物联网平台操作手册模板例子写作说明

作物生长远程感知物联网平台集成系统

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2018年5月目录

1、系统运行环境1

1.1 硬件环境6

1.2 软件环境6

1.3系统安装6

1.4系统卸载6

2、系统登录6

2.1 系统登录界面6

2.2 系统主界面7

3、系统管理7

3.1 主要功能7

3.2 修改密码8

3.3 用户查询与管理8

3.4 新建用户8

4、数据管理错误!未定义书签。

4.1 调用本地数据错误!未定义书签。

4.2 调用网络数据与新建服务器连接错误!未定义书签。

5、空间数据编辑错误!未定义书签。

6、空间信息查询错误!未定义书签。

6.1 点击查询功能错误!未定义书签。

6.2 管线与阀门所有信息查询功能错误!未定义书签。

6.3 属性查图功能错误!未定义书签。

6.4 矩形与多边形查询功能错误!未定义书签。

6.5 缓冲区查询功能错误!未定义书签。

7、空间分析错误!未定义书签。

7.1 连通性分析功能错误!未定义书签。

7.2 流向分析功能错误!未定义书签。

7.3 管线最优路径分析功能错误!未定义书签。

7.4 爆管分析功能错误!未定义书签。

1 系统介绍

中国农业发展面临着资源短缺、生态环境恶化、资源的高投入、

粗放式经营、农产品质量安全等问题的严峻挑战，发展现代农业已成为必然选择。作为人口大国，要保障粮食生产的安全性和可持续发展，必须大力发展现代农业信息技术，尤其是以物联网技术为代表的高新技术。物联网作为现代信息技术的新生力量，是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点。在作物生长发育过程中，易受环境复杂多变影响，如何准确预测环境胁迫和作物长势等重大农情，实现远程监控与诊断管理，是目前精准农业管理中亟待解决的重大技术难题。因此，必须大力发展农业物联网技术，这对于保障国家粮食安全、提高我国农业可持续发展和国际竞争力均具有重要意义。

我国物联网技术的研究仍处于初步探索和试验示范阶段，尤其是在大田粮食作物生产中的研究非常少。近年来，主要粮食作物易受环境和灾害影响，其监测的自动化和生产管理过程的智能化水平低，信息获取滞后且综合性差等问题，严重影响粮食作物生产过程快速决策管理。夏于等设计了小麦苗情远程诊断管理系统，可对小麦生产过程和主要气象灾害进行精准监测和快速诊断；孙忠富等开发的温室远程数据采集和信息发布系统，可以获取环境信息和作物生长信息；张琴等构建了小麦苗情远程监测与智能诊断管理系统，可以获取田间现场环境信息，并结合专家知识数据库，可对小麦长势、干旱和冻害进行监测。于海洋等开发了农作物苗情监测系统，可实现对农作物长势、产量及品质监测。但这些系统大多数存在结构设计简单、功能单一、采集的数据未进行深层次挖掘和处理、研发与应用成本过高等问题，无法实现大面积对粮食作物生长环境进行远程监控和视频诊断。为

此，本系统设计并构建了作物生长远程感知物联网平台，可以对作物生长过程进行综合监控与智能诊断，进而满足对试验田进行远程监测、远程控制、专家会诊等在线管理和服务要求的综合性物联网平台，为农业进行科学管理提供辅助决策支持，对提高资源利用率和劳动生产率，加快农业发展方式转变和农业现代化进程具有重要意义。

1.1 系统的总体设计

作物生长智能感知信息管理系统主要分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制几个模块，按照农业物联网建设的标准和规范，通过统一的数据资源接口、资源描述元数据及共享协议，将分散的粮食作物生长感知数据和设备控制有效集成，建立河南省主要粮食作物生长远程物联网综合管理系统。从技术框架上，物联网系统主要分为三个层次，包括感知层，用于信息的获取感知；传输层，用于信息的无线传输；应用层，用于对所获取信息的智能处理和综合应用。如图1所示。

图1 系统总体结构图

1.1.1 感知层

感知层主要包括农田传感器和视频采集设备两部分。农田传感器主要采集传感数据，包括风速传感器、风向传感器、辐射传感器、空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器和降雨量传感器等；可同时监测大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、辐射等诸多气象要素，具有气象数据采集、气象数据定时存储、参数设定等功能。视频采集设备主要负责视频画面采集，通过摄像头对作物现场实时画面采集，采集视频画面方式为连续采集。

1.1.2 传输层

传输层主要应用GPRS、3G和WLAN等网络传输技术，实现从田间实时传输环境参数和视频到监控中心，为开展大田粮食作物试验和院县合作提供监控预警和诊断管理的科学依据和支撑平台。

