40000字硕士毕业论文农业机械调度系统无线传输技术研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：40000字

论点：农机,作业,精准

论文概述：

农业生产与信息化如何融合是一个大的命题，近些年来农业广泛利用信息技术，大力开发和利用信息资源，建立各种类型的数据库和网络。特别是农业机械行业作为农业工程的一个重要组成部分

论文正文：

第一章绪论

1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景
近年来，农业机械化发展到更深层次，农业机械社会化服务在农村得到越来越广泛的开展。目前，农机服务组织仍然缺乏有效的技术监控手段来管理农机调度作业。没有有效的监控和调度平台，尤其是在三秋夏季等农忙季节，农业机械的供需缺口相对较大。农忙期间农业机械分布不均，作业距离没有科学有效的规划，极大地影响了农业机械服务组织和作业的效率，无法有效满足农民生产作业的需求。农业信息技术可以有效解决这一信息不对称问题。3S技术在农机调度平台中的应用，可以有效缓解农机应用的紧张局面。
1.1.2研究意义
从2011年开始，农机服务机构的信息化水平和管理能力将进一步提高，从而提高北京市农机资源的利用效率。以农机服务组织为主体，探索和开发了农机调度系统。这也是对农业机械化和信息化整合的探索。该系统的实施旨在提高机器和人员的工作效率，降低运行成本，实现成本节约和效率提高。

1.2研究对象描述
农业机械调度系统可以定义如下:对于多个农业机械作业现场，调度中心科学地组织和优化一条相对经济的行驶路线，农业机械操作人员在收到该路线后，利用全球定位系统引导，在最短的时间内到达作业现场，从而全面、科学地管理农业机械作业全过程的信息系统。作业前，输入和管理作业工具、人员、地块等要素的信息。作业过程中，所有要素应合理匹配和安排，作业指导书应通过短信、电话等方式发送给机组人员。在全球定位系统通信导航员的指导下，操作人员和机器应准确地被派往指定的工作地点。在操作过程中，如果作业机具出现故障或需要油和其他服务，操作员可以通过车辆导航系统向调度中心发送请求。调度员定位并查询系统后，他将把服务车辆调度到最近的地方寻求支持。运行后，管理人员可以通过系统对下属机具人员的工作量和工作效率进行统计分析，实现科学管理。目前，该系统在农业机械调度、信息管理和性能分析方面具有创新性，在我国处于领先地位。
1.2.1中国精准农业发展现状
与传统农业相比，中国农业现代化经历了原始农业。工业化农业之后，农业正进入知识农业发展阶段，知识高度密集。以现代信息技术为主要手段的精准农业已经进入快速发展的快车道。中国上海、北京和新疆东北部的大型农场显示出对精准农业技术的强烈需求。尤其是农业机械远程监控调度系统具有明显的应用价值。该系统适用于我国农业技术的发展水平，以及我国农业生产水平和管理模式。我在东北哈尔滨精准农业示范基地的考察中曾经发现，该基地已经应用这项技术五年了，大力发展基于全球定位系统技术的精准农业技术，建立了卫星定位基站，通过对车载平台返回的数据进行处理和分析，可以准确获得当前运行的农业机械的实时位置、油耗等数据。实时跟踪显示当前农业机械运行情况，提供有效运行里程、油耗等数据的统计分析，能够提供农业机械历史行走轨迹的检索和回放，实现农业机械运行的远程监控，协助管理者进行运行调度，提高农业机械运行服务效率。信息技术和3G通信技术的快速发展催生了一种新的农业生产管理模式，这种模式产生了精确的管理手段来实现农业机械作业的定位管理，并根据实际需要调整作业轨迹。显然，实施精准农业进行农业机械作业调度不仅可以最大限度地提高农业实际生产力，而且是实现优质、高产、低耗、环保农业可持续发展的有效途径。北京小汤山国家精准农业研究示范基地是全国最大的精准农业示范基地。我实际上在基地进行了调查，发现基地的工作人员在拖拉机上安装了施肥机，并通过全球定位系统对其进行了精确定位。控制系统为定位点提供所需的施肥量信息，液压马达控制施肥轮的转速，根据地块的土壤和肥料特性实现变量施肥。
特别指出在精准农业中空之间定位技术的核心关键是完善的农田地理信息系统。北京超图公司开发的农田地理信息系统可以根据作物生长对土壤的不同要求，确定合适的作物类型，调整作物肥料的投入，有效利用各种资源进行整合。通过这个精确的系统，农民可以直接和准确地管理植物，并实时监测病虫害的情况。尽管中国在发展精准农业方面取得了很大的进步，但仍存在许多问题，如分布不广。精准农业作为一项综合系统工程，必须在全一建立一套完整的运行机制，以保证精准农业的实施和推广。主要是建立投资机制和发达国家的开发引进机制。一个运行良好的精准农业项目示范点应具备良好的示范和推广机制。推进精准农业人才培养机制建设，努力提高农民科技素质，建立为农民服务的长效科技服务机制，为精准农业高速发展铺平道路。
1.2.2国外精准农业的发展现状
1995年，美国率先在联合收割机上安装带有全球定位系统的自动驾驶仪，实现农业机械的自动驾驶(如图1所示)。装有全球定位系统的自动驾驶仪能够更快、更准确、更高效地完成整地、播种和施肥工作，标志着精准农业技术成熟发展的新阶段。从那时起，英国、德国等国家开始实施精准农业技术。在发达国家，精准农业形成了高科技信息与传统农业相结合的强大产业发展模式。特别是近年来，精准农业被认为是实现农业可持续发展的重要手段，受到国际社会的倡导。近年来，欧美发达国家精准农业技术和设备日益完善，先进设备层出不穷。各种监测和传感装置已安装在结构复杂的农业机械上。具有全球定位系统卫星导航的高智能农业机械，如变量播种机、变量施肥拖拉机和联合收割机，不断进入国际农业机械交易市场。欧美发达国家先进农业机械导航调度的充分利用也带动了物联网技术等其他现代农业高技术的发展。

