北京市设施蔬菜产业集群生产管理系统构建

赵安平

（北京市数字农业农村促进中心，北京 100101）

0 引言

按照农业农村部、财政部联合印发的《关于开展优势特色产业集群建设的通知》和《关于公布2020 年优势特色产业集群建设名单的通知》要求，建设设施蔬菜产业集群，使之成为实施乡村振兴的新支撑、农业转型发展的新亮点和产业融合发展的新载体。北京市已开展设施蔬菜产业集群建设[1]。

按照“聚要素、搭平台、强服务”的思路，利用人工智能、大数据等关键技术，串联生产、经营、营销、管理等各环节产生的各类数据，打通各环节数据孤岛，聚合产业集群中各类信息要素，在已建相关信息系统的基础上，整合打通已有数据资源，搭建“北京市设施蔬菜产业集群生产管理系统”，作为“北京市乡村振兴大数据平台”的重要组成部分，为全市政府机构、生产主体、第三方服务组织、消费者等提供综合信息服务，提高设施蔬菜产业集群信息化服务监管水平[2]。

本项目建设内容聚焦为“三个二”，即两本账、两中台、两平台。两本账是指蔬菜设施生产和经营主体台账；两中台是指设施蔬菜产业数据中台和设施物联网数据中台；两平台分别是包含一张图多维展示等管理功能的生产管理系统和数据互通、渠道拓展的线上线下相结合的产销对接服务平台。项目最终集成为北京市设施蔬菜产业集群生产管理系统及产销对接服务平台，为政府、生产主体、第三方服务组织、消费者等提供综合信息服务，提升设施蔬菜优质优价水平和品牌影响力。

1 系统建设内容概要

1.1 设施蔬菜产业数据中台

1.1.1 建立统一的设施蔬菜产业集群指标体系

在设施蔬菜产业集群信息化建设过程中，其数据源分布在生产、加工、冷链、销售等各个环节，并且每个环节并不是独立存在而是环环紧扣的，为了实现整个产业链条数据的融会贯通，需为各个业务节点的上下游业务数据制定标准化指标体系，同时标准化的数据指标可用于指导具体业务的系统化建设工作，有利于提升数据资源的标准化程度，是业务资源对接质量的前提和保障。标准化指标体系包括设施大棚台账指标、经营主体台账指标、政策奖补资金指标、蔬菜育苗场生产环境指标、标准化基地指标、蔬菜产后加工运输指标、蔬菜产销运营业务指标及相关的空间化数据指标等，实现设施蔬菜产业链条上下游业务数据的融会贯通[3]。

1.1.2 构建设施蔬菜产业数据中台

设施蔬菜产业集群数据中台功能包括数据汇聚、数据精炼、数据管理、数据服务、监控运维和数据中心。中台通过对数据进行计算逻辑的封装（过滤查询、多维分析和算法推理等计算逻辑），生成API 服务，快速、灵活地满足上层应用系统的需求，最终结合设施蔬菜产业集群建设带来各种适配业务场景的数据解决方案，确保数据业务层的全域流通，降低数据接口的重复建设，保障数据获取的及时性和稳定高效。根据不同的使用场景，抽象出查询服务、分析服务、推荐服务等多种数据服务类型，将这些抽象出来的数据服务按照一张图展示、质量安全追溯、生产、销售等业务需求，封装成数据服务API，供生产管理系统、产销对接服务平台、质量安全追溯等系统调用[4]。

1.2 建立设施蔬菜产业物联网中台

建立统一的物联网设备接入标准，实现集群项目中各类物联网设备的接入和管理，构建全市设施蔬菜产业集群物联网IOT 中台，支持多网络、多协议、多地域、多类别的物联网设备快速接入，为物联网设备提供安全可靠的连接通信能力。IOT 中台至少包括设备管理、数据管理、产品管理、异常管理和数据服务管理5个功能模块[5]。

1.3 搭建设施蔬菜产业集群生产管理系统

1.3.1 设施蔬菜产业集群一张图

基于设施蔬菜产业集群建设过程中的数据，形成设施产业集群一张图，进行多角度、多维度和GIS 空间数据的统计和展示，多层次展现全市设施蔬菜产业各类农业信息，满足对各类经营主体的空间定位、决策分析和指挥调度等需求。同时建立产业集群总览一张图、集约化育苗场专题、蔬菜专业镇专题、设施蔬菜产后加工冷藏及运销体系专题[6]。

