王 笳,梁媛媛,郭俊霞,吴 萍,吴诗惠
(四川省中医药科学院,610041)
近几年来,由于中药材种植业的大力发展及中医药事业的兴起,很多种植业从业者加入了中药材种植的行列,但是中药材的病虫害的生产中导致减产的重要因素之一[1]。据调查,大多数农民不能抓住病虫害防治的关键[2],在辨识及防治上,仅凭自己的经验或者直接大包围滥用农药,这样过量使用农药不但增加了自己的经济负担,也对环境及中药材植株造成了污染。中药材病虫害远程防治系统的开发及推广,能提高病虫害防治的准确性和科学性,使农户与"专家"通过本系统达到一对一指导,让农户成为病虫害防治的决策者[2]。
1.1系统研究目标
在真正进行系统设计之前,首先要做的是系统需求分析,针对系统设计的方方面面进行可行性研究,这是软件系统开发必经的一个重要环节。本系统通过收集、整理与归纳相关中药材生产种植方面的先进管理技术及相关生产管理经验,提出了一套适合四川中药材生产的知识规则。利用计算机编程技术通过中药材病虫草害专家诊断系统将知识规则进行集成,开发出了基于.NET框架结构的适合四川省中药材生产管理的、具有动态决策和咨询服务功能的管理信息系统。通过此系统用户可以了解到中药材病虫草害的详细数据,同时用户可以通过系统输入相关因子对可能发生的病虫草害情况做一个科学的预防。 通过此系统的推广应用 ,可以大大提高中药材的产量和品质,同时缓解中药材种植技术推广人员严重不足的状况。在系统设计目标上,希望通过中药材病虫草害专家诊断系统的设计与推广应用,可以满足种植户足不出户通过互联网访问中药材病虫草害专家诊断系统的需求,且可以科学有效地指导种植户加强中药材的种植管理力度,合理使用正确的防治方法,及时准确地防治中药材病虫草害,实现中药材生产种植管理的信息化与数字化。项目设计整体流程如下
1.2开发工具选择及构架考虑
选用 C#.NET语言作为系统开发平台:采用结构化的程序设计语言,改进了代码的编写速度,提供了可视化的设计工具,从而大大提高了程序的设计效率。.NET框架:它是一种跨平台语言,其优点是开发简单、成本低、可扩展性好。B/S开发模式 :Browser/Server结构,即浏览器和服务器结构,是当今比较流行的结构方式。B/S 开发模式具有分布性的特点,可以很方便地进行各种数据信息的访问、查询与处理;在安装 、维护方面,操作简单方便,共享性强 ,开发成本相对较低 。
SQL Server数据库:目前,SQL Server数据库是关系型数据库中最受人们欢迎的一类数据库。其功能强大,可靠性和可扩充性良好,采用图形化用户界面,使系统管理和数据库管理更加直观、简单。
MVC框架:使用MVC框架,将模型、视图、控制器分层实现,视图层和业务逻辑分离,更便于维护与修改,以便于后期项目延续性拓展。
1.3总体功能设计原则
根据此系统的特点,在设计时特遵循了以下设计原则:
①准确性和高效性原则。中药材病虫害防治远程培训指导系统的设计旨在提升中药材种植和管理技术水平,因此系统在设计时更加注重了决策结果的准确性和科学性。同时,系统承担着中药材种植管理信息的查询、管理和存储功能 ,所以要求本系统的信息查询能力、数据访问能力和存储能力要更加高效快捷。
②实用性和易用性原则。系统方便普通用户实现对中药材种植管理知识的浏览与学习,实现了知识工程师对知识库的维护与管理。
③可靠性和安全性原则。系统在设计时应保证其可靠性,这是由于本系统在未来可能涉及数据量大,数据之间关系复杂。因此,在设计时要求系统必须具有高容错能力以及特殊情况的处理能力 ,保证系统运行时数据的安全性与完整性。同时,还要考虑数据存取访问安全控制,确保系统和信息的安全性。
④适应性和可扩展性原则。系统在设计时考虑了将来可能要发生的需求分析变化,因此在设计时系统多处留有可拓展,方便系统日后的维护与升级。
1.4总体功能设计
中药材病虫害防治远程培训指导系统设计使用人群分为三类:普通用户、知识工程师、系统管理员,对应各角色可以使用的功能如下图:
数据库的设计包含以下方面:
2.1数据字典表 Sys_Dict
2.2数据字典类型表 Sys_DictType
2.3系统菜单表(后台管理界面应用) Sys_Menu
2.4系统参数表 Sys_Parameter
2.5系统日志表 Sys_SystemLog
2.6系统用户表 Sys_User
2.7中药材信息表TB_ChineseMedicine
2.8中药材病虫害信息表 TB_ChineseMedicineDisease
2.9会员基础信息表 TB_Member
2.10会员信息表 TB_UserDataPermission
2.11知识信息表 Web_News
2.12知识收藏表 Web_NewsCollect
2.13专家答疑回复表 Web_NewsReply
3.1普通用户登录与注册
实现用户的登录,与注册以及用户忘记密码时的密码找回,注册时需填写相关资料。密码找回以邮件的形式将重置生成的随机密码发到用户的邮箱中。界面如下图:
3.2预警警示
本功能块在用户登录后的首页顶部展示,滚动提醒用户点击查看,点击后查看详细内容,警示信息根据后台设定的时间段向用户推送,在时间段内,该警示信息显示在界面中,如超出设定时间段,将不显示。
3.3病虫害诊断
该模块为用户提供复合的检索方式,以供用户快速的找到自己需要需要额的信息用户可在症状中输入关键字,以空格区分,病虫害信息的内容中只要包含复合条件中的一个条件,就会显示在搜索结果中,点击可查看详细内容。
3.4专家答疑
该版块为用户向专家提问的模块,用户可发布问题,专家可通过对问题进行回答,回答后的问题,用户可在自己的界面查看,并可以进行追问,专家也可以对追问追问的问题进行继续的回答。
本研究通过查阅相关文献参考资料,结合先进的信息化技术,采用 B/S开发模式,充分考虑了系统的安全性和稳定性,构建了一个基于.NET 框架结构的中药材病虫害防治远程培训指导系统。该系统功能完善、界面友好,方便用户通过简单直观的方式查阅相关中药材常见病虫草害进行及时有效地诊断与防治。通过运行情况来看,系统提高了用户的生产种植效率,增加了种植户的生产收入,是中药材种植数字化的发展方向。