一種用于農作物田間自動化數據采集管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化采集、數據庫管理和移動通信領域，尤其涉及一種用于農作物田間自動化數據采集管理系統。
【背景技術】
[0002]隨著近年來國家對農業(yè)科研的投入加大，在農作物轉基因研究、作物分子育種研究及重要種質資源保藏應用研究等多個科研領域呈現出高通量化的發(fā)展趨勢。即同時測試或在研的基因或品種呈現批量化趨勢。農業(yè)科研是與實際生產結合最密切的研究領域。從實驗室中的分子水平操作到大田種植農藝性狀測定，整個流程連貫而又復雜，需要細致統一的管理。不同于實驗室工作人員，大田實驗的工作人員成份復雜，人員素質同一性差，這導致了田間數據采集質量和效率難以保證。由此，高通量化發(fā)展趨勢在體現了我國農業(yè)科研的發(fā)展成績同時也對參研人員提出了更高的管理要求。
[0003]隨著自動化與信息化技術融合和發(fā)展，其在準確和高效的特點已經使其成為各行業(yè)在生產、經營、管理中不可或缺的技術手段。將自動化與信息化技術應用于農業(yè)科研領域也將必然是一個主導的趨勢。目前為止國內還沒有成功的案例，而如何設計適用于從實驗室中的分子水平操作到大田種植農藝性狀測定數據采集傳輸系統、管理構架以及相配套的終端系統和中心數據庫系統是亟待解決的關鍵技術問題。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于農業(yè)科研領域從實驗室到大田實驗一體化的綜合信息采集管理系統。該系統整合了數據采集分析管理系統和信息中心系統，由總部信息模塊，總部實驗模塊；實驗基地模塊三部分組成。
[0005]本發(fā)明通過如下技術方案實現，一種用于農作物田間自動化數據采集管理系統，該系統包括:總部信息模塊，總部實驗模塊和實驗基地模塊；其中
[0006]總部信息模塊包括WEB服務模塊、應用服務模塊和數據庫模塊，
[0007]WEB服務模塊用于瀏覽器數據查詢和系統自動更新；
[0008]應用服務模塊用于連接整合數據庫模塊和WEB服務模塊，有效屏蔽實驗數據遭受Internet病毒及黑客攻擊的可能性；
[0009]數據庫模塊用于數據存儲、備份、管理、自動分析及深度挖掘；
[0010]總部實驗模塊包括中心客戶端系統及數據采集器端系統；
[0011]中心客戶端系統用于系統維護、數據更新、人員管理；
[0012]數據采集器端系統用于實驗數據采集；
[0013]該實驗基地模塊包括實驗基地客戶端及數據采集器端系統，
[0014]實驗基地客戶端用于系統維護、數據更新、人員管理；
[0015]數據采集器端系統用于田間實驗數據采集。
[0016]如上所述系統中，該數據庫模塊具體包括:
[0017]存儲模塊:采用數據庫集中式部署方式，借助Internet及Intranet網絡,將所有客戶端及實驗基地手持數據采集終端發(fā)生的實驗數據統一存儲到信息中心數據庫；
[0018]數據管理模塊:所有客戶端及實驗基地手持數據采集終端通過Internet及Intranet網絡可以及時獲取基礎數據及所需查詢分析數據，并對業(yè)務流轉進行實時管理與監(jiān)控；
[0019]策略設計模塊:設計安全及數據災備策略，有效保障實驗數據安全性；
[0020]深挖掘模塊:設計了海量數據分析運維能力，支持歷史數據自動備份轉儲及隨時檢索分析策略；
[0021]系統架構模塊:設計系統架構符合整體實驗要求，保障系統有充足的擴展性和兼容性；
[0022]服務模塊:設計系統數據一鍵式同步、系統更新升級服務模式，減少IT運維服務成本；
[0023]服務端部署模塊:設計各服務端邏輯獨立式部署，采用三層分布式系統架構，可通過硬件擴充自由調節(jié)系統負載平衡，提高系統擴展能力。