1.3.2 生产管理系统监管端

（1）生产经营主体管理。为市区两级农业农村局提供设施蔬菜经营主体数字化管理（一经营主体一码），实现对产业经营主体实时动态的全面监管，为产业经营主体管理及决策提供数据支撑。

（2）蔬菜设施动态监管。串联打通北京市设施农业台账系统、北京市数字菜田等业务系统的数据资源，构建设施蔬菜数据中台和物联网中台的资源统一管理，为市区两级农业农村局提供设施蔬菜生产数字化管理，实现对设施农业生产空间的全面监管。

（3）政策奖补资金管理。为市区两级农业农村局提供数字化政策奖补服务，实现对各类政策补贴的网上公告、线上申请和审批、发放、黑名单等进行全面管理[7]。

（4）产业集群项目管理。为北京设施蔬菜产业集群项目提供统一数字化项目管理服务，对各项目申报、审核、执行、验收等各环节进程动态进行精细化管理，可视化展示[8]。

1.3.3 生产管理系统应用端

生产管理系统应用端应用于全市设施蔬菜种植园区，实现农场数字化管理，统筹规划并高效利用农场的各项生产资源，提高生产效率，降低资源浪费和环境污染。系统设计的功能模块包括农场管理、种植管理、加工管理、仓储管理、销售管理、追溯管理和系统管理等模块。

2 系统总体方案设计

2.1 设施蔬菜产业数据中台

设施蔬菜产业数据中台主要由数据源管理、数据研发、运维监控、数据中心、系统管理5 大功能模块。

2.1.1 数据源管理模块

数据源管理模包括数据源接入、整库数据同步子功能模块。

2.1.2 数据研发

数据研发模块包括文件夹管理、任务开发、任务调度、数据表管理和资源管理子功能模块。

2.1.3 运维监控

数据任务开发完成后，配置完调度周期开始执行，任务实例模块监控任务及实例运行情况，返回任务运行好时间、运行结果、运行优先级等。支持重跑任务、设置任务优先级等功能，包括任务列表、周期实例、补数据实例、API 监控和API 调用记录子功能模块。

2.1.4 数据中心

数据中心包括数据看板、数据目录、数据查找、API 发布和API 审核子功能模块。

2.1.5 系统管理

系统管理主要包括用户管理、应用管理、角色管理和权限管理4 个子功能模块。

2.2 设施蔬菜产业物联网中台

设施蔬菜产业集群物联网中台包括产品管理、设备管理、消息中心、系统管理4 个功能模块。

2.2.1 产品管理

产品管理主要包括产品列表、产品型号管理，如图1 所示。

图1 产品列表Fig. 1 Product list

2.2.2 设备管理

设备管理包括设备列表、异常统计、设备升级、图像识别4 个子模块，如图2 和图3 所示。

图2 设备列表Fig. 2 Equipment list

图3 图像识别列表Fig. 3 Image recognition list

2.2.3 消息中心

消息中心包括站内消息、短信消息和意见反馈3 个子模块。

2.2.4 系统管理

系统管理模块包括系统账号、用户管理、角色管理、权限管理、在线服务和日志记录功能模块。

2.3 设施蔬菜产业集群生产管理系统

该生产管理系统主要由设施农业台账管理子系统、蔬菜设施动态监管子系统、政策奖补资金管理子系统、产业集群项目管理子系统、综合统计分析子系统、设施蔬菜产业集群一张图6 个子系统组成，如图4 所示。

图4 设施蔬菜产业集群生产管理系统首页Fig. 4 Front page of production management system of facility vegetable industry cluster

2.3.1 设施农业台账管理子系统

设施农业台账管理子系统主要为市区两级农业农村局用户，提供设施蔬菜经营主体数字化管理，包括对设施大棚、建设主体、经营主体的统一管理及查询功能，实现对产业经营主体实时动态的全面监管，为产业经营主体管理及决策提供数据支撑。

该子系统主要包括台账信息管理、二维码管理、台帐汇总统计、台账对比统计、系统配置管理、权限认证6 大模块，并将6 个模块细分多个功能模块，如图5和图6 所示。

图5 设施农业台账管理子系统功能结构Fig. 5 Functional structure of facility agriculture account management subsystem

图6 北京市设施农业台账管理平台界面Fig. 6 Interface of Beijing facility agriculture account management platform

2.3.2 蔬菜设施动态监管子系统

蔬菜设施动态监管子系统串联打通北京市设施农业台账系统、北京市数字菜田等业务系统的数据资源，构建设施蔬菜数据中台和物联网中台的资源统一管理，实现巡查数据统一管理功能，满足和实现市区镇村四巡查工作机制和措施的实施，为市区两级农业农村局提供设施蔬菜生产数字化管理，实现对设施农业生产空间的全面监管。

