摘要:针对多农机规模化作业管理的需求，参照智能快递终端存取方案，设计了一套基于GPS和GPRS的农机信息系统，由信息采集终端、通信网络和监控终端组成。信息采集终端将农机作业实时信息通过GPRS网络和因特网上传到监控终端，监控终端具有数据通信与解析、数据存储与查询、农机具位置实时显示与轨迹回放等功能。为了验证方案的可行性，对系统进行了测试，结果表明:采用农机信息系统可以成功显示农机实时作业信息和状态，而且采用信息系统可以明显提高农机的调度和作业效率，对于农机规模化作业的研究具有重要的现实意义。
关键词:农机调度;信息化系统;智能快递终端;监控终端;
0引言
智能快递柜是基于云计算和物联网技术，能够将物品(快件)进行识别、暂存、监控和管理的设备，利用数据分析强大的后台管理软件，构成智能自提终端系统。智能快递终端存取方案可以应用到农机信息系统中，如农机在作业之前，可对农田地块进行信息统计，然后将统计信息发给农机管理中心;农机管理中心根据农机的作业能力，规划路径后，发配指令;农机执行终端收到指令后进行相应的作业。与智能快递终端的存入、自取过程架构方案类似，采用智能化农机信息系统可以有效提高农机的调度管理效率和水平，从而实现农机的规模化管理。
1智能快递终端存取方案及其在农机信息化系统中的应用
智能快递柜系统提供远程管理统一化管理，并对各种信息进行整合分析处理。快件在被快递员送到指定的地点以后，被存放在智能快递存取终端柜里，存放完成后智能系统会自动发短信给收件用户进行提醒，包括验证码和取件柜地址等;用户取件的时候只需要将密码输入到快递柜中，便可以将快递取出。快递员存入快递的流程如图1所示。
快递员到达终端位置后对快件进行扫描，然后选择合适的空柜开门放件，放完件后关门，与之相对应的是取件流程，如图2所示。
在智能快递终端取件只需要输入密码、进行付费便可以取走快递。一套完整的智能快递存取终端主要由4个部分组成，包括服务器、快递柜终端、WEB-PC客户端和APP客户端。服务器是独立的，可以在Windows企业版上运行;快递柜终端可以在WindowsXP系统上运行;Web端站点运行MSSQL服务;APP客户端可以通过扫码二维码下载APP，留有短信和支付接口。
远程智能监控终端如图3所示。图3中，仿照快递智能存取终端可以对农机的远程客户通信模块进行设计，功能包括下发指令、接受数据、远程控制和调度管理等;远程智能终端可以协助农机管理员提高农机协同作业水平，提高农机作业效率。
2农机智能化信息系统详细设计
在农忙时节，为了最大限度地使用农机资源，实现农机的合理调度分配，农机信息系统非常重要。农机信息系统可以通过农作物成熟度的统计对作业田块进行分析和规划，然后安排合适作业能力的农机以最优的路径进行收获作业。农机信息系统另一个重要功能是对农机的实时作业情况进行追踪，并对作业质量做出合理的评估，为农机管理员提供重要的参考。
农机信息系统的主要功能包括跨地区作业市场信息、操作人员认证、春夏秋冬季作业信息统计及在线交流等，如图4所示。以夏秋机收进度界面为例，其功能如图5所示。
夏秋机收进度统计主要包括5部分内容，即网上统计信息、录入下级信息、信息管理和查询统计分析。其中，网络统计信息和录入下级信息都需要统计农作业具体成熟情况和农机作业的实时追踪信息，其功能实现的主要流程如图6所示。
在农机信息提取和跟踪时，为了同时录入不同农机的作业信息和状态，需要对不同的农机IP和端口号分别进行提取，然后进行定位提取GPS信息，将信息传送给远程终端，录入统计信息，如表1所示。
农机信息系统的远程终端网络平台主要包括中控机、PC端软件及APP等。其中，APP支持Android和IOS两种系统，操作系统采用windows和Android、IOS系统，开发设计语言主要采用C++、JAVA和Objective.c，数据库采用Sql数据库。
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3农机信息系统功能测试
随着农业生产规模的不断扩大，很多地区已经由单一地块人工作业发展为大面积地块机械协同作业，农机的自动化水平在不断提高，其数量也逐年上升。农机规模化作业场景如图7所示。
当前，随着农机数量的不断增多，规模化协同生产和跨地区作业已经成为一些农忙时间农机的主要作业形式，在作业地块较大、农机较多时，农机的调度和管理非常重要。基于智能快递存取方案的农机信息系统可以显示农机的实时位置和作业情况、农机详情、历史行走轨迹及历史作业情况，对于农机的调度管理具有重要的意义。
农机信息系统的功能主要包括4部分，如图8所示。其中，A部分是作业农机信息部分，包括农机实时的作业进度、作业质量情况等;B部分是农机详细信息部分，包括农机的车牌号、联系电话、操作手、联系地址等;C部分是农机作业的历史轨迹，可以通过查看历史轨迹了解农机的作业是否超过预定限制范围等;D部分是历史作业情况，通过查看历史作业情况可以及时了解农机的作业质量水平，及时作出合理的调整。测试表明:这些功能都可以实现，满足多农机协同作业调度管理的需求。
为了验证农机信息系统的可行性，以完成作业时间为测试对象，在相同的面积的规划化地块上进行测试，如表2所示。结果表明:采用农机智能化信息系统完成作业的时间明显缩短，提高了农机规模化协同作业效率。
4结论
为了适应当前多农机规模化作业管理的需求，参照智能快递终端存取方案，对农机信息化管理系统进行了设计，主要功能包括跨地区作业市场信息、操作人员认证、春夏秋冬季作业信息统计及在线交流等。为了验证方案的可行性，对信息系统进行了测试，结果表明:基于智能快递存取方案的农机信息系统可以成功显示农机的实时位置、作业情况、农机详情、历史行走轨迹及历史作业情况等，有效提高了农机管理调度的效率，对于现代化农机信息系统的研究具有重要的意义。
