地区：上海市 宝山区
关键词：福建省农业科学院科技干部培训中心;福建省农业科学院农业生物资源研究所;福建省农业科学院植物保护研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001250
成果描述：
| 农业生境状态是农业科学研究和生产实践中极为重要的观测要素，对实时生产调控和后期分析意义重大。长期以来，受制于技术水平和设计理念，生境观测设备的安装、配置、维护的难度较大，数据提取不便，不利于推广应用。课题组从实用出发，改变设计理念，研制了农业生境自动观测站装备系统（DAGRI），实现了采集终端、数据中心、应用终端的“端到端”功能，提供农业生境数据的采集、传送、管理、统计、发布、共享服务，应用于“福建省农业科学研究野外观测站（2009-2012年）”等项目的建设。基于对农业生境观测的需求分析，研制了内置通讯、自动校时、远程配置、安装快速的多要素农业生境数据采集终端。该采集终端具备丰富的模拟量、数字量和总线型采集通道，可满足绝大多数情况下的农业生境观测需求；内置无线通讯功能，可自动连接数据中心，通过网络交互溶入系统，终端得以将一些复杂功能转移到数据中心，从而达到了简化设计、降低功耗的目标；实现了自动的位置定位、网络校时功能；航空接头的连接方案降低了安装难度。通过这些设计思路的改进使得采集终端实现了即开即用，采集设备的安装部署不再困难。为采集终端定制了低资源需求的加密通讯方案，以较低成本提高了非专线主机的通讯安全；扩展了Modbus协议，实现非连续寄存器的批量操作，实现了按需发送的目标，降低了通讯频率，节约了通讯流量，得以从容预定义采集终端寄存器，简化了采集终端的软件设计。构建了数据中心软件平台，实现了设备管理、远程配置、数据采集、质量控制、数据存储、数据备份、数据统计、数据集创建、实时数据访问、在线分析、历史数据下载和邮件推送功能。主程序采用Perl开发，采用事件驱动，提高了响应速度和并发性能；生境观测数据表采用柔性定义，可适应农业生产系统的多样性，采用时间分表、读写分离、数据缓存、静态冗余的方法降低读写压力；开发了SVG图表插件以构建在线数据分析模块，实现了在线定制、类型切换、数据导出等功能；实现了现场实景图像自动采集、存储，构建了独特的Word图集创建功能。这些功能使得用户访问数据不再困难。建立了面向对象的应用配置方法，大大提高了系统的软件扩展能力。构建了开放生境、温室大棚、设施食用菌、设施畜禽、水质监测、植保预测、有机肥堆肥发酵、微生物液体发酵、循环农业等应用场景方案。农业生境自动观测站装备系统（DAGRI）的研究获得软件著作权三份。在2009-2012年的项目实施中安装了21个观测点，为相关农业研究提供了大量观测数据。该系统还为福建农科院资源所柑橘木虱养虫室、南湖山生态茶庄生境观测、石狮正源果蔬大棚、百谷农业食用菌物联网、马铃薯晚疫病预测预报系统等项目供软硬件服务，获得了应用单位的好评。该系统成功降低了农业生境观测系统的部署和应用门槛，促进了农业装备的推广应用，提高农业生产的标准化、自动化水平。 |
