北京市設施蔬菜產業集群生產管理系統構建

趙安平

（北京市數字農業農村促進中心，北京 100101）

0 引言

按照農業農村部、財政部聯合印發的《關于開展優勢特色產業集群建設的通知》和《關于公布2020 年優勢特色產業集群建設名單的通知》要求，建設設施蔬菜產業集群，使之成為實施鄉村振興的新支撐、農業轉型發展的新亮點和產業融合發展的新載體。北京市已開展設施蔬菜產業集群建設[1]。

按照“聚要素、搭平臺、強服務”的思路，利用人工智能、大數據等關鍵技術，串聯生產、經營、營銷、管理等各環節產生的各類數據，打通各環節數據孤島，聚合產業集群中各類信息要素，在已建相關信息系統的基礎上，整合打通已有數據資源，搭建“北京市設施蔬菜產業集群生產管理系統”，作為“北京市鄉村振興大數據平臺”的重要組成部分，為全市政府機構、生產主體、第三方服務組織、消費者等提供綜合信息服務，提高設施蔬菜產業集群信息化服務監管水平[2]。

本項目建設內容聚焦為“三個二”，即兩本賬、兩中臺、兩平臺。兩本賬是指蔬菜設施生產和經營主體臺賬；兩中臺是指設施蔬菜產業數據中臺和設施物聯網數據中臺；兩平臺分別是包含一張圖多維展示等管理功能的生產管理系統和數據互通、渠道拓展的線上線下相結合的產銷對接服務平臺。項目最終集成為北京市設施蔬菜產業集群生產管理系統及產銷對接服務平臺，為政府、生產主體、第三方服務組織、消費者等提供綜合信息服務，提升設施蔬菜優質優價水平和品牌影響力。

1 系統建設內容概要

1.1 設施蔬菜產業數據中臺

1.1.1 建立統一的設施蔬菜產業集群指標體系

在設施蔬菜產業集群信息化建設過程中，其數據源分布在生產、加工、冷鏈、銷售等各個環節，并且每個環節并不是獨立存在而是環環緊扣的，為了實現整個產業鏈條數據的融會貫通，需為各個業務節點的上下游業務數據制定標準化指標體系，同時標準化的數據指標可用于指導具體業務的系統化建設工作，有利于提升數據資源的標準化程度，是業務資源對接質量的前提和保障。標準化指標體系包括設施大棚臺賬指標、經營主體臺賬指標、政策獎補資金指標、蔬菜育苗場生產環境指標、標準化基地指標、蔬菜產后加工運輸指標、蔬菜產銷運營業務指標及相關的空間化數據指標等，實現設施蔬菜產業鏈條上下游業務數據的融會貫通[3]。

1.1.2 構建設施蔬菜產業數據中臺

設施蔬菜產業集群數據中臺功能包括數據匯聚、數據精煉、數據管理、數據服務、監控運維和數據中心。中臺通過對數據進行計算邏輯的封裝（過濾查詢、多維分析和算法推理等計算邏輯），生成API 服務，快速、靈活地滿足上層應用系統的需求，最終結合設施蔬菜產業集群建設帶來各種適配業務場景的數據解決方案，確保數據業務層的全域流通，降低數據接口的重復建設，保障數據獲取的及時性和穩定高效。根據不同的使用場景，抽象出查詢服務、分析服務、推薦服務等多種數據服務類型，將這些抽象出來的數據服務按照一張圖展示、質量安全追溯、生產、銷售等業務需求，封裝成數據服務API，供生產管理系統、產銷對接服務平臺、質量安全追溯等系統調用[4]。

1.2 建立設施蔬菜產業物聯網中臺

建立統一的物聯網設備接入標準，實現集群項目中各類物聯網設備的接入和管理，構建全市設施蔬菜產業集群物聯網IOT 中臺，支持多網絡、多協議、多地域、多類別的物聯網設備快速接入，為物聯網設備提供安全可靠的連接通信能力。IOT 中臺至少包括設備管理、數據管理、產品管理、異常管理和數據服務管理5個功能模塊[5]。

1.3 搭建設施蔬菜產業集群生產管理系統

1.3.1 設施蔬菜產業集群一張圖

基于設施蔬菜產業集群建設過程中的數據，形成設施產業集群一張圖，進行多角度、多維度和GIS 空間數據的統計和展示，多層次展現全市設施蔬菜產業各類農業信息，滿足對各類經營主體的空間定位、決策分析和指揮調度等需求。同時建立產業集群總覽一張圖、集約化育苗場專題、蔬菜專業鎮專題、設施蔬菜產后加工冷藏及運銷體系專題[6]。