该子系统主要包括设施巡查管理、设施巡查统计、巡查工作通知、系统配置管理、用户认证5 个模块，并将这5 个模块细分多个子功能模块，如图7 和图8 所示。

图7 蔬菜设施动态监管子系统功能结构Fig. 7 Functional structure of dynamic supervision subsystem of vegetable facilities

图8 设施农业巡查系统Fig. 8 Facility agricultural inspection system

2.3.3 政策奖补资金管理子系统

政策奖补资金管理子系统，主要为市区两级农业农村局提供数字化政策奖补服务，包括各级用户补贴信息的线上申请、审批及管理功能，并对补贴数据进行汇总统计，服务于蔬菜产业长效发展，能够支撑和融合相关业务应用，为优化绿色生产、节本增效等提供支撑。

该子系统主要包括菜田补贴信息管理、菜田补贴数据汇总、菜田补贴审核管理、菜田补贴数据统计、耕地地力保护补贴管理、耕地地力保护补贴汇总、耕地地力补贴审核、耕地地力补贴统计、补贴主体管理、补贴标准管理、补贴通知11 个模块组成，并将这11 个模块细分多个子功能模块，如图9 和图10 所示。

图9 政策奖补资金管理子系统功能结构Fig. 9 Functional structure of policy reward and subsidy fund management subsystem

图10 种植业补贴申报系统Fig. 10 Planting subsidy declaration system

2.3.4 产业集群项目管理子系统

产业集群项目管理子系统，主要为北京设施蔬菜产业集群项目提供统一数字化项目管理服务，对各项目申报、审核、执行、验收等各环节进程动态进行精细化管理，可视化展示。

该子系统主要包括项目申报管理、项目建设管理、验收项目管理3 个模块，并将这3 个模块细分为多个子功能模块，如图11 所示。

图11 产业集群项目管理子系统功能结构Fig. 11 Functional structure of industrial cluster project management subsystem

2.3.5 综合统计分析子系统

综合统计分析子系统主要实现全市设施蔬菜产业各类农业信息综合统计分析、汇总查询功能，满足对各类经营主体的分析、决策分析等需求，主要以数据表的形式展示设施蔬菜产业集群的数据信息，具体的信息可在详细页中进行查阅。

其建设内容主要分为9 个部分：种植业综合管理统计分析、地域画像统计分析、经营主体画像统计分析、设施画像统计分析、作物画像统计分析、设施监管专题统计分析、主体概况专题统计分析、种植监管专题统计分析、产销分析专题统计分析。

2.3.6 设施蔬菜产业集群一张图

设施蔬菜产业集群一张图的建设基于设施蔬菜产业集群建设过程中的数据，形成设施产业集群一张图，进行多角度、多维度和GIS 空间数据的统计和展示，多层次展现全市设施蔬菜产业各类农业信息，满足对各类经营主体的空间定位、决策分析和指挥调度等需求，主要以图表可视化的形式展示设施蔬菜产业集群的数据信息，具体的信息可在详细页中进行查阅[9-10]。

其建设内容主要分为9 个部分：种植业综合管理一张图、地域画像一张图、经营主体画像一张图、设施画像一张图、作物画像一张图、设施监管专题一张图、主体概况专题一张图、种植监管专题一张图、产销分析专题一张图，如图12 和图13 所示[11]。

图12 种植业综合管理一张图Fig. 12 Comprehensive management of planting industry

图13 主体概况专题一张图Fig. 13 Overview of main body

3 结束语

北京市设施蔬菜产业集群生产管理系统完成两本账、两中台、两平台的建设，实现区级生产管理相关系统数据的统一接入，将蔬菜的全周期生产数据在区块链平台顺利落地的同时所有数据也全部符合北京市乡村振兴大数据平台的数据接入标准，推动了产业形态由“小特产”升级为“大产业”，空间布局由“平面分布”转型为“集群发展”，主体关系由“同质竞争”转变为“合作共赢”，形成结构合理、链条完整的优势特色产业集群，使之成为实施乡村振兴的新支撑、农业转型发展的新亮点和产业融合发展的新载体。系统对IOT、云计算、区块链等新一代信息技术的引入，也将北京市农业信息化的发展步伐进一步加快，将科技创新赋能农业生产的政策和要求落实到位，支持北京市“十四五”时期国际科技创新中心建设规划。