基于数字模型同步的农场信息管理系统设计与实现

作     者：刘政 张光跃 冯玉岗 金诚谦 

作者机构：农业农村部南京农业机械化研究所 山东理工大学农业工程与食品科学学院 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2024年

学科分类：082804[工学-农业电气化与自动化] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省科技支撑计划(农业)子项目(BE2019306-3) 稻麦轮作“无人化农场”集成示范项目(NJ2022-54) 

主　　题：农场信息管理系统 数字模型同步 数据监控 数据解析 智能农机 

摘      要：农场信息管理系统是实现农场高效生产管理的重要内容，解决农情监测设备及农机装备的信息管理是构建农场信息管理系统的关键。为解决目前信息管理平台普遍难以快速实现不同类型或不同监测参数结构的农机快速网联监测和动态数据解析问题，基于“云-端分布式架构思想，提出数字模型同步方法，即通过信息平台对每个不同装备进行数字化建模，依靠特定的通讯规约和基于最新模型标识的模型更新机制，实现车载数据传输终端和平台的模型同步，基于Linux操作系统和MQTT协议设计的车载数据传输终端，提供面向不同类型、不同监测参数结构装备的通用数据采集器，根据平台获取的装备数字模型，进行监测参数解析、本地可视化监测和4G无线传输，基于云服务的农场信息管理平台通过数字模型更新与加载完成监测装备参数的快速匹配和参数数据的可靠监测分析。并对耕、种、管、收4套农机装备集成数据传输终端进行系统测试。试验表明，报文收发成功率达99.90%，参数趋势、作业轨迹、作业参数热力分布等监控分析与实际作业情况一致，系统网络连接稳定，具有较好的稳定性和扩展性较好。