布点系统、网络模块、手持设备,连接关系如下:云服务平台通过数据传输系统并联连接样品管理系统和布点系统,布点系统通过网络模块连接手持设备,将手持设备内信息与布点系统进行互传。本系统中采样工作人员手持手持智能设备,手持智能设备中分别设置导航模块、采样点信息模块、网络模块、打印模块、采样人员信息模块,手持智能设备的打印模块打印标签,标签粘贴在采样装置上。本系统使用方便,记录准确。
Description
技术领域
本发明属于农业采样领域,尤其是涉及一种云平台远程农业监测采样分布系统及采样方法。
背景技术
随这互联网+的概念在农业信息化的提出,物联网的技术随即蔓延到农业应用的各个角落。然而在农业信息物联网应用的整个过程中,面临诸多困难,尤其是在采样监测层面。目前现有的在线监测平台以水质监测为主,其分析监测数值仅限于氮磷含量以及PH值,在土壤监测层面上是一大空白。然而在线监测设备安装以及信号传输过程中易受到环境因素影响,特别是监测平台采集站房一般建设在村落,使在线监测点的部署加大了难度。这是其一,另一方面,常规的人工采样方式在现实中虽可以极大的解决地理因素所带来的影响,但还有很多弊端。采样方案大多在设定前以卫星地图做参考,完全按照采样方案进行样品采集往往是不现实的,受实际地理条件约束临时修改某一采样点的事情也常有发生,通常会影响整个采样方案以及实验效果。如何方便线上布置监测点,同时约束校正布点位置,使监测采样布点工作更加科学、准确,最终实现统一管理,为农业监测物联网、云平台提供更有效的数据支撑,在此基础上我们进行了研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种布点合理、监测效果好的农业采样监测分布系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种云平台远程农业监测采样分布系统,包括云服务平台、数据传输系统、样品管理系统、布点系统、网络模块、手持设备,连接关系如下:云服务平台通过数据传输系统并联连接样品管理系统和布点系统,布点系统通过网络模块连接手持设备,将手持设备内信息与布点系统进行互传;
所述样品管理系统包括送检模块、信息操作员模块以及采样数据分析模块;
所述布点系统包括任务管理系统、人员管理系统、专家库系统,任务管理系统、人员管理系统由管理员操控,布点系统由布点员控制;
所述手持设备内包括导航模块、采集人员信息模块、打印模块,手持设备可以一并安装在采样工具上,采样工具由采样人员手持。
而且,所述导航模块设置采样点布设位置坐标、各点位坐标以及各点采样坐标准许偏差度等相关信息。
而且,采集人员信息模块显示包括:样品类型、各点采样需求。
而且,布点员布设方案工作后,专家库评审,评审通过后进行采用数据传递到手持设备,由采样人员使用采用工具进行采样,可将单个或多个任务分配给单个或多个采样工作人员。
配合云平台远程农业监测采样分布系统的操作方法,步骤如下:
第1步、管理员用户管理模块进行用户的创建以及权限的分配,权限主要分为三种,系统操作员、采样工作人员、专家;
第2步、完成步骤1操作后,用户在登录时,用户管理模块通过访问用户信息数据库来获取用户的操作权限;具有系统操作员权限的用户可以利用点位布设模块调取地理信息数据库的相关地理信息数据进行一个监测采样方案进行部署,并将一个采样方案的点位经纬度坐标信息以及相关采样要求等信息存入布设点位数据库;
第3步、完成操用2步骤后,系统操作员可通过点位布设模块将指定的采样方案选择性通过评估模块分发给一个或多个专家,受约专家可以在专家评估模块中对布点方案进行同意通过、建议修改、驳回操作,保证每个布点方案的权威性;
第4步、完成1-3步骤后系统操作员便可在点位布设模块中依据实际情况将一个或多个样品采集任务分配给一个或多个采样工作人员;
第5步、完成1-4步骤后,采样工作人员,通过手持智能设备进行用户登录模块便可以登录获取自己的采样任务的详细情况,到达现场通过GPRS导航模块可以导航至各个采样地点;