1.1.3 应用层

应用层主要包括作物生长环境监测系统、作物生长在线视频监控系统、作物生长智能感知信息系统和大屏展示系统四部分。

作物生长环境监测系统主要是利用传感网络、物联网技术，远程

实时感知冬小麦生长过程中的空气温湿度、光照以及土壤温湿度等关键环境因子。该系统实现了远程、多目标、多参数的环境信息实时采集、显示、存储和查询等功能，并通过操作终端，实现智能化识别和管理。

作物生长在线视频监测系统利用大田的视频监控系统，建设冬小麦生产过程专家远程指导系统，集中农业专家，采用信息技术手段辅助实现现场病虫害诊断，播前栽培方案设计与指导、产中适宜生育指标预测以及基于实时苗情信息的冬小麦生长精确诊断与动态调控，提高大田生产管理水平，降低生产成本，从而提高经济效益。

作物生长智能感知信息管理系统主要分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制几个模块，按照农业物联网建设的标准和规范，通过统一的数据资源接口、资源描述元数据及共享协议，将分散的冬小麦生长感知数据和设备控制有效集成，建立河南省作物生长智能感知信息综合管理系统。

大屏展示系统大屏展示子系统作为粮食作物远程监控与诊断平台的重要组成部分，主要实现对示范区域粮食作物生长情况、墒情数据、会诊互动画面实现集中展现。

1.2系统开发环境

1.2.1 硬件环境

系统开发硬件环境：系统在Intel CoreI5-3470 CPU，内存8G，Windows7简体中文操作平台上开发采用PHP和Java语言，应用面向对象的程序设计思路，以实现程序的快速开发和减少代码量。采用Microsoft Sqlserver数据库。

1.2.2 软件环境

系统的运行环境：Php5.3、Php5.6和ⅡS7。

1.2.3系统安装

在IE或者360浏览器中输入网址：点击访问进入系统登录界面，输入用户名命名和密码信息即可进入系统。

1.2.4系统卸载

打开360安全卫士，点击系统修复，在IE或者360浏览器中输入网址点击确认。

1.3系统登录

1.3.1 系统登录界面

输入用户名和密码，点击登录。如图2所示：

图2 系统登陆界面

1.3.2 系统主界面

在“系统登录”对话框中输入用户名和密码，单击“确定”，系统将根据该用户的权限加载相应的系统主界面，如图3所示。

图3 系统主界面

1.4系统主要功能及技术原理

该系统以计算机气象软件平台、气象数据采集仪和气象传感器为依

托，实现了风速、雨量、风向、辐射量、空气温湿度、土壤温湿度等气象数据的实时采集、存储、查看和数据分析等功能。该系统提高了作物生产的智能化水平，进一步提高了农业综合生产能力，实现农村发展、农业增效和农民增收。

1.4.1 系统首页模块

本模块包括延津高寨试验田和商水县杜店村两个测试点。通过在主界面上GIS地图中选择相应的试验田，本模块会自动出现当前的风速、雨量、风向、辐射量、空气温湿度、土壤温湿度等信息，并反馈给用户，用户可以根据这些信息确定自己的种植和管理方案。

1.4.2 监控站点模块

本模块包括当前的监控站点信息，实时出现当前的风速、雨量、风向、辐射量、空气温湿度、土壤温湿度等信息，让用户可以直观地了解当前作物生长的环境信息。

1.4.3 数据分析模块

本模块包括数据浏览、统计分析、对比分析、墒情分析、墒情数据、图像浏览、图像对比和视频播放。数据浏览主要包括各个监控站点的实时环境信息，只需点击各监控站点，就可以出现相应站点的实时环境数据。统计分析是把各个监控站点的环境参数数据以折线图或柱状图显示，可以直观的让用户了解当天环境信息。墒情分析可以帮助用户及时了解当前的土壤墒情，是否需要灌溉。墒情数据可以为用户提供直观的土壤湿度信息。

1.4.4 实时影像模块

实时影像可以直观地反映作物生产的实时状态，引入视频图像与图像处理，既可直观反映作物的生长长势，也可侧面反映作物生长的整体状态及营养水平；为用户提供更加科学的种植决策理论依据。

1.4.5 配置管理模块

本模块包括区域配置、节点配置、类型配置和用户配置。区域配置中有各个监控站点的信息，用户可以清楚地看到监控站点的区域信息。节点配置可以让用户了解各个监控站点传感器名称、传感器位置、传感器表数据列名及传感器类型，能够为用户提供合适的传感器类型。类型配置便于用户查询环境传感器类型信息。用户配置用于用户的基本信息查询。

