上位机农田数据处理系统.doc

上位机数据管理上位机数据管理图 1 上位机数据处理系统工作流程说明： 基础地图基础地图: :包括农场地图和农场设施由 PDA 事先采集农场的位置信息 和农场设施位置分布信息，以.tab 的文件格式提供给上位机，作为上 位机地图处理的基础 地块划分：地块划分：针对某一个农场，将其划分为若干个地块对每一个地块 进行细化，依据所测农田基本数据的要求，确定地块细化的尺度每 次在一个地块中放置若干个采样点以获取农田信息 选取、更新采样点：选取、更新采样点：最初由上位机选取采样点作为 PDA 布置采样点， 作为 pda 放置采样点的基础PDA 实际放置采样点后，返回最新采样点 放置位置，用于更新上位机的采样点分布图请求数据：请求数据：首先上位机向 PDA 发送请求数据的命令，然后 PDA 与上位 机建立数据传输链路建立数据传输链路后，随时监听来自 PDA 的数 据，并接收和存储数据 接收数据：接收数据：接收由 PDA 传送过来的农田信息数据 数据存储数据存储：将接收过来的农田信息数据，存储到相应的数据库表中 数据分析和决策：数据分析和决策：对接收过来的数据进行数学分析，并形成相应的决 策。

数据显示：数据显示：将分析结果和决策以图形显示1、数据流、数据流导 入 基 础 地 图划 分 地 块选 取 更 新 采 样 点请 求 数 据接 收 数 据数 据 存 储数 据 分 析 决 策数 据 显 示系统的数据流如图 2 所示图 2 系统数据流说明： (1)(1) 输入：输入：基础地图（农田地图、农场设施分布地图）——预设（由 PDA 采集数据）采样点分布图——由 PDA 实时传输 属性数据——由 PDA 实时传输 (2)(2) 输出：输出：土壤水分数据分析图土壤电导率数据分析图土壤温度数据分析图空气温度数据分析图土壤水分处方图采样点分布图 系统总用例图如图 3 所示DataBase采样位置基础地图土壤水分土壤电导率土壤温度点数据集空间插值栅格数据处方图应用土壤水分分布图土壤电导率分布图土壤温度分布图Zigbee 分布图PDAPDAPDA输入输入处理处理输出输出图 3 系统总用例图其中地图操作的用例图为：图 4 地图操作用例图数据操作用例图：图 5 数据操作用例图图 6 数据分析用例图类图：图 7 类及类间关系图 2、数据字典、数据字典（（1））农场地图农场地图表 1 农场地图属性属性属性说明说明Id农场的 id名称农场名称简称农场简称农场主所属农场主地址地址（所属国、省、市县、区、路、号）面积面积大小经度纬度描述地图数据的位置信息，为一组数据表 2 农场地图方法方法方法说明说明导入将预设的农场地图数据文件导入，在界面中加以显示保存将地图以静态图片的形式保存另存为将地图数据以新的文件名（.tab 格式）保存在硬盘中设置活动图将某一地图成为活动地图打印打印当前活动地图内插对打开的地图，进行细化，以得到更加平滑的地图边界标注对地图上的设施和采样点进行标注放大对地图局部区域进行显示比例放大缩小对地图局部区域进行显示比例缩小（（2）） 农场现有设施分布地图农场现有设施分布地图表 3 农场现有设施分布属性属性说明说明ID设施的 ID名称设施名称性质描述设施的性质面积设施所占面积农场 id设施所属农场 ID地块 id设施所属地块 ID表 4 农场设施方法方法方法说明说明导入将预设的农场设施地图数据文件导入，在界面中加以显示保存将地图以静态图片的形式保存另存为将地图数据以新的文件名（.tab 格式）保存在硬盘中设置活动图将某一地图成为活动地图打印打印当前活动地图内插对打开的地图，进行细化，以得到更加平滑的地图边界标注对地图上的设施和采样点进行标注放大对地图局部区域进行显示比例放大缩小对地图局部区域进行显示比例缩小（（2））采样点分布地图采样点分布地图表 5 采样点分布图属性属性属性说明说明ID采样点的 ID农场 ID采样点所属农场 ID地块 ID采样点所属地块 ID经度纬度描述一组采样点的位置信息数据来源标识是由 PDA 提供的还是由上位机提供的是否布样描述采样点是否已经布样布样时间描述布样时间表 6 采样点分布图方法方法方法说明说明导入将采样点分布地图数据文件导入，在界面中加以显示保存将地图以静态图片的形式保存另存为将地图数据以新的文件名（.tab 格式）保存在硬盘中设置活动图将某一地图成为活动地图打印打印当前活动地图内插对打开的地图，进行细化，以得到更加平滑的地图边界标注对地图上的设施和采样点进行标注放大对地图局部区域进行显示比例放大缩小对地图局部区域进行显示比例缩小更新利用最新版本的分布图更新老版本的地图（（3））属性数据属性数据表 7 采样点属性属性属性说明说明Name描述属性数据的名称采样点 id 所属采样点的 ID采样时间采样结束时间数值采样数据值表 8 采样点方法方法方法说明说明保存将数据存入数据库中删除删除过期的历史数据或者无效数据内插根据已有的数据进行插值得到未测点的数据信息分析对数据进行求均值、方差等处理查询根据查询条件查询储存在数据库中的数据信息3、数据库、数据库 系统的数据库主要用于存储农田位置信息和农田属性信息，为进一步的数 据处理奠定基础。

