前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的遠程監控管理信息系統下農業機械論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1系統的組成
1．1車載終端
車載終端一方面通過GPS接收機接收農機的地理位置信息，確定農機的位置和運行狀態，通過GIS顯示模塊實時顯示;另一方面通過傳感器接收發動機轉速和油耗等信息，并連同農機的位置信息一同傳送給農機監控管理中心，同時接收監控管理中心發來的各種農機管理調度信息，實現對農機的遠程實時監控與管理調度。
1．2GPRS無線移動通信網絡
網絡服務器端與車載終端之間主要依靠無線通信方式進行數據傳送，如GPRS、CDMA等。為了更好地滿足農機監控管理信息系統實時監控和管理調度的時效性要求，基于液晶觸控屏的車載終端采用的是GPRS無線通信傳輸。GPRS在無線傳輸主要具有以下的優勢:無線移動傳輸，支持IP協議，可以與其它分組數據網絡進行無縫、直接連接;方便快捷，可永遠保持連線狀態，只要鏈接GPRS網絡后，將實時保持在線狀態，不存在掉線問題，可以使用現有的手機無線移動通信網絡;按流量記費，只有產生通信流量時才計費，此方式更加科學合理，降低了生產成本。
1．3農機監控管理中心
農機監控管理中心通過Internet網絡與中心服務器的數據庫進行連接，實時接收中心服務器發來的數據，將農機的坐標信息進行處理與地理信息系統的電子地圖相匹配，在電子地圖上標注農機的位置，從而能清楚和直觀地掌握農機的動態位置信息，對農機作業進行實時監控。監控調度中心還可以根據農機位置信息和作業情況進行調度，并將調度結果通過In-ternet網絡傳送給中心服務器，然后由中心服務器將調度結果通過GPRS網絡分別傳送到相應的農機車載終端，從而實現對農機作業進行合理調度。
2工作原理
本系統在農機的車體部分裝有一個GPRS數據發送器，數據可通過CAN總線轉RS－232串行接口與農機CAN總線網絡相連。該發送器可隨農機一起同步啟動。啟動后，發送器會自動通過移動無線通信網絡GPRS和Internet網絡與監控管理中心的服務器進行連接。與此同時，系統會將當前農機作業速度、作業位置、燃油消耗量及發動機工作狀態等信息實時通過RS－232接口向外送出。GPRS數據發送器則實時接收這些數據并存儲，當發送器監測到這些數據出現異常時，將自動通過GPRS網絡和Internet向監控管理中心的服務器發出報警。同時，用戶也可以通過監控管理中心隨時查詢當前農機的運行情況。監控管理中心主要由中心服務器和數據庫組成。系統運行時，所有農機的實時數據全部通過GPRS網絡和Internet發送到中心服務器，中心服務器建有專門的關于本地農機作業數據庫，存有每臺農機的基本信息，同時車載終端傳回的報警數據和查詢數據也將保存在數據庫中。監控管理中心的服務器，可以通過Internet或網絡差分基準站聯系和溝通駕駛員，對其進行管理;也可以設置不同級別權限的賬戶，不同級別的用戶擁有各自的管理權限，可通過中心服務器對所管理的農機進行信息查詢和管理，方便快捷。
3主要功能
3．1農機分布位置查詢
農機管理人員可以從信息系統中查詢轄區內正在作業的農機的分布數量和分布位置的情況，系統將農機的位置反映在農田電子地圖上，并可以在電子地圖上查詢每輛農機運行情況。
3．2農機作業數據采集與分析
該系統能夠實時傳輸GPS定位信息，并通過傳感器采集農機運行參數數據，如運行時間、發動機轉速和機油壓力、液壓油和冷卻液溫度，以及故障代碼和燃油消耗量等。農業機械上安裝的GPS終端直接連通車載監控顯示器，可通過車載監控顯示器獲取農機運行參數數據。監控管理中心通過作業現場傳輸來的數據建立農機虛擬儀表，實時監控農機設備的運行參數，簡單方便快捷，并可以自動記錄農機設備當前所處地理位置和農機作業行駛軌跡。