1.4.6 关于我们模块

关于我们模块主要介绍开发本系统的科室，重点介绍本科室的科研方向和科研任务，并且留有相关的版权信息。

1.5 系统开发与实现

系统开发硬件环境：系统在Intel CoreI5-3470 CPU，内存8G，Windows7简体中文操作平台上开发采用PHP和Java语言，应用面向对象的程序设计思路，以实现程序的快速开发和减少代码量。采用Microsoft Sqlserver数据库。系统的运行环境：CPU2.0GHz以上，内

存1GB以上，硬盘生育空间400M以上，windowsXP系统，windows7系统和windows8系统。

1.6系统测试应用

本系统分别建立了延津县高寨试验田和商水县杜店村监控站点的气象数据，能够及时查询当前的环境参数数据，实时实现数据同步进度查询。利用本系统可以实现延津县和商水县作物生长环境的自动监测、环境的智能调控、作物生长模拟与预测、栽培方案的制定与优化，为作物生产过程长势信息提供监测预警和决策服务。

2 系统基本信息

2.1 基本信息

中文名称：作物生长远程感知物联网平台

英文名称：Remote-sense internet of things platform for crop growth 系统版本：

适用机型：

开发时间：

版本所有：ZXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

2.2 开发环境

硬件配置：Intel（R）Core（TM）i5- 3.60GHz，RAM 8G，1T IDE 硬盘，集成网卡，AMD Radeon HD6670显卡

软件环境：Windows7旗舰版操作平台，数据库

Microsoft Sqlserver，ARCGIS10.0中文版

集成开发工具：Visual Studio .NET2010

2.3 实现技术

系统在.NET Framework 4框架下开发完成，系统开发IDE环境为Visual Studio2010，采用PHP和Java语言编写系统首页、监控站点、数据分析以及数据库访问模块等；通过Visual Studio2010可视化开发系统人机界面，以PHP和Java语言实现个模块的衔接和调用，系统共引用26个dll组件。

2.4 系统应用软硬件需求

硬件配置：Inter Pentium4 2.2GHz以上，内存RAM2GB或更高，磁盘空间400M以上。

软件环境：Windows Server2008 SP2、Windows XP SP2或Windows7以上，数据库采用Microsoft Sqlserver。

3 基本功能

本研究以粮食作物生产为研究对象，构建并实现了作物生长远程感知物联网平台。该平台的建立为广大用户提供了一个信息交流平台，通过用户需求，专家通过视频及时了解大田粮食作物信息，在第一时间现场解答问题，并提出切实可行的应用方案，满足了现代农业生产管理过程各环节的需求。该平台结构设计合理，界面操作简单，采用B/S模式和集成ArcGIS图像服务，确保该系统的维护、更新和扩展。在基于作物远程监控与诊断平台的基础上，通过对作物生产过

程进行动态环境参数监测和视频图像获取，进一步提高了作物快速决策的精确性。

3.1 气象数据浏览

气象数据浏览可以实现对用户选择的气象信息的查看，当用户进入系统后，进入延津高寨试验田自动气象站的界面，点击实时数据和数据查询，可以获得实时环境数据。如图4、图5、图6、图7、图8和图9显示气象数据实时查询界面。

图4 土壤温度实时查询界面

图5 风向实时查询界面

图6 气温实时查询界面

图7 辐射量实时查询界面

图8 空气湿度实时查询界面

图9 土壤湿度实时查询界面

3.2 气象数据统计分析

气象数据统计分析功能提供了用户所选区域所在位置，查询该位置实时数据情况，按照每小时、日和月平均值为一个图表的形式，直观地为用户反映该地块该时、日和月的气象情况。如图10、图11、图12、图13、图14和图15显示气象参数数据。

图10 土壤温度实时查询界面

图11 风速实时查询界面

图12 风向实时查询界面

图13 气温实时查询界面

图14 辐射量实时查询界面

图15 空气湿度实时查询界面

3.3 系统帮助

对系统的使用提供帮助文档，指导用户正确操作与运行系统。同时，提供系统的开发研制单位与版权说明。

4 责任及权利声明

“作物生长远程感知物联网平台”是由河南省农科院农业信息化技术重点实验室制作而成，该室拥有“作物生长远程感知物联网平台”

内所有资料的版权，未经本院许可，任何人不得擅自（包括但不限于：以非法的方式复制、传播、展示、镜像、上载、下载）使用。否则，该室依法追究法律责任。

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