1.3.2 生產管理系統監管端

（1）生產經營主體管理。為市區兩級農業農村局提供設施蔬菜經營主體數字化管理（一經營主體一碼），實現對產業經營主體實時動態的全面監管，為產業經營主體管理及決策提供數據支撐。

（2）蔬菜設施動態監管。串聯打通北京市設施農業臺賬系統、北京市數字菜田等業務系統的數據資源，構建設施蔬菜數據中臺和物聯網中臺的資源統一管理，為市區兩級農業農村局提供設施蔬菜生產數字化管理，實現對設施農業生產空間的全面監管。

（3）政策獎補資金管理。為市區兩級農業農村局提供數字化政策獎補服務，實現對各類政策補貼的網上公告、線上申請和審批、發放、黑名單等進行全面管理[7]。

（4）產業集群項目管理。為北京設施蔬菜產業集群項目提供統一數字化項目管理服務，對各項目申報、審核、執行、驗收等各環節進程動態進行精細化管理，可視化展示[8]。

1.3.3 生產管理系統應用端

生產管理系統應用端應用于全市設施蔬菜種植園區，實現農場數字化管理，統籌規劃并高效利用農場的各項生產資源，提高生產效率，降低資源浪費和環境污染。系統設計的功能模塊包括農場管理、種植管理、加工管理、倉儲管理、銷售管理、追溯管理和系統管理等模塊。

2 系統總體方案設計

2.1 設施蔬菜產業數據中臺

設施蔬菜產業數據中臺主要由數據源管理、數據研發、運維監控、數據中心、系統管理5 大功能模塊。

2.1.1 數據源管理模塊

數據源管理模包括數據源接入、整庫數據同步子功能模塊。

2.1.2 數據研發

數據研發模塊包括文件夾管理、任務開發、任務調度、數據表管理和資源管理子功能模塊。

2.1.3 運維監控

數據任務開發完成后，配置完調度周期開始執行，任務實例模塊監控任務及實例運行情況，返回任務運行好時間、運行結果、運行優先級等。支持重跑任務、設置任務優先級等功能，包括任務列表、周期實例、補數據實例、API 監控和API 調用記錄子功能模塊。

2.1.4 數據中心

數據中心包括數據看板、數據目錄、數據查找、API 發布和API 審核子功能模塊。

2.1.5 系統管理

系統管理主要包括用戶管理、應用管理、角色管理和權限管理4 個子功能模塊。

2.2 設施蔬菜產業物聯網中臺

設施蔬菜產業集群物聯網中臺包括產品管理、設備管理、消息中心、系統管理4 個功能模塊。

2.2.1 產品管理

產品管理主要包括產品列表、產品型號管理，如圖1 所示。

圖1 產品列表Fig. 1 Product list

2.2.2 設備管理

設備管理包括設備列表、異常統計、設備升級、圖像識別4 個子模塊，如圖2 和圖3 所示。

圖2 設備列表Fig. 2 Equipment list

圖3 圖像識別列表Fig. 3 Image recognition list

2.2.3 消息中心

消息中心包括站內消息、短信消息和意見反饋3 個子模塊。

2.2.4 系統管理

系統管理模塊包括系統賬號、用戶管理、角色管理、權限管理、在線服務和日志記錄功能模塊。

2.3 設施蔬菜產業集群生產管理系統

該生產管理系統主要由設施農業臺賬管理子系統、蔬菜設施動態監管子系統、政策獎補資金管理子系統、產業集群項目管理子系統、綜合統計分析子系統、設施蔬菜產業集群一張圖6 個子系統組成，如圖4 所示。

圖4 設施蔬菜產業集群生產管理系統首頁Fig. 4 Front page of production management system of facility vegetable industry cluster

2.3.1 設施農業臺賬管理子系統

設施農業臺賬管理子系統主要為市區兩級農業農村局用戶，提供設施蔬菜經營主體數字化管理，包括對設施大棚、建設主體、經營主體的統一管理及查詢功能，實現對產業經營主體實時動態的全面監管，為產業經營主體管理及決策提供數據支撐。

該子系統主要包括臺賬信息管理、二維碼管理、臺帳匯總統計、臺賬對比統計、系統配置管理、權限認證6 大模塊，并將6 個模塊細分多個功能模塊，如圖5和圖6 所示。

圖5 設施農業臺賬管理子系統功能結構Fig. 5 Functional structure of facility agriculture account management subsystem

圖6 北京市設施農業臺賬管理平臺界面Fig. 6 Interface of Beijing facility agriculture account management platform

2.3.2 蔬菜設施動態監管子系統

蔬菜設施動態監管子系統串聯打通北京市設施農業臺賬系統、北京市數字菜田等業務系統的數據資源，構建設施蔬菜數據中臺和物聯網中臺的資源統一管理，實現巡查數據統一管理功能，滿足和實現市區鎮村四巡查工作機制和措施的實施，為市區兩級農業農村局提供設施蔬菜生產數字化管理，實現對設施農業生產空間的全面監管。

