張小平，呂宜光，李長武，錢冠華

（黑龍江省科學(xué)院自動化研究所，哈爾濱 150090）

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基于B/S結(jié)構(gòu)的農(nóng)場管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

張小平，呂宜光，李長武，錢冠華

（黑龍江省科學(xué)院自動化研究所，哈爾濱 150090）

摘要：開心農(nóng)場是一款養(yǎng)成類小游戲，現(xiàn)實版的開心農(nóng)場也應(yīng)運而生，介紹一種與開心農(nóng)場相似的管控一體化系統(tǒng)，基于B/S結(jié)構(gòu)，采用C#語言利用APS.NET技術(shù)結(jié)合SQLserver數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)農(nóng)場會員數(shù)據(jù)管理、地塊認(rèn)領(lǐng)、農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測與控制、地塊視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時計算、人工費用核算等功能。

關(guān)鍵詞：ASP.NET；自動化；物聯(lián)網(wǎng)；智慧農(nóng)業(yè)

現(xiàn)實版的開心農(nóng)場應(yīng)運而生，城市生活越來越枯燥，工作環(huán)境越來越緊張，國家城鎮(zhèn)化逐步加劇，玩家也想通過這種游戲體驗一下農(nóng)民生活的樂趣，為枯燥的城市生活添加點色彩，放松心情，體驗勞作生活。

但是由于現(xiàn)實版開心農(nóng)場發(fā)展時間很短，服務(wù)項目很單一，且絕大多數(shù)會員為“農(nóng)盲”。有些人到了實際操作種菜就不習(xí)慣了，新鮮幾周后就沒人再來了。

通過市場調(diào)研分析，目前市場急需開發(fā)一種與開心農(nóng)場相似的管控一體化系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)場會員數(shù)據(jù)管理、地塊認(rèn)領(lǐng)、農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測與控制、地塊視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時計算、人工費用核算等功能，使城市居民親身體驗農(nóng)事勞作的樂趣并感受田園氛圍。而原先的農(nóng)民轉(zhuǎn)型成為“農(nóng)場技師”，指導(dǎo)城里人種地并負(fù)責(zé)代管，比自己種地收入明顯提高。本文將對農(nóng)場管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行論述。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用C#編程語言開發(fā)，利用ASP.NET數(shù)據(jù)庫采用SQL Server，SQL安全性、靈活性利于數(shù)據(jù)庫開發(fā)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用三層結(jié)構(gòu)，分別為表示層、邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層［1］。它們分別為獨立的單元，表示層在客戶端的應(yīng)用瀏覽器中運行，與用戶進(jìn)行交互，通過調(diào)用中間層的組件把用戶的需求遞交邏輯層；邏輯層執(zhí)行具體的邏輯事務(wù)，并向數(shù)據(jù)服務(wù)層的組件提出數(shù)據(jù)或其他資源請求。三層結(jié)構(gòu)可以很好地解決系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、安全性、管理性等問題。

圖1　三層結(jié)構(gòu)圖Fig.1　Three layers structure chart

2　主要功能

開心農(nóng)場管控一體化系統(tǒng)功能包括：會員基本信息管理功能、土地認(rèn)領(lǐng)管理功能、農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測與控制功能、視頻畫面監(jiān)控功能、網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時計算功能、人工成本核算功能。

圖2　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2　System function structure chart

2.1會員基本信息管理功能

會員管理是指系統(tǒng)用于對會員進(jìn)行有效管理的軟件系統(tǒng)。通過會員管理軟件，系統(tǒng)可以記錄所有會員客戶的資料，了解用戶的土地認(rèn)領(lǐng)數(shù)量、農(nóng)場種植種類、當(dāng)前農(nóng)作物生長情況等基本信息，同時，針對客戶的需求，為其提供優(yōu)質(zhì)的個性化服務(wù)。會員管理系統(tǒng)還能為客戶的農(nóng)作物生長需求、防蟲防病害、灌溉澆水等提供必要的提示和可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.2土地認(rèn)領(lǐng)管理功能

土地認(rèn)領(lǐng)服務(wù)是指客戶可以在菜園認(rèn)領(lǐng)一塊屬于您自己的土地，由客戶及其家人在自己的土地上種植您心儀的作物或蔬菜，可親自播種、親自栽培、親自收獲，也可預(yù)約菜農(nóng)幫助，按客戶自己的口味選擇蔬菜種子，并提供多種蔬菜種子、有機(jī)肥、水電，不打農(nóng)藥、不用化肥，用最原始的自然方法種植純綠色蔬菜。

