中农云智慧农机云平台建设的研究与应用

刘 波 江沐沐 丛 鑫 史国院 朱武江 李文洋

农业机械化事业的高速发展，必然要求淘汰传统落后的生产及管理方式，采用先进、高效、科学的信息技术手段，达到服务于农的目的。中农云智慧农机云平台依托信息化技术建立集农机监管、农机信息收集、农机数据分析应用于一体的智能化平台，通过将智能终端与农机的有效结合，实现农机数据可视化、农机管理信息化、农机调度智能化，促进了智慧农业发展。

一、引言

“互联网+”技术的智慧农业发展，成为农业生产转型升级的突破口，通过信息化的手段获取农业生产的耕、种、防、收各个阶段的生产数据，通过大数据分析应用，为农业生产提供精准化指导。将物联网技术与农业机械有机结合，发展智慧农机装备，构建智慧农机云平台，不仅能够实现对农机作业的远程监控指挥，提升农业生产机械的作业效率，同时可以通过信息化装备在农机生产作业过程中获取农业生产数据，进而打开智慧农业的大门。

二、建设智慧农机平台的意义

智慧农机云平台的建立与完善是实现农业大数据、发展智慧农业、解决我国农业现代化过程中面临诸多问题的有力帮手。

（一）实现农机数据可视化。建立农机信息、合作社信息、农机手信息、农机作业信息等数据中心，为各应用系统提供数据共享和数据支撑。

（二）实现农机管理信息化。有利于农业部门精准掌握所属地区当下农业实时状态，对当地农业工作进行及时指导，以确保当地农业稳定发展。同时，还可结合当地农机作业数据、历史作业位置数据、作业地块数据等，为后续农机作业发展、完善制定相应的工作流程。

（三）实现农机调度智能化。管理人员可操作农机调度系统，为农机调度提供更详细数据，合理分配耕作区域，引导农机有序流动，提高农机服务的针对性和准确性，实现对农机资源的合理调度，提高农机使用效率。

（四）促进智慧农业发展。智慧农机云平台的建立不仅可以实现对农机具的精确定位、远程操作指挥，还可以实现农业生产数据、农业自然资源与环境数据的收集，达到精确种植、可视化管理、智能化决策的目的，促进农业向智能化、智慧化发展。

三、平台架构

智慧农机是一种高科技现代化农业机械，利用计算机、云计算、人工智能等技术，在机器装备上安装多种传感器和中央处理芯片，以及无线通信系统、卫星定位监测系统等，使农机形成一种智能化动态作业系统，农业机械可以在不同的作业环境下，发出不同的指令，以使作业工作准确无误地完成。智慧农机云平台的工作原理是：

（一）安装在农业机械上的智能终端将农机监测信息（比如深松、播种、收割、玉米机收、插秧、旋耕、植保等作业）上传到平台中心。

（二）平台中心对这些数据进行分析、统计、处理。

（三）信息处理结果通过农机上安装的显示屏进行传导并指导应用，从而实现一个有机循环的动态作业系统，使农业生产和管理智能化。

四、平台内容和功能

中农云智慧农机平台通过运用物联网、云计算、北斗定位和大数据分析等先进技术，形成集信息化、数据化、智能化和可视化于一体的农业机械化智慧云平台，主要包括可视化数据中心、农机监控系统、农机作业监管系统、项目管理系统、农机智慧调度系统、协同办公系统六个板块。

（一）可视化数据中心

1.数据统计。数据汇总界面主要把终端采集的实时数据、管理员采集的数据进行汇总、分析、展示，以方便管理者在农机作业过程中对作业进度、作业质量做好整体把控，做到全方位监管。

2.基础信息库管理。农机基础信息库为监管人员提供农业机械设备的信息备案管理与查询。系统通过建立农业机械设备信息库，帮助监管人员实现农业机械设备的信息进行无纸化、信息化电子管理。

3.合作社管理。（1）合作社管理提供了根据关键字筛选和根据合作社等级（国家级、省级、市级等）筛选，并以卡片形式展示出来。（2）4G视频实时监控合作社、粮仓内外部情况，保证农业生产安全工作。

（二）农机监控系统

1.实时监控包括车辆列表、车辆信息、作业统计信息、轨迹回放、图像管理、车辆报警管理。

2.农机安全管理。平台监控系统可对农机运行轨迹实现实时监控，可为农户或有关部门提供相应的所需信息。实时定位监控系统，还可用于农机找回，减少农机丢失概率，降低农户损失概率。

（三）农机作业监管系统

1.作业查询。进入作业查询界面可以查看当地所有或某一辆农机的作业信息，包括今日面积、昨日面积、全部面积、重复面积、达标率。

2.作业分析。可以对农机作业信息进行数据化分析，同时在地图上提供距离测量、面积测量等实用工具，用户可以在地图上完成距离和面积的估算。

3.作业日报表。主要包含：农机作业日报表、农机作业地块信息和地图等功能，并支持导出地块、打印日报表、打印地块信息、打印日报表+地块信息等功能。

（四）项目管理系统

项目管理界面主要是查看和管理已发布的项目，对项目起监管的作用，主要包括：项目管理、指派合作社、项目进度展示、项目沟通记录。该页面可详细展现项目发展过程，有关信息包括：参与单位、工作进度以及开始和结束时间等。省级账号查看参与项目的市级单位进度，市级账号查看参与项目的县级单位进度，县级账号查看参与项目的各合作社进度。

（五）农机智能调度系统

农机调度主要包括：农机列表、临时群组列表、群组成员管理呼叫记录；合作社是车辆的固定群组，当农机被调度到多个群组时可以参与到每个群组的实时语音对讲中。农机智能调度利用智慧农机终端采集作业现场的数据，自动计算出每台农机每天作业的面积，在地理信息系统上绘制作业区域；实时跟踪监控机具位置，随时了解农机状态；宏观上统计农机动态，根据作业时节分析农机使用效率、作业农机分布等。通过农机作业监管和作业的指挥调度来更好地实现田间作业安全，更好地服务农业生产。

（六）协同办公系统

建立面向农机管理的服务网络，实现电子政务、综合办公、移动办公、公文管理、统计分析等功能，让农机协同办公操作更方便快捷，主要包括：农机项目管理业务，农机年检初审预约业务，农机报废更新业务，农机化新技术推广业务，农机服务咨询业务，农机培训服务业务，农机手驾驶证业务。

五、平台服务情况

中农云智慧农机云平台主要服务于小麦播种、收割、还田，秸秆综合利用，秸秆收储，土地深松，玉米播种、收割，无人机植保，全自动辅助驾驶等农机作业项目。