[0024]如上所述系統中，該應用服務模塊具體包括:
[0025]分層設計模塊:采用三層架構設計模式，設計應用服務端中間件，將應用服務端置于Internet網絡環(huán)境中，數據庫服務器可置于信息中心局域網內，有效屏蔽實驗數據遭受Internet病毒及黑客攻擊的可能性；同時支持實驗規(guī)模不斷擴充下系統的可持續(xù)擴展性，可以自行通過增加部署新的應用服務端即可滿足實驗規(guī)模和數據的劇增的要求；
[0026]系統功能界面模塊:三層式架構模式下，減少客戶端的部署要求，提供系統功能界面，為IT打造客戶端零維護；
[0027]應用服務端設計模塊:應用服務端設計包括:業(yè)務邏輯定義、數據庫連接協議定義、客戶端請求及響應邏輯處理定義、自動同步服務參數定義、歷史數據自動結轉定義、自動預警業(yè)務定義、決策分析匯總自動處理模式定義、系統異常運行監(jiān)控預警定義；
[0028]自動喚醒模式定義模塊:應用服務端注冊及客戶端請求自動喚醒模式定義，降低應用服務端維護成本。
[0029]如上所述系統中，WEB服務模塊具體包括:
[0030]瀏覽解決方案模塊:為遠程用戶及系統分析查詢用戶提供基于瀏覽器的瀏覽解決方案；
[0031]第一服務提供模塊:設計決策分析及報表查詢服務相關查詢服務WEB服務端系統；
[0032]第二服務提供模塊:設計各類業(yè)務檢索相關查詢服務WEB服務端系統；
[0033]第三服務提供模塊:設計各類基礎信息查詢服務WEB服務端系統；
[0034]自動提醒模塊:設計各類預警服務自動提醒WEB服務端系統；
[0035]接口模塊:設計與其他系統集成接口，可實現一體化登錄。
[0036]如上所述系統中，上述模塊可根據負荷狀況，部署在單臺或多臺服務器上。
[0037]如上所述系統中，數據庫服務器為LINUX服務器，應用服務端為Windows Server,其操作系統為 Windows Server2003 或 2008。
[0038]如上所述系統中，數據庫選用ORACLE數據庫。
[0039]如上所述系統中，該中心客戶端系統采用C/S模式，客戶端功能包括:
[0040]人員管理:包括:實驗角色管理，系統用戶管理，系統角色管理，系統角色權限管理，用戶修改密碼服務，定義各級相關用戶權限；
[0041]實驗組織管理:定義實驗中心及實驗基地權限及相關資料細節(jié)；
[0042]作物基礎信息管理:包括基因信息，克隆轉化載體信息，受體信息，個體自然編號，世代信息，親本來源；大田實驗部分:包括實驗地塊，實驗設計，地理位置在內的信息完全數字化錄入系統進行管理；
[0043]作物編碼管理:1)根據作物基礎信息:主要信息包括基因信息，克隆轉化載體信息，受體信息，個體自然編號，世代信息，親本來源；根據包括實驗地塊，實驗設計，地理位置在內的信息按特定規(guī)則自動生成實驗樣品標簽，以條形碼方式標識；2)作物田間表型代碼:將作物產量、株高、株型、穗型、分蘗、花期、葉色、葉形、抗病、抗旱、粒型重要的表型數值化，以條形碼方式標識；
[0044]實驗管理:定義實驗方法及實時監(jiān)控包括:實驗步驟分配模板定義、實驗步驟分配管理、實驗步驟狀態(tài)維護、實驗采集結果監(jiān)控、實驗數據參考標準定義；
[0045]實驗采集結果分析:1)數據QC:數據質量控制，生成非法數據報表；2)定義分析方法:統計方法及數據約束；3)依據實驗及分析方法自動完成數據分析整理，生成結果報表；
[0046]打印機設備管理:打印機各類標簽輸出格式定義；打印機界面設定；用于打印條碼標簽和表型數據條碼標簽。
[0047]PDA設備管理系統:針對PDA設備，開發(fā)出專用的條碼讀取記錄軟件