2.3網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時計算功能

網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時計算可幫助客戶預(yù)約菜農(nóng)幫忙打理農(nóng)場，并幫助客戶記錄菜農(nóng)工作時間，進(jìn)行工時核算。

2.4農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測與控制功能

圖3　農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Crop growing environmental monitoring and control system structure chart

農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)是指對客戶自己農(nóng)場內(nèi)的溫濕度和土壤墑情進(jìn)行采集，通過開心農(nóng)場一體化管控系統(tǒng)，實時顯示農(nóng)場內(nèi)的實際溫濕度和土壤墑情，通過與預(yù)設(shè)量比較，對農(nóng)場內(nèi)的土壤濕度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，保證農(nóng)場內(nèi)環(huán)境最適宜作物生長，實現(xiàn)精細(xì)化管理，為作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件，幫助客戶提高效率、降低成本、增加收益。

土壤墑情采集終端主要由MCU微處理器單元、采集單元、供電單元、通信單元、GPS定位單元等部分組成。利用土壤濕溫度傳感器采集土壤墑情數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)經(jīng)過MCU處理后，通過通信單元發(fā)送至服務(wù)器上，服務(wù)器主要作用是收集土壤墑情信息。土壤墑情傳感器信號被信號處理后經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過串行口傳送到GPRS模塊，將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動運營商無線網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)送至互聯(lián)網(wǎng)，最后被采集中心服務(wù)器接收［2］。

圖4　采集終端原理框圖Fig.4 Acquisition terminal functional block diagram

監(jiān)控中心主要由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和土壤墑情數(shù)據(jù)處理計算機(jī)構(gòu)成，其功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)的實時接收、處理和顯示。環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)運行于中心計算機(jī)上，系統(tǒng)采用C#語言開發(fā)，可以實時采集數(shù)據(jù)并顯示，形成數(shù)據(jù)庫、報表，供灌溉預(yù)報及決策使用，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算灌水時間與灌水量［3］。

2.5視頻畫面監(jiān)控功能

視頻畫面監(jiān)控可遠(yuǎn)程實時查看溫室視頻監(jiān)控視頻，同時對所有攝像機(jī)畫面進(jìn)行切換和控制，并保證所有的圖像可以通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時傳播與監(jiān)控，保存錄像文件。客戶可隨時觀察農(nóng)作物生長狀況，不僅為農(nóng)場經(jīng)營決策者提供有效管理工具，還可以防止農(nóng)作物被盜等狀況出現(xiàn)。

2.6人工成本核算功能

系統(tǒng)在種植過程中實時計算種植農(nóng)作物產(chǎn)生的水、電、人工等費用，用戶收獲作物時，可為用戶提供作物生長過程中的詳細(xì)費用清單，并可向用戶提供一些預(yù)定的生產(chǎn)套餐方案，用戶在生產(chǎn)前可知道大概的生產(chǎn)成本。

3　應(yīng)用前景

開心農(nóng)場管控一體化系統(tǒng)是以軟件為主體，通過網(wǎng)絡(luò)運行，形成具有針對性的管控一體化平臺，通過網(wǎng)絡(luò)連接用戶與農(nóng)場，最大限度地提高運行效率，同時也降低農(nóng)場的管理成本，實現(xiàn)農(nóng)場與用戶的雙贏局面。隨著越來越多個性化小型農(nóng)場的建設(shè)，該系統(tǒng)平臺的應(yīng)用可實現(xiàn)農(nóng)場的現(xiàn)代化管理，形成從用戶到農(nóng)場管理的完整解決方案，所以該項目具有良好的社會效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉甫迎，劉光會，王蓉.C#程序設(shè)計教程（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2008：52-24.

［2］ 黃偉峰.森林土壤溫濕度嵌入式遠(yuǎn)程實時監(jiān)測系統(tǒng)［J］.農(nóng)業(yè)化研究，2009，（12）：107-108.

Design and implementation of farm management system based on B/S structure

ZHANG Xiao-ping,LV Yi-guang,LI Chang-wu,QIAN Guan-hua
(Institute of Automation,Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150090,China)

Abstract:Happy farm is an EDU game,and realistic version of happy farm also arises.This paper introduced the integration of management and control system which is similar to happy farm,based on B/S structure,taking use of language C#combine APS.NET technology with SQL server database,so as to fulfill membership data management, land claim,environmental monitoring and control of crop growth,plot video surveillance,network artificial appointment,man-hour calculation and artificial cost accounting.

Key words:ASP.NET;Automation;Internet of things;Intelligent agriculture

中圖分類號：TP311.52

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）08-0038-02

收稿日期：2016-03-10