第6步、样品采集过程中,系统会自动定位当前采样位置,并要采样点位置在布设位置或误差范围之内;
第7步、如果在6操作逻辑不满足,在采集任务模块中可进行申报,可以调用系统评估模块推荐除此外最适合的采样位置;
第8步、完成7-8步骤后,采样人员可以进行采样装置采样的工作,并完成当前采样点的提交;采样任务模块会根据当前的采样信息、位置信息生成采样编号,通过网络层回传至样品信息数据库,并打印不干胶二维条码,采样人员可将不干胶二维码贴到样品包装处;如果有采样点原位置变更的情况,采样人员完成提交的同时,相关信息也会通过网络层上传到样品信息数据库;
第9步、样品送检时,样品管理模块可按样品编号顺序生成打印样品信息二维码,检测人员可以通过扫描每一个样品的二维码录入相关的检测结果;
第10步、完成9步骤后,系统操作员可通过样品管理模块的新检出样品数据进行核查,可选择通过、部分重检或全部重检。
本发明的优点和积极效果是:
本申请在完成采样点位布设方案工作后,可将单个或多个任务分配给单个或多个采样工作人员。样品信息库在收到样品采集信息后,可针对样品设置实验分析元素如氮、磷、钾、Ph值等等,并可生成送检清单并附加样品二维码信息,为送检检验方可提供检测结果录入接口。管理员可对检测数据进行审核,进行通过、部分重检、全部重检的审核操作保证检测数据准确性。Web页面不仅可完成上述操作,还可向管理人员及公众发布监测采样结果,并可对外开发数据接口,实现采样监测信息的查询和共享
附图说明
图1是本申请的系统结构示意图。
图2为本申请的系统架构。
具体实施方式
以下对本发明实施例做进一步详述,需要强调的是,以下实施方式是说明性的,而不是限定性的,不能以此实施方式作为对本发明的限定。
一种云平台远程农业监测采样分布系统,包括云服务平台、数据传输系统、样品管理系统、布点系统、网络模块、手持设备,连接关系如下:云服务平台通过数据传输系统并联连接样品管理系统和布点系统,布点系统通过网络模块连接手持设备,将手持设备内信息与布点系统进行互传。
所述样品管理系统包括送检模块、信息操作员模块以及采样数据分析模块;
所述布点系统包括任务管理系统、人员管理系统、专家库系统,任务管理系统、人员管理系统由管理员操控,布点系统由布点员控制。
所述手持设备内包括导航模块、采集人员信息模块、打印模块,手持设备可以一并安装在采样工具上,采样工具由采样人员手持。
导航模块设置采样点布设位置坐标、各点位坐标以及各点采样坐标准许偏差度等相关信息。
采集人员信息模块显示包括:样品类型(土样、水样)、各点采样需求。
布点员布设方案工作后,专家库评审,评审通过后进行采用数据传递到手持设备,由采样人员使用采用工具进行采样,可将单个或多个任务分配给单个或多个采样工作人员。
本远程农业监测采样分布系统的构建方法如下:
1、云平台在线监控布点管理系统可以通过卫星地图结合地理空间数据的数据支撑完成任意位置监测点的布设工作,布设点位的经纬度、编号、采集要求等相关信息在布设完成后存入云平台数据库。
2、系统平台建立专家库,每一个采样点位布设完成后,可直定一个或多个专家对采样布设进行专业评估,被要求评估的专家可对布设方案做审核通过、建议修改以及驳回的审核处理。
3、在线监控布点系统可在完成监测点位布设完成后,指定系统内的某一个或多个用户作为采样工作人员,采样工作人员可在系统中查看到采样布设情况。
4、手持智能设备可通过GMS网络结合GPRS网络获取云平台的布点信息,采样工作人员可通过此设备进行个人信息登录获取每一个采样位置的详细信息,并可对每一个位置进行路径导航,使采样工作进展更方便、精确。
5、每一个采样点在完成样品采集后,工作人员将其进行装袋后,手持智能设备可以根据采集编号生成并打印不干胶RFID条码,方便样品的标记区分,相关样品信息上传云平台服务器。