3．3農機作業遠程監控報警
農機管理人員和技術人員可以隨時通過信息系統查詢轄區內的農機，對農機作業位置進行調度;可以對每天調度結果進行查詢，查看轄區內農機是否按時到達調度地點，是否進行正常作業;當農機違規運行或突發故障時，終端設備會將報警信號和故障代碼傳輸至監控管理中心，使農機管理人員及時作出判斷，對農機駕駛員進行提示，并向農機駕駛員發送專家維修建議。報警信息主要包括:①跨區作業報警;②非法啟動報警;③油料消耗報警;④故障報警。
3．4數據查詢與記錄回放
信息系統在日常使用過程中會積累大量的歷史數據，這些數據都是來自農機作業的最原始、最真實的第一手資料，對農機管理和技術人員是難得的數據材料。為了充分利用這些數據，信息系統具有強大的數據分析功能，主要是對農機作業的位置分布、車輛故障、油料消耗及工作時間進行統計和分析，實現了對農機作業的實時監控，使農機管理人員更好地對農業機械進行管理維修和保養。
3．5遠程檢測與診斷
農業機械由于長期在惡劣的環境下使用，所以故障率較高。系統中的專家維護子系統專門用于故障診斷，遠程監測農機運行參數，如在農機作業時遇到突發故障，技術人員可參照農機參數及時排查故障并進行維護，保證了農機作業時間和作業效率，延長了農機設備使用壽命。
4國外管理系統分析
4．1美國約翰迪爾公司JDLINK系統
美國約翰迪爾公司JDLINK系統具有網上查詢農機作業位置、農機作業數據信息及農機作業效率、作業費核算等功能，管理人員在辦公室內上網就能監控管理農機作業，實現農機作業精準管理。使用JDLink系統可以減少故障停機時間，增加農機正常工作時間，提高農機作業時間效率，提高經濟效益。管理人員可以從筆記本電腦、臺式計算機或移動PDA設備中得到以下信息:1)隨時查詢農機的位置和工作時間;
2)通過信息系統獲得地理信息和天氣預報信息，便于制定作業計劃;
3)制定維修保養計劃對農機進行維修保養，來延長機器使用壽命;
4)分析駕駛員操作習慣和燃油使用情況，便于修改駕駛員不正確的操作習慣;
5)開展遠程機器診斷，進行遠程維修指導，可節省機器的維修時間。JDLink系統的核心是控制器(MTG)，控制器中安裝有無線移動通信模塊、衛星通信模塊及GPS模塊及天線等。農機作業數據是通過控制器收集，并以無線傳輸方式傳送到監控中心數據服務器中，管理人員可以通過登陸JDLink網站來瀏覽和查詢。在無線移動通信信號不可用或不可靠的地方可以使用衛星通信模式。平時JDLink會通過無線移動通信系統進行連接，在信號連接不能建立的情況下，JDLink將立刻切換到衛星通信模式以保持連接。管理人員或駕駛員可以在移動設備iPhone、iPad或裝有Android操作系統的移動設備上安裝JDLink系統應用軟件，在車載或手持移動設備上訪問JDLink系統網站，接收農機作業數據信息，對農機作業情況進行監控。
4．2美國天寶公司網絡農場系統
美國凱斯公司農業機械上安裝有美國天寶公司研發的網絡農場系統，它是一個基于網絡的綜合性現代農業生產管理信息系統，可以提高農業生產管理效率和經濟效益。使用這套系統可以實現從手機到辦公室、從農機到辦公室、農機對農機之間的無線通信，形成農業物聯網系統，管理人員在辦公室可以對農事操作進行有效的管理。
4．2．1辦公室同步子系統