該子系統主要包括設施巡查管理、設施巡查統計、巡查工作通知、系統配置管理、用戶認證5 個模塊，并將這5 個模塊細分多個子功能模塊，如圖7 和圖8 所示。

圖7 蔬菜設施動態監管子系統功能結構Fig. 7 Functional structure of dynamic supervision subsystem of vegetable facilities

圖8 設施農業巡查系統Fig. 8 Facility agricultural inspection system

2.3.3 政策獎補資金管理子系統

政策獎補資金管理子系統，主要為市區兩級農業農村局提供數字化政策獎補服務，包括各級用戶補貼信息的線上申請、審批及管理功能，并對補貼數據進行匯總統計，服務于蔬菜產業長效發展，能夠支撐和融合相關業務應用，為優化綠色生產、節本增效等提供支撐。

該子系統主要包括菜田補貼信息管理、菜田補貼數據匯總、菜田補貼審核管理、菜田補貼數據統計、耕地地力保護補貼管理、耕地地力保護補貼匯總、耕地地力補貼審核、耕地地力補貼統計、補貼主體管理、補貼標準管理、補貼通知11 個模塊組成，并將這11 個模塊細分多個子功能模塊，如圖9 和圖10 所示。

圖9 政策獎補資金管理子系統功能結構Fig. 9 Functional structure of policy reward and subsidy fund management subsystem

圖10 種植業補貼申報系統Fig. 10 Planting subsidy declaration system

2.3.4 產業集群項目管理子系統

產業集群項目管理子系統，主要為北京設施蔬菜產業集群項目提供統一數字化項目管理服務，對各項目申報、審核、執行、驗收等各環節進程動態進行精細化管理，可視化展示。

該子系統主要包括項目申報管理、項目建設管理、驗收項目管理3 個模塊，并將這3 個模塊細分為多個子功能模塊，如圖11 所示。

圖11 產業集群項目管理子系統功能結構Fig. 11 Functional structure of industrial cluster project management subsystem

2.3.5 綜合統計分析子系統

綜合統計分析子系統主要實現全市設施蔬菜產業各類農業信息綜合統計分析、匯總查詢功能，滿足對各類經營主體的分析、決策分析等需求，主要以數據表的形式展示設施蔬菜產業集群的數據信息，具體的信息可在詳細頁中進行查閱。

其建設內容主要分為9 個部分：種植業綜合管理統計分析、地域畫像統計分析、經營主體畫像統計分析、設施畫像統計分析、作物畫像統計分析、設施監管專題統計分析、主體概況專題統計分析、種植監管專題統計分析、產銷分析專題統計分析。

2.3.6 設施蔬菜產業集群一張圖

設施蔬菜產業集群一張圖的建設基于設施蔬菜產業集群建設過程中的數據，形成設施產業集群一張圖，進行多角度、多維度和GIS 空間數據的統計和展示，多層次展現全市設施蔬菜產業各類農業信息，滿足對各類經營主體的空間定位、決策分析和指揮調度等需求，主要以圖表可視化的形式展示設施蔬菜產業集群的數據信息，具體的信息可在詳細頁中進行查閱[9-10]。

其建設內容主要分為9 個部分：種植業綜合管理一張圖、地域畫像一張圖、經營主體畫像一張圖、設施畫像一張圖、作物畫像一張圖、設施監管專題一張圖、主體概況專題一張圖、種植監管專題一張圖、產銷分析專題一張圖，如圖12 和圖13 所示[11]。

圖12 種植業綜合管理一張圖Fig. 12 Comprehensive management of planting industry

圖13 主體概況專題一張圖Fig. 13 Overview of main body

3 結束語

北京市設施蔬菜產業集群生產管理系統完成兩本賬、兩中臺、兩平臺的建設，實現區級生產管理相關系統數據的統一接入，將蔬菜的全周期生產數據在區塊鏈平臺順利落地的同時所有數據也全部符合北京市鄉村振興大數據平臺的數據接入標準，推動了產業形態由“小特產”升級為“大產業”，空間布局由“平面分布”轉型為“集群發展”，主體關系由“同質競爭”轉變為“合作共贏”，形成結構合理、鏈條完整的優勢特色產業集群，使之成為實施鄉村振興的新支撐、農業轉型發展的新亮點和產業融合發展的新載體。系統對IOT、云計算、區塊鏈等新一代信息技術的引入，也將北京市農業信息化的發展步伐進一步加快，將科技創新賦能農業生產的政策和要求落實到位，支持北京市“十四五”時期國際科技創新中心建設規劃。