6、当样品采集过程中,原则上需要符合每一个采样点的要求的,包括位置偏移距离,不符合要求,系统平台不准予进行采样信息上传。
7、受地理因素原因设计点位不可达且位置偏移距离内不可达时,系统会通过评判推荐新的采样点位,并将情况上传云平台服务进行报备。
8、系统平台可自动生成样品清单,方便配合样品送检,同时按送检顺序生成RFID列表,送检结果数据可通过扫描每一个RFID对应每一个样品,并录入相应检测结果信息。
本系统的框架组成如下
样品采集布控与采样管理系统利用物联网丰富的网络链接方式以及云数据处理的优势,利用Web网页B/S系统结构与手持智能设备APP软件开发相结合的方式。Web端完成点位布置方案设计以及数据管理,手持移动设备完成样品采集与信息回传服务器。将系统分为手持智能终端信息处理层、网络层、应用管理层3部分,系统架构如图2所示
手持终端信息处理层:采样工作人员通过用户登录识别获取所有分配的采样方案,或结合GPRS定位获取附近分配采样方案,工作人员通过GPRS导航定位可找到采各规定采样地点,结合对比采样坐标准许偏差度信息可确保点位采集的精确性。如采样点不可达,备选方案预测功能可根据模型算法才考采样布设全局情况完成最佳的备选点位推荐,每个点采样完成工作人员操作完成确认提交,系统会根据各点采样信息情况生成采样编号并生成打印不干胶二维码,方便对样品包装进行标识,同时通过网络层将采样信息传至应用管理层样品数信息据库;
网络层:通过GSM/CDMA移动2G/3G/4G网络、Wifi无线网路与网络链接载体,手持智能数据处理层与应用管理层间的数据交互;
应用管理层:管理员可进行采样点位布设工作时,可设置采样点布设位置坐标、各点位坐标、各点样品类型(土样、水样)、各点采样需求、各点采样坐标准许偏差度等相关信息,系统可对方案进行评估,可提交专家评估系统邀请专家进行方案可行性评估,确保方案的可行性。
完成采样点位布设方案工作后,可将单个或多个任务分配给单个或多个采样工作人员。样品信息库在收到样品采集信息后,可针对样品设置实验分析元素如氮、磷、钾、Ph值等等,并可生成送检清单并附加样品二维码信息,为送检检验方可提供检测结果录入接口。管理员可对检测数据进行审核,进行通过、部分重检、全部重检的审核操作保证检测数据准确性。Web页面不仅可完成上述操作,还可向管理人员及公众发布监测采样结果,并可对外开发数据接口,实现采样监测信息的查询和共享。
本系统的具体实施方案为:
1、管理员用户管理模块进行用户的创建以及权限的分配,权限主要分为三种,系统操作员、采样工作人员、专家。
2、完成1操作后,用户在登录时,用户管理模块通过访问用户信息数据库来获取用户的操作权限。具有系统操作员权限的用户可以利用点位布设模块调取地理信息数据库的相关地理信息数据进行一个监测采样方案进行部署,并将一个采样方案的点位经纬度坐标信息以及相关采样要求等信息存入布设点位数据库。
3、完成操用2步骤后,系统操作员可通过点位布设模块将指定的采样方案选择性通过评估模块分发给一个或多个专家,受约专家可以在专家评估模块中对布点方案进行同意通过、建议修改、驳回操作,保证每个布点方案的权威性。
4、完成1-3步骤后系统操作员便可在点位布设模块中依据实际情况将一个或多个样品采集任务分配给一个或多个采样工作人员。
5、完成1-4步骤后,采样工作人员,通过手持智能设备进行用户登录模块便可以登录获取自己的采样任务的详细情况,到达现场通过GPRS导航模块可以导航至各个采样地点。
6、样品采集过程中,系统会自动定位当前采样位置,并要采样点位置在布设位置或误差范围之内。
7、如果在6操作逻辑不满足(采样位置受地理因素限制),在采集任务模块中可进行申报,可以调用系统评估模块推荐除此外最适合的采样位置。
8、完成7-8步骤后,采样人员可以进行采样装置(装瓶、袋)采样的工作,并完成当前采样点的提交。采样任务模块会根据当前的采样信息、位置信息生成采样编号,通过网络层回传至样品信息数据库,并打印不干胶二维条码,采样人员可将不干胶二维码贴到样品包装处。如果有采样点原位置变更的情况,采样人员完成提交的同时,相关信息也会通过网络层上传到样品信息数据库。
