數字化溫室管理系統的綜合應用

隨著農業現代化、數字化、科學化的推進，設施農業當中的數字化管理成為了提高生產效率、降低勞動成本至關重要的組成部分。相比較農業發達國家專業勞動人員的生產效率，國內的農業勞動人口還普遍存在著流動性大、專業技能偏低、平均年齡偏大等問題。可靠、易操作的管理系統是優化溫室員工管理流程、溫室項目平穩運行的保障。文章以荷蘭Priva公司的FS Performance數字化管理系統為例，就如何實現溫室數字化管理進行介紹。

Priva FS Performance數字化農業管理系統

荷蘭Priva公司的FS Performance農業管理系統是一款集軟硬件于一體的數字化解決方案。其硬件部分由RFID讀卡器、信息標簽、無線數據傳輸器以及中央數據處理器組成。軟件由植保、包裝、環控水肥以及溫室員工的信息輸入模塊和績效考核、產品評估溯源、周年運行分析、員工激勵與信息共享、產量記錄及預測的輸出模塊組成（圖1）。

簡易的硬件安裝與操作

溫室內環境復雜，室內環境高溫高濕，并有復雜的電氣設備，縱橫交錯的鋼架結構，因此很難在溫室中增加新設備。由于操作環境的特殊性及相對固化的操作流程，適應現代溫室的管理系統應具備易安裝、易操作、防護等級高等特點。

因此Priva的勞動力管理系統對于最終使用的操作員來說，只需將具有RFID功能的讀卡器在對應的標簽上掃描一下（圖2），所包含的員工、工作類型、操作位置、采收車等信息將會自動記錄。在專用無線網絡覆蓋的范圍內，所有的信息會自動實時上傳至服務器計算機（圖3）。通過這種能夠適應溫室內高溫高濕工作環境、無需工人掌握額外操作技能、全部通過無線傳輸的方式，能夠實時監測溫室生產的各個環節，并且該裝備易安裝。

員工績效統計與分析

設施溫室當中最重要的生產變量是勞動力。手動記錄所有員工的信息會帶來巨大的管理負擔。數字化溫室管理系統中，所有員工的基本信息只需輸入一次，之后便可以靈活追蹤員工的工作表現，為管理者節省寶貴的時間。借助數字化管理系統，管理人員坐在辦公室內即可隨時了解所有溫室中員工在質量和數量方面的績效，并可以在必要時進行調整，靈活地改善整個溫室的勞動計劃。

溫室的數字化管理應該是多維度的，例如時間（時、天、周、月、年等），位置（路徑、栽培、地點等），操作人員以及工作類型（打葉、繞蔓、落蔓、采收、植保等）。作為管理人員，如果想獲得所需的信息，通常會花費數小時、數天的時間，很難在如此龐雜的數據當中找到有用的信息。數字化的管理系統可以輕松地通過后臺的信息收集及邏輯運算，使得管理人員能夠掌握實時的相關信息（圖4）。

數字化的溫室管理系統可以實現勞務計劃的數字化，可以指明在特定的一天內必須完成的工作以及由誰負責進行，以及在計劃實際執行中的實時反饋。最終計劃落實情況會顯示在數字管理系統當中，這些信息可以直接提供給負責的經理和相關員工。基于實時的信息、準確的計劃，數字化溫室管理系統可以幫助管理者監測公司的運行績效，檢查公司是否仍在“正常”狀態。不同工種的進度是否按照種植的計劃進行，同一工種的員工分別表現如何，溫室內整體生產進度均可以生成對比信息圖、統計數據圖，及可視化的“溫室地圖”（圖5～6）。

人工識別錯誤的輸入信息通常需要付出巨大的努力，數據文件中的小錯誤可能會導致整體信息的不可靠或者偏差。數字化的溫室管理系統可以通過檢查和驗證所有數據來幫助管理者識別信息，不符合邏輯的信息會立即觸發警告并提出可行的解決方案，使您可以快速解決問題。這將節省您的時間，并獲得可靠且一致的數據。

同時，溫室員工的操作速度是生產上一個重要的指標，但光有速度卻不能保證品質就成了一個生產隱患。公平、客觀地評價員工在溫室內各個工種上的工作表現，是保證產品品質、提升員工技能的保障。數字化的溫室管理系統可以通過被指定的有經驗的質檢人員對每個員工的實際工作進行品質評估。將品質評估的結果與員工自身的工作速度相結合，多維度地評定員工的績效，從而達到既保證速度又保證品質的目的。

