基于B/S結構的農場管理系統的設計與實現

張小平，呂宜光，李長武，錢冠華

（黑龍江省科學院自動化研究所，哈爾濱 150090）

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基于B/S結構的農場管理系統的設計與實現

張小平，呂宜光，李長武，錢冠華

（黑龍江省科學院自動化研究所，哈爾濱 150090）

摘要：開心農場是一款養成類小游戲，現實版的開心農場也應運而生，介紹一種與開心農場相似的管控一體化系統，基于B/S結構，采用C#語言利用APS.NET技術結合SQLserver數據庫，實現農場會員數據管理、地塊認領、農作物生長環境監測與控制、地塊視頻監控、網絡人工預約及工時計算、人工費用核算等功能。

關鍵詞：ASP.NET；自動化；物聯網；智慧農業

現實版的開心農場應運而生，城市生活越來越枯燥，工作環境越來越緊張，國家城鎮化逐步加劇，玩家也想通過這種游戲體驗一下農民生活的樂趣，為枯燥的城市生活添加點色彩，放松心情，體驗勞作生活。

但是由于現實版開心農場發展時間很短，服務項目很單一，且絕大多數會員為“農盲”。有些人到了實際操作種菜就不習慣了，新鮮幾周后就沒人再來了。

通過市場調研分析，目前市場急需開發一種與開心農場相似的管控一體化系統，實現農場會員數據管理、地塊認領、農作物生長環境監測與控制、地塊視頻監控、網絡人工預約及工時計算、人工費用核算等功能，使城市居民親身體驗農事勞作的樂趣并感受田園氛圍。而原先的農民轉型成為“農場技師”，指導城里人種地并負責代管，比自己種地收入明顯提高。本文將對農場管理系統的設計與實現進行論述。

1　系統結構

系統采用C#編程語言開發，利用ASP.NET數據庫采用SQL Server，SQL安全性、靈活性利于數據庫開發。系統結構上采用三層結構，分別為表示層、邏輯層、數據服務層［1］。它們分別為獨立的單元，表示層在客戶端的應用瀏覽器中運行，與用戶進行交互，通過調用中間層的組件把用戶的需求遞交邏輯層；邏輯層執行具體的邏輯事務，并向數據服務層的組件提出數據或其他資源請求。三層結構可以很好地解決系統的可擴展性、安全性、管理性等問題。

圖1　三層結構圖Fig.1　Three layers structure chart

2　主要功能

開心農場管控一體化系統功能包括：會員基本信息管理功能、土地認領管理功能、農作物生長環境監測與控制功能、視頻畫面監控功能、網絡人工預約及工時計算功能、人工成本核算功能。

圖2　系統功能結構圖Fig.2　System function structure chart

2.1會員基本信息管理功能

會員管理是指系統用于對會員進行有效管理的軟件系統。通過會員管理軟件，系統可以記錄所有會員客戶的資料，了解用戶的土地認領數量、農場種植種類、當前農作物生長情況等基本信息，同時，針對客戶的需求，為其提供優質的個性化服務。會員管理系統還能為客戶的農作物生長需求、防蟲防病害、灌溉澆水等提供必要的提示和可靠的數據支持。

2.2土地認領管理功能

土地認領服務是指客戶可以在菜園認領一塊屬于您自己的土地，由客戶及其家人在自己的土地上種植您心儀的作物或蔬菜，可親自播種、親自栽培、親自收獲，也可預約菜農幫助，按客戶自己的口味選擇蔬菜種子，并提供多種蔬菜種子、有機肥、水電，不打農藥、不用化肥，用最原始的自然方法種植純綠色蔬菜。

2.3網絡人工預約及工時計算功能

網絡人工預約及工時計算可幫助客戶預約菜農幫忙打理農場，并幫助客戶記錄菜農工作時間，進行工時核算。

2.4農作物生長環境監測與控制功能

圖3　農作物生長環境監測與控制系統結構圖Fig.3 Crop growing environmental monitoring and control system structure chart

農作物生長環境監測與控制系統是指對客戶自己農場內的溫濕度和土壤墑情進行采集，通過開心農場一體化管控系統，實時顯示農場內的實際溫濕度和土壤墑情，通過與預設量比較，對農場內的土壤濕度進行自動調節，保證農場內環境最適宜作物生長，實現精細化管理，為作物的高產、優質、高效、生態、安全創造條件，幫助客戶提高效率、降低成本、增加收益。

土壤墑情采集終端主要由MCU微處理器單元、采集單元、供電單元、通信單元、GPS定位單元等部分組成。利用土壤濕溫度傳感器采集土壤墑情數據，此數據經過MCU處理后，通過通信單元發送至服務器上，服務器主要作用是收集土壤墑情信息。土壤墑情傳感器信號被信號處理后經數模轉換器通過串行口傳送到GPRS模塊，將數據發送到移動運營商無線網絡。數據經由網關轉送至互聯網，最后被采集中心服務器接收［2］。

圖4　采集終端原理框圖Fig.4 Acquisition terminal functional block diagram

監控中心主要由網絡服務器和土壤墑情數據處理計算機構成，其功能是進行數據的實時接收、處理和顯示。環境監測與控制系統運行于中心計算機上，系統采用C#語言開發，可以實時采集數據并顯示，形成數據庫、報表，供灌溉預報及決策使用，依據監測數據計算灌水時間與灌水量［3］。

2.5視頻畫面監控功能

視頻畫面監控可遠程實時查看溫室視頻監控視頻，同時對所有攝像機畫面進行切換和控制，并保證所有的圖像可以通過計算機網絡進行實時傳播與監控，保存錄像文件。客戶可隨時觀察農作物生長狀況，不僅為農場經營決策者提供有效管理工具，還可以防止農作物被盜等狀況出現。

2.6人工成本核算功能

系統在種植過程中實時計算種植農作物產生的水、電、人工等費用，用戶收獲作物時，可為用戶提供作物生長過程中的詳細費用清單，并可向用戶提供一些預定的生產套餐方案，用戶在生產前可知道大概的生產成本。

3　應用前景

開心農場管控一體化系統是以軟件為主體，通過網絡運行，形成具有針對性的管控一體化平臺，通過網絡連接用戶與農場，最大限度地提高運行效率，同時也降低農場的管理成本，實現農場與用戶的雙贏局面。隨著越來越多個性化小型農場的建設，該系統平臺的應用可實現農場的現代化管理，形成從用戶到農場管理的完整解決方案，所以該項目具有良好的社會效益。

參考文獻：

［1］劉甫迎，劉光會，王蓉.C#程序設計教程（第2版）［M］.北京：電子工業出版社，2008：52-24.

［2］ 黃偉峰.森林土壤溫濕度嵌入式遠程實時監測系統［J］.農業化研究，2009，（12）：107-108.

Design and implementation of farm management system based on B/S structure

ZHANG Xiao-ping,LV Yi-guang,LI Chang-wu,QIAN Guan-hua
(Institute of Automation,Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150090,China)

Abstract:Happy farm is an EDU game,and realistic version of happy farm also arises.This paper introduced the integration of management and control system which is similar to happy farm,based on B/S structure,taking use of language C#combine APS.NET technology with SQL server database,so as to fulfill membership data management, land claim,environmental monitoring and control of crop growth,plot video surveillance,network artificial appointment,man-hour calculation and artificial cost accounting.

Key words:ASP.NET;Automation;Internet of things;Intelligent agriculture

中圖分類號：TP311.52

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）08-0038-02

收稿日期：2016-03-10