1.3文件的组织和主要内容...................12-13
第二章地理信息系统、全球定位系统和相关技术...................13-17
2.1地理信息系统...................13-14
2.2全球卫星定位技术全球定位系统...................14-17
第三章农业机械调度系统无线传输技术...................17-23[/ Br/] 3.1数据传输的常用方法...................17
3.2 GSM和短信技术...................17-18
3.3通用分组无线业务GPRS...................18-20[/比尔/] 3.4码分多址技术...................20-21[/比尔/] 3.5 GPRS，码分多址数据传输技术比较...................21
3.6农机调度系统数据传输模式的选择...................21-23
第四章基于全球定位系统的农业机械调度系统设计...................23-42
4.1系统概述...................23
4.2需求分析...................23-29
4.3总体建筑设计...................29-30
4.4数据库设计...................30-41
4.5系统实施...................41-42
第五章系统实施和结果分析...................42-47
5.1系统部署...................42
5.2调度中心服务器运行环境...................42-43
5.3结果分析...................43-47

结论

如何整合农业生产和信息化是一个大课题。近年来，农业广泛利用信息技术，大力开发利用信息资源，建立了各类数据库和网络。特别是作为农业工程的重要组成部分，农机行业也应该通过信息化手段优化重组各种资源和要素，实现产业升级。农机调度指挥平台的建设是农业信息化在农机行业的应用。建立了较为完善的农机服务机构农机调度管理系统。在大型农业机械服务机构进行生产性试验和示范。探索农业机械服务组织运用信息技术实施调度管理的新模式。农机监控调度平台通过实时调度和管理农忙季节的农机作业，有效地改善了传统的基于以往经验的决策管理模式。其建立对于实现农业机械运行服务的智能化和信息化发展具有重大的技术突破价值。随着北京农机服务社会的进一步发展，基于地理信息系统、GPRS和全球定位系统地理信息空系统的农机监控调度系统必将在农机作业领域有广泛的技术应用空。设计并实现了一个基于地理信息系统的全球定位系统农业机械监控调度指挥系统。该系统已在北京农业机械运行中得到应用，初步取得了预期的实验结果。我参与了基于全球定位系统的农业机械指挥调度系统的框架和结构设计。
整体软件设计采用基站模式。在这种模式下，用户操作通过浏览器完成，只有少数操作通过前端浏览器完成。主要的计算服务和数据收集在服务器端完成。这种方法减轻了客户计算机配置的要求，尤其是在农业信息平台中，一些农村地区的计算机配置不高。这种模式是基于农村地区的实际情况。农机调度平台建立了B/S结构的信息应用程序，通过互联网从服务器下载数据，可以实现农村不同的农机运营商从不同的位置，以不同的接入方式，如手机网络、计算机网络、短信等，接入和操作相同的数据库资源。这种方法在控制和管理访问权限方面非常有效，并且服务器数据库相对安全。

参考

1王新忠，王茜，王志民，庄卫东，王春；黑龙江垦区精准农业两种全球定位系统差分方法的比较研究——以[垦区为例：中国农业机械化；2006年
2曲桂宝，田芸，变量施肥的实施过程及其发展前景[；中国农业机械化；2006年04期
3王新忠，王茜，王志民，精准农业与变量施肥技术[；黑龙江八一农垦大学学报；2008 04
4蔡德利，王茜，庄卫东，王志民，王春；变量施肥技术要点及精准农业试验初报[；黑龙江八一农垦大学学报；2007年03期
5王茜、王新忠、王志民、庄卫东、蔡德利、赵军、王春，基于DGPS定位的大豆变量施肥及播种应用试验[·金]；黑龙江八一农垦大学学报；2004年04期
6庄卫东、王海波、杨忠国、哈昌居、王春、DGPS数据分析与定位精度研究[J]；黑龙江八一农垦大学学报；2004年04期
7王新忠，王茜，庄卫东，王春，精准农业变量施肥地理信息系统研究[，黑龙江八一农垦大学学报；2006年03期
8梁春英，郑华子，杨桂芳，王茜，李爱川，基于PID算法的变量施肥控制系统设计[J]；黑龙江八一农垦大学学报；2006年04期
9林昌华、唐群峰、唐舒眉，自动变量施肥技术的研究与应用现状[；华南热带农业大学学报；2008年02期
10王茜，王新忠，三种不同变量施肥实施机构的比较研究[，农业机械化研究；2006年01期