通過顯示屏幕向員工顯示績效、實時表現等數據可以有效激勵員工。該屏幕可以安裝在員工經常出入的位置，例如就餐區、溫室入口等。 智能勞動力管理系統根據有關勞動力計劃，通過各種操作標準、信息收集系統、員工品質評估反饋來量化每個員工的績效。信息分享屏幕上可以以圖形或列表視圖的形式顯示員工績效、員工工作計劃與進度以及公司相關通知信息（圖7）。

病蟲害監測與統計

病蟲害是設施溫室減產的重要“元兇”之一，系統性、科學性地監測溫室內的病蟲害狀況是有效防控病蟲害的第一步。數字化溫室管理系統可以記錄溫室中的病蟲害以及病毒的發生情況。病蟲害監測模塊可以生成清晰的報告，并在溫室的地圖視圖上顯示已注冊的有害生物，同時可以清晰地顯示溫室中目前及以往病蟲害情況、所施加處理的結果以及病蟲害的趨勢。

設施溫室內通常會安裝多個粘蟲板。數字化溫室管理系統可以記錄每個固定粘蟲板上的數據，同時將溫室的生產區域按照一定規律劃分成不同區域并加以命名，植保人員在溫室內巡視時如發現某一區域內出現病蟲害，便可以提早采取措施。

借助數字化溫室管理系統，溫室的每一個員工都可以成為一名植保員，系統可以將溫室內可能的或已經爆發的病蟲害信息集中展示并實現共享，當員工發現病蟲害的相關特征之后可以第一時間告知專業的植保人員（圖8）。

產品的記錄與溯源

近年來，隨著食品安全問題越來越受重視，溫室生產的作物全程可追溯的需求也越來越全面。數字化的設施農業管理系統可以輕松實現這一功能。

作物的生長氣候灌溉信息，員工在作物各階段的操作信息，以及植保的相關信息等都應該統一地集成在一個系統之內。

采收環節作為溯源的重要組成部分，數字溫室管理系統可以對采收的具體位置、重量、采收人員、包裝信息等實時地記錄。

為了方便消費者快速了解產品信息，數字化溫室管理系統可將相關的可追溯信息、公司信息或日期代碼等生成對應的標簽碼附在每箱產品上（圖9～10）。

運行與策略報告

作物的生長狀態，人員的工作表現，每棟溫室的運營情況等各方面數據，是管理人員了解整個公司運行情況并定制長期銷售、運營計劃的重要依據。數字化溫室管理系統可以生成專業的管理報告。作為報告工具，將通過Web服務對其進行管理。可以提供各種格式的報告，并提供廣泛的交互性和打印選項。不同的用戶可以將復雜的分析作為下游商業的智能數據源（圖11～12）。

數字化溫室管理系統可以靈活檢索各種實時報表，而不必依賴于人工。這些報告使經理可以洞悉員工的日常績效，并提供可擴展的模板。在運營報告中，可以追溯過去幾周來自溫室內部的系統信息。管理者可以輕松地調出這些報告，如果需要，可以將其打印，導出為PDF、Excel或通過電子郵件發送。

將來自系統的數據存儲在中央數據庫中，并使用清晰的性能標簽。管理人員可以使用Microsoft Excel等標準程序在清晰布局的表格和圖形中順序顯示這些指標。可以輕松進行作物和場地比較。通過數字化溫室管理系統，可以識別和分析生產中出現的任何差異。

應用前景與展望

設施農業、無土種植使栽培技術實現了標準化、可復制。而數字化的溫室管理系統將會使溫室內的勞動力、人員管理實現標準化、可復制。此種模式隨著中國設施園藝產業集群的不斷發展與擴展將會是提高工作效率、確保農產品質量的重要工具。農產品生產全過程可追溯將是食品安全的實現途徑，是最終消費者吃上“放心菜”的保障。數字化的溫室管理系統將成為中國農業由粗放型農業向集約型農業轉變得有力保證，是未來農業的發展方向。

作者簡介：李進，男，北京人，碩士，主要從事現代設施園藝智能系統的相關工作。

[引用信息]李進.數字化溫室管理系統的綜合應用[J].農業工程技術，2021，41（04）：33-37.