9、样品送检时,样品管理模块可按样品编号顺序生成打印样品信息二维码,检测人员可以通过扫描每一个样品的二维码录入相关的检测结果。
10、完成9步骤后,系统操作员可通过样品管理模块的新检出样品数据进行核查,可选择通过、部分重检或全部重检。
Claims (5)
1.一种云平台远程农业监测采样分布系统,其特征在于:包括云服务平台、数据传输系统、样品管理系统、布点系统、网络模块、手持设备,连接关系如下:云服务平台通过数据传输系统并联连接样品管理系统和布点系统,布点系统通过网络模块连接手持设备,将手持设备内信息与布点系统进行互传;
所述样品管理系统包括送检模块、信息操作员模块以及采样数据分析模块;
所述布点系统包括任务管理系统、人员管理系统、专家库系统,任务管理系统、人员管理系统由管理员操控,布点系统由布点员控制;
所述手持设备内包括导航模块、采集人员信息模块、打印模块,手持设备可以一并安装在采样工具上,采样工具由采样人员手持。
2.根据权利要求1所述的云平台远程农业监测采样分布系统,其特征在于:所述导航模块设置采样点布设位置坐标、各点位坐标以及各点采样坐标准许偏差度等相关信息。
3.根据权利要求1所述的云平台远程农业监测采样分布系统,其特征在于:采集人员信息模块显示包括:样品类型、各点采样需求。
4.根据权利要求1所述的云平台远程农业监测采样分布系统,其特征在于:布点员布设方案工作后,专家库评审,评审通过后进行采用数据传递到手持设备,由采样人员使用采用工具进行采样,可将单个或多个任务分配给单个或多个采样工作人员。
5.配合权利要求1所述的云平台远程农业监测采样分布系统的操作方法,其特征在于,步骤如下:
第1步、管理员用户管理模块进行用户的创建以及权限的分配,权限主要分为三种,系统操作员、采样工作人员、专家;
第2步、完成步骤1操作后,用户在登录时,用户管理模块通过访问用户信息数据库来获取用户的操作权限;具有系统操作员权限的用户可以利用点位布设模块调取地理信息数据库的相关地理信息数据进行一个监测采样方案进行部署,并将一个采样方案的点位经纬度坐标信息以及相关采样要求等信息存入布设点位数据库;
第3步、完成操用2步骤后,系统操作员可通过点位布设模块将指定的采样方案选择性通过评估模块分发给一个或多个专家,受约专家可以在专家评估模块中对布点方案进行同意通过、建议修改、驳回操作,保证每个布点方案的权威性;
第4步、完成1-3步骤后系统操作员便可在点位布设模块中依据实际情况将一个或多个样品采集任务分配给一个或多个采样工作人员;
第5步、完成1-4步骤后,采样工作人员,通过手持智能设备进行用户登录模块便可以登录获取自己的采样任务的详细情况,到达现场通过GPRS导航模块可以导航至各个采样地点;
第6步、样品采集过程中,系统会自动定位当前采样位置,并要采样点位置在布设位置或误差范围之内;
第7步、如果在6操作逻辑不满足,在采集任务模块中可进行申报,可以调用系统评估模块推荐除此外最适合的采样位置;
第8步、完成7-8步骤后,采样人员可以进行采样装置采样的工作,并完成当前采样点的提交;采样任务模块会根据当前的采样信息、位置信息生成采样编号,通过网络层回传至样品信息数据库,并打印不干胶二维条码,采样人员可将不干胶二维码贴到样品包装处;如果有采样点原位置变更的情况,采样人员完成提交的同时,相关信息也会通过网络层上传到样品信息数据库;
第9步、样品送检时,样品管理模块可按样品编号顺序生成打印样品信息二维码,检测人员可以通过扫描每一个样品的二维码录入相关的检测结果;
第10步、完成9步骤后,系统操作员可通过样品管理模块的新检出样品数据进行核查,可选择通过、部分重检或全部重检。
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