一种用于农作物田间自动化数据采集管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化采集、数据库管理和移动通信领域，尤其涉及一种用于农作物田间自动化数据采集管理系统。
【背景技术】
[0002]随着近年来国家对农业科研的投入加大，在农作物转基因研究、作物分子育种研究及重要种质资源保藏应用研究等多个科研领域呈现出高通量化的发展趋势。即同时测试或在研的基因或品种呈现批量化趋势。农业科研是与实际生产结合最密切的研究领域。从实验室中的分子水平操作到大田种植农艺性状测定，整个流程连贯而又复杂，需要细致统一的管理。不同于实验室工作人员，大田实验的工作人员成份复杂，人员素质同一性差，这导致了田间数据采集质量和效率难以保证。由此，高通量化发展趋势在体现了我国农业科研的发展成绩同时也对参研人员提出了更高的管理要求。
[0003]随着自动化与信息化技术融合和发展，其在准确和高效的特点已经使其成为各行业在生产、经营、管理中不可或缺的技术手段。将自动化与信息化技术应用于农业科研领域也将必然是一个主导的趋势。目前为止国内还没有成功的案例，而如何设计适用于从实验室中的分子水平操作到大田种植农艺性状测定数据采集传输系统、管理构架以及相配套的终端系统和中心数据库系统是亟待解决的关键技术问题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种用于农业科研领域从实验室到大田实验一体化的综合信息采集管理系统。该系统整合了数据采集分析管理系统和信息中心系统，由总部信息模块，总部实验模块；实验基地模块三部分组成。
[0005]本发明通过如下技术方案实现，一种用于农作物田间自动化数据采集管理系统，该系统包括:总部信息模块，总部实验模块和实验基地模块；其中
[0006]总部信息模块包括WEB服务模块、应用服务模块和数据库模块，
[0007]WEB服务模块用于浏览器数据查询和系统自动更新；
[0008]应用服务模块用于连接整合数据库模块和WEB服务模块，有效屏蔽实验数据遭受Internet病毒及黑客攻击的可能性；
[0009]数据库模块用于数据存储、备份、管理、自动分析及深度挖掘；
[0010]总部实验模块包括中心客户端系统及数据采集器端系统；
[0011]中心客户端系统用于系统维护、数据更新、人员管理；
[0012]数据采集器端系统用于实验数据采集；
[0013]该实验基地模块包括实验基地客户端及数据采集器端系统，
[0014]实验基地客户端用于系统维护、数据更新、人员管理；
[0015]数据采集器端系统用于田间实验数据采集。
[0016]如上所述系统中，该数据库模块具体包括:
[0017]存储模块:采用数据库集中式部署方式，借助Internet及Intranet网络,将所有客户端及实验基地手持数据采集终端发生的实验数据统一存储到信息中心数据库；
[0018]数据管理模块:所有客户端及实验基地手持数据采集终端通过Internet及Intranet网络可以及时获取基础数据及所需查询分析数据，并对业务流转进行实时管理与监控；
[0019]策略设计模块:设计安全及数据灾备策略，有效保障实验数据安全性；
[0020]深挖掘模块:设计了海量数据分析运维能力，支持历史数据自动备份转储及随时检索分析策略；
[0021]系统架构模块:设计系统架构符合整体实验要求，保障系统有充足的扩展性和兼容性；
[0022]服务模块:设计系统数据一键式同步、系统更新升级服务模式，减少IT运维服务成本；
[0023]服务端部署模块:设计各服务端逻辑独立式部署，采用三层分布式系统架构，可通过硬件扩充自由调节系统负载平衡，提高系统扩展能力。
[0024]如上所述系统中，该应用服务模块具体包括:
[0025]分层设计模块:采用三层架构设计模式，设计应用服务端中间件，将应用服务端置于Internet网络环境中，数据库服务器可置于信息中心局域网内，有效屏蔽实验数据遭受Internet病毒及黑客攻击的可能性；同时支持实验规模不断扩充下系统的可持续扩展性，可以自行通过增加部署新的应用服务端即可满足实验规模和数据的剧增的要求；
[0026]系统功能界面模块:三层式架构模式下，减少客户端的部署要求，提供系统功能界面，为IT打造客户端零维护；
[0027]应用服务端设计模块:应用服务端设计包括:业务逻辑定义、数据库连接协议定义、客户端请求及响应逻辑处理定义、自动同步服务参数定义、历史数据自动结转定义、自动预警业务定义、决策分析汇总自动处理模式定义、系统异常运行监控预警定义；
[0028]自动唤醒模式定义模块:应用服务端注册及客户端请求自动唤醒模式定义，降低应用服务端维护成本。
[0029]如上所述系统中，WEB服务模块具体包括:
[0030]浏览解决方案模块:为远程用户及系统分析查询用户提供基于浏览器的浏览解决方案；
[0031]第一服务提供模块:设计决策分析及报表查询服务相关查询服务WEB服务端系统；
[0032]第二服务提供模块:设计各类业务检索相关查询服务WEB服务端系统；
[0033]第三服务提供模块:设计各类基础信息查询服务WEB服务端系统；
[0034]自动提醒模块:设计各类预警服务自动提醒WEB服务端系统；
[0035]接口模块:设计与其他系统集成接口，可实现一体化登录。
[0036]如上所述系统中，上述模块可根据负荷状况，部署在单台或多台服务器上。
[0037]如上所述系统中，数据库服务器为LINUX服务器，应用服务端为Windows Server,其操作系统为 Windows Server2003 或 2008。
[0038]如上所述系统中，数据库选用ORACLE数据库。
[0039]如上所述系统中，该中心客户端系统采用C/S模式，客户端功能包括:
[0040]人员管理:包括:实验角色管理，系统用户管理，系统角色管理，系统角色权限管理，用户修改密码服务，定义各级相关用户权限；
[0041]实验组织管理:定义实验中心及实验基地权限及相关资料细节；
[0042]作物基础信息管理:包括基因信息，克隆转化载体信息，受体信息，个体自然编号，世代信息，亲本来源；大田实验部分:包括实验地块，实验设计，地理位置在内的信息完全数字化录入系统进行管理；
[0043]作物编码管理:1)根据作物基础信息:主要信息包括基因信息，克隆转化载体信息，受体信息，个体自然编号，世代信息，亲本来源；根据包括实验地块，实验设计，地理位置在内的信息按特定规则自动生成实验样品标签，以条形码方式标识；2)作物田间表型代码:将作物产量、株高、株型、穗型、分蘖、花期、叶色、叶形、抗病、抗旱、粒型重要的表型数值化，以条形码方式标识；
[0044]实验管理:定义实验方法及实时监控包括:实验步骤分配模板定义、实验步骤分配管理、实验步骤状态维护、实验采集结果监控、实验数据参考标准定义；
[0045]实验采集结果分析:1)数据QC:数据质量控制，生成非法数据报表；2)定义分析方法:统计方法及数据约束；3)依据实验及分析方法自动完成数据分析整理，生成结果报表；
[0046]打印机设备管理:打印机各类标签输出格式定义；打印机界面设定；用于打印条码标签和表型数据条码标签。
[0047]PDA设备管理系统:针对PDA设备，开发出专用的条码读取记录软件