表 9 数据库中表及其结构农场基本信息表农场基本信息表 FieldInfo作用描述农场基本信息字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明FIDsmallintYN>0农场号FNamevarchar(50)NN上庄实 验区农场名称FSNamevarchar(50)NN上庄农场简称FOnamevarchar(50)NN中国农 业大学农场主姓名FAddressvarchar(100)NN地址（市县区路号）FArearealNN1000面积地块基本信息表地块基本信息表 PlotInfo作用描述地块基本信息字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条件说明PIDsmallintYN1地块编号FIDsmallintNN外键所属农场 idPNamevarchar(50)NN名称PArearealNN面积Plantvarchar(50)NN主要作物PWaytinyintNN=0 单作 =1 间作 =2 轮作 =4 连作种植方式（单作、间作、轮作、连作）WWaytinyintNN=0 =1 =2作业方式（？？）网格表网格表 GridInfo作用描述网格基本信息字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明GIDsmallintYN1网格编号PIDsmallintNN1外键地块编号FIDsmallintNN1外键所属农场 idGNamevarchar(50)NN名称GLongituderealNN中心经度GLatituderealNN中心纬度isEqbitNN=0 无 =1 有是否有设施农场设施信息表农场设施信息表 FarmEquipmentInfo作用描述农场设施信息字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明EIDsmallintYN1设施编号ENamevarchar(50)NN设施名称EProvarchar(10)NN性质ArearealNN0.0面积FIDsmallintNN1农场 idPIDsmallintNN1地块 idGIDsmallintNN1网格 id传感器表传感器表 Sensor作用描述传感器基本信息字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明SeIDsmallintYN传感器编号SNamevarchar(50)NY传感器名称SProvarchar(50)NY传感器性质SStatebitNY传感器状态（工作、闲 置）PDA 基本信息表基本信息表 PDAInfo作用描述 PDA 基本信息表字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明PdaIDsmallintYNPDA 编号PdaNamevarchar(50)NYPDA 名称RstatebitNY=0 已注 =1 未注PDA 注册状态（已注册、 未注册）WstatebitNY=0 断开 =1 联通PDA 工作状态（连通、 断开）采样点基本信息表采样点基本信息表 SampleInfo作用字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明SaIDsmallint采样点 idGIDsmallint网格编号PIDsmallint地块编号FIDsmallint所属农场 id SeIDsmallint传感器编号TimeSamplesmalldatetime布样时间采样点数据表采样点数据表 SampleData作用用于暂存从 PDA 发送来的数据流提取采样点数据字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明TimeSamplesmalldatetimeYN采样时间SaIDintYN采样点 idWVaulerealN土壤水分值TVaulerealN土壤温度值EVaulerealN土壤电导率值HVaulerealN环境湿度值土壤水分数据表土壤水分数据表 SoilWaterData作用作用保存土壤水分字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明TimesmalldatetimeY采样时间SIDsmallintY采样点 IdWvaluerealN数值土壤温度数据表土壤温度数据表 SoilTemperatureData作用作用保存土壤温度字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明TimesmalldatetimeY采样时间SIDsmallintY采样点 IdTvaluerealN数值土壤电导率数据表土壤电导率数据表 SoilConductanceData作用作用保存土壤电导率字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明TimesmalldatetimeY采样时间SIDsmallintY采样点 IdCvaluerealN数值环境湿度数据表环境湿度数据表 EnvironmentHumidityData作用作用保存土壤电导率字段名类型是否 主键是否 为空默认值约束条 件说明TimesmalldatetimeY采样时间SIDsmallintY采样点 IdHvaluerealN数值4、上位机数据、上位机数据管理与分析管理与分析 农田信息数据的管理 a)农田位置信息的管理 b)农田属性信息的管理 农田信息可视化处理 a)地图显示 b)地图查询 c)属性数据时间、空间显示 d)属性数据查询 农田数据分析与决策a)农田属性数据的分析（数据分布；方差分析；一点数据跟踪） b)利用农田信息处理模型进行决策远程数据传输管理远程数据传输管理1、、VRS 数据请求数据请求 表 10 VRS 数据请求分析功能需求需求描述输入输出约束VRS 连接调用 GPRS 连接，建立 TCP 连接VRS 网络访问的 IP、端口、 用户名、密码、访问列表网络连接 状态GPRS 连接 正常GGA 数据发送向 VRS 网络发送 GGA 数据，请求 RTCM 数据GGA 数据RTCM 数 据VRS 连接正 常RTCM 数据获取从 VRS 网络获取 VRS 网络推送的数据GGA 数据RTCM 数 据COM2 数据写入向 COM2 发送 RTCM 数据RTCM 数据COM2 设置 正常 2、、数据传输数据传输PC机 暂存数据表建立UDP连 接Sql Mobile数据上传数据提取PDA 数据暂存表数据查询Sql ServerPDA用户PC管理员图 8 数据传输示意图数据传输包括两部分： PDA 至 PC：与 PC 机建立 TCP 连接，向 PC 发送 PDA 数据，应包括握手协议、数据 编码协议。

如，发送数据前，应发送数据开始传输指令，并得到 PC 已准备好接收数 据的确认；发送数据时，每一组数据发送，均要得到 PC 机成功接收和存储的确认； 发送结束后，应得到 PC 机完成接收和完成存储的确认如 PC 机无确认，则连续发送 10 次数据，直至取消传输数据传至 PC 机，将在 PC 机暂存 PC 至 PDA：PC 机与 PDA 建立 TCP 连接，向 PDA 发送数据，发送要求和。