辦公室同步子系統是天寶網絡場系統的重要組成部分，提供了農機作業現場和辦公室之間的無線數據傳輸，可以把農機作業數據信息直接發送到臺式計算機、筆記本電腦和車載電腦上。辦公室同步子系統解決了以往使用存儲卡或存儲設備進行信息存儲不便的問題，將農機作業信息通過無線移動通信網絡直接發送到辦公室，可及時收到來自農機作業現場的數據。辦公室同步子系統的硬件是使用天寶公司專用車載計算機、天寶公司生產的手持PDA和安裝有天寶公司軟件的臺式計算機。傳輸的數據包括諸如農機作業計劃和已完成的農機作業數據、A/B衛星導航線數據、排水系統規劃數據、土壤取樣、農機作業數據、糧食產量數據、變量投入處方圖數據等。辦公室同步子系統具有如下優點:保持數據的實時傳輸;
2)在辦公室內虛擬再現作業現場;
3)減少對經銷商的咨詢;
4)生成管理人員所需的成本報表;
5)可以記錄作業數據、A/B導航線、等高線圖、排水系統規劃及土壤采樣分析，而且不用USB閃存就可以實現辦公室與作業現場之間的數據傳輸;
6)在農場外安全的地方進行自動保存原始數據備份，以防止原始數據文件的丟失或損壞;
7)可以利用WiFi無線網絡將數據短距離傳送，避免無線移動通信和衛星通信信號的失靈;
8)安裝有網絡農場系統的農機在出現故障時，自動向管理人員發送短信，進行故障警告。
4．2．2車輛同步子系統
車輛同步子系統是天寶網絡農場系統一個重要組成部分，它可以使同一區域內工作的多個車輛之間進行實時無線數據傳輸。安裝有FMX集成顯示器和DCM－300調制解調器的農業機械，使用一個解鎖軟件，可以讓農機車輛之間共享的A/B衛星導航線、農田等高線圖、農田地塊邊界圖，而且可以把信息傳輸給在同一個區域內作業的其它農機車輛。管理人員不再需要用USB存儲器將一個單元的數據移動到另一個單元中。在關鍵作業期間里提高了農機運營效率和作業質量，可以實現信息實時共享。車輛同步子系統具有如下優點:
1)使用新程序或進行新的操作時，可以共享給同一區域內的多個農機駕駛員;
2)通過無線網絡傳遞數據，不用數據卡傳遞數據，節省數據管理的時間;
3)在作物收割時，聯合收割機與卸糧車輛之間的通信更加方便，可保持聯合收割機與卸糧車輛之間同步等速行駛，可在聯合收割機作業同時卸糧;
4)跟蹤其它在同一區域中農機作業的情況，防止重復作業;
5)可以支持300m范圍之內5臺農機之間的數據傳輸。
4．3拓普康公司遠程資產管理系統
拓普康公司遠程資產管理系統是拓普康公司針對用戶的移動資產提供遠程管理服務，它在移動車輛上安裝有無線移動通訊模塊，將車輛的各種信息傳送到管理中心的服務器上，對車輛的位置和運行狀態進行信息化管理，以達到提高作業效率、降低成本的目的。系統實時監測現場作業的農機運行狀況、農機作業的詳細位置及運轉狀況;實時管理多個作業現場，并監視駕駛員的工作狀況，及時通知駕駛員有關周圍環境的信息。借助于無線網絡管理，使管理人員對農機工作狀態一目了然。根據車輛的運行數據，輸出各種各樣的工作報表，如發動機工作時間、作業效率、保養信息、作業時間和停機時間、燃料消耗情況和過濾器使用時間等。遠程資產管理系統安裝簡單，可以方便、實時地反饋農機位置、工作時間和機器狀態信息，采用短信或發送E－mail報警，自定義頁面設置，并支持多種語言，自動生成農機作業信息報表和輸出報表，并對報表信息加密保護。
5結論
農機遠程監控管理系統為用戶提供了更加方便、智能化的管理。該系統是先進的農機作業遠程監控管理系統，融合了全球衛星定位系統、無線移動通訊技術、遠程控制技術及物聯網技術等前沿科技，可以避免或盡量減少農機設備的冗余投入，讓農機作業能力完全匹配作業量需要，提高了生產效率，并降低整體運營成本。該系統的投入使用使農業機械更加易于管理，且更為安全、節能。隨著無線移動通信網絡的不斷完善，以及PDA、GPS、GIS等技術的不斷發展，農機遠程監控管理系統具有廣泛的應用前景。
作者：王少農 莊衛東 王熙 單位：黑龍江八一農墾大學工程學院
