中農云智慧農機云平臺建設的研究與應用

劉 波 江沐沐 叢 鑫 史國院 朱武江 李文洋

農業機械化事業的高速發展，必然要求淘汰傳統落后的生產及管理方式，采用先進、高效、科學的信息技術手段，達到服務于農的目的。中農云智慧農機云平臺依托信息化技術建立集農機監管、農機信息收集、農機數據分析應用于一體的智能化平臺，通過將智能終端與農機的有效結合，實現農機數據可視化、農機管理信息化、農機調度智能化，促進了智慧農業發展。

一、引言

“互聯網+”技術的智慧農業發展，成為農業生產轉型升級的突破口，通過信息化的手段獲取農業生產的耕、種、防、收各個階段的生產數據，通過大數據分析應用，為農業生產提供精準化指導。將物聯網技術與農業機械有機結合，發展智慧農機裝備，構建智慧農機云平臺，不僅能夠實現對農機作業的遠程監控指揮，提升農業生產機械的作業效率，同時可以通過信息化裝備在農機生產作業過程中獲取農業生產數據，進而打開智慧農業的大門。

二、建設智慧農機平臺的意義

智慧農機云平臺的建立與完善是實現農業大數據、發展智慧農業、解決我國農業現代化過程中面臨諸多問題的有力幫手。

（一）實現農機數據可視化。建立農機信息、合作社信息、農機手信息、農機作業信息等數據中心，為各應用系統提供數據共享和數據支撐。

（二）實現農機管理信息化。有利于農業部門精準掌握所屬地區當下農業實時狀態，對當地農業工作進行及時指導，以確保當地農業穩定發展。同時，還可結合當地農機作業數據、歷史作業位置數據、作業地塊數據等，為后續農機作業發展、完善制定相應的工作流程。

（三）實現農機調度智能化。管理人員可操作農機調度系統，為農機調度提供更詳細數據，合理分配耕作區域，引導農機有序流動，提高農機服務的針對性和準確性，實現對農機資源的合理調度，提高農機使用效率。

（四）促進智慧農業發展。智慧農機云平臺的建立不僅可以實現對農機具的精確定位、遠程操作指揮，還可以實現農業生產數據、農業自然資源與環境數據的收集，達到精確種植、可視化管理、智能化決策的目的，促進農業向智能化、智慧化發展。

三、平臺架構

智慧農機是一種高科技現代化農業機械，利用計算機、云計算、人工智能等技術，在機器裝備上安裝多種傳感器和中央處理芯片，以及無線通信系統、衛星定位監測系統等，使農機形成一種智能化動態作業系統，農業機械可以在不同的作業環境下，發出不同的指令，以使作業工作準確無誤地完成。智慧農機云平臺的工作原理是：

（一）安裝在農業機械上的智能終端將農機監測信息（比如深松、播種、收割、玉米機收、插秧、旋耕、植保等作業）上傳到平臺中心。

（二）平臺中心對這些數據進行分析、統計、處理。

（三）信息處理結果通過農機上安裝的顯示屏進行傳導并指導應用，從而實現一個有機循環的動態作業系統，使農業生產和管理智能化。

四、平臺內容和功能

中農云智慧農機平臺通過運用物聯網、云計算、北斗定位和大數據分析等先進技術，形成集信息化、數據化、智能化和可視化于一體的農業機械化智慧云平臺，主要包括可視化數據中心、農機監控系統、農機作業監管系統、項目管理系統、農機智慧調度系統、協同辦公系統六個板塊。

（一）可視化數據中心

1.數據統計。數據匯總界面主要把終端采集的實時數據、管理員采集的數據進行匯總、分析、展示，以方便管理者在農機作業過程中對作業進度、作業質量做好整體把控，做到全方位監管。

2.基礎信息庫管理。農機基礎信息庫為監管人員提供農業機械設備的信息備案管理與查詢。系統通過建立農業機械設備信息庫，幫助監管人員實現農業機械設備的信息進行無紙化、信息化電子管理。

3.合作社管理。（1）合作社管理提供了根據關鍵字篩選和根據合作社等級（國家級、省級、市級等）篩選，并以卡片形式展示出來。（2）4G視頻實時監控合作社、糧倉內外部情況，保證農業生產安全工作。

（二）農機監控系統

1.實時監控包括車輛列表、車輛信息、作業統計信息、軌跡回放、圖像管理、車輛報警管理。

2.農機安全管理。平臺監控系統可對農機運行軌跡實現實時監控，可為農戶或有關部門提供相應的所需信息。實時定位監控系統，還可用于農機找回，減少農機丟失概率，降低農戶損失概率。

（三）農機作業監管系統

1.作業查詢。進入作業查詢界面可以查看當地所有或某一輛農機的作業信息，包括今日面積、昨日面積、全部面積、重復面積、達標率。

2.作業分析。可以對農機作業信息進行數據化分析，同時在地圖上提供距離測量、面積測量等實用工具，用戶可以在地圖上完成距離和面積的估算。

3.作業日報表。主要包含：農機作業日報表、農機作業地塊信息和地圖等功能，并支持導出地塊、打印日報表、打印地塊信息、打印日報表+地塊信息等功能。

（四）項目管理系統

項目管理界面主要是查看和管理已發布的項目，對項目起監管的作用，主要包括：項目管理、指派合作社、項目進度展示、項目溝通記錄。該頁面可詳細展現項目發展過程，有關信息包括：參與單位、工作進度以及開始和結束時間等。省級賬號查看參與項目的市級單位進度，市級賬號查看參與項目的縣級單位進度，縣級賬號查看參與項目的各合作社進度。

（五）農機智能調度系統

農機調度主要包括：農機列表、臨時群組列表、群組成員管理呼叫記錄；合作社是車輛的固定群組，當農機被調度到多個群組時可以參與到每個群組的實時語音對講中。農機智能調度利用智慧農機終端采集作業現場的數據，自動計算出每臺農機每天作業的面積，在地理信息系統上繪制作業區域；實時跟蹤監控機具位置，隨時了解農機狀態；宏觀上統計農機動態，根據作業時節分析農機使用效率、作業農機分布等。通過農機作業監管和作業的指揮調度來更好地實現田間作業安全，更好地服務農業生產。

（六）協同辦公系統

建立面向農機管理的服務網絡，實現電子政務、綜合辦公、移動辦公、公文管理、統計分析等功能，讓農機協同辦公操作更方便快捷，主要包括：農機項目管理業務，農機年檢初審預約業務，農機報廢更新業務，農機化新技術推廣業務，農機服務咨詢業務，農機培訓服務業務，農機手駕駛證業務。

五、平臺服務情況

中農云智慧農機云平臺主要服務于小麥播種、收割、還田，秸稈綜合利用，秸稈收儲，土地深松，玉米播種、收割，無人機植保，全自動輔助駕駛等農機作業項目。