智慧節(jié)水灌溉管理平臺(tái)軟件功能

智慧節(jié)水灌溉管理平臺(tái)軟件功能（一）總體功能要求1、接收泵房管道監(jiān)測(cè)控制站的流量、壓力數(shù)據(jù)，在需要的情況下，遠(yuǎn)程開(kāi)啟/關(guān)閉泵房主灌溉管路。2、接收氣象站上傳的氣象信息以及墑情站上傳的墑情信息，為灌溉策略提供數(shù)據(jù)依據(jù)。3、接收?qǐng)D像站上傳的圖像信息，分析農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)，驗(yàn)證灌溉策略的合理性。4、通過(guò)網(wǎng)關(guān)接收各個(gè)智能閥控器的數(shù)據(jù)，并展示當(dāng)前閥門狀態(tài)。5、依照灌溉策略循環(huán)或者按照指令的順序依次打開(kāi)脈沖閥，完成灌溉作業(yè)后關(guān)閉對(duì)應(yīng)的電磁閥。6、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)管理。7、報(bào)表曲線。8、歷史數(shù)據(jù)和歷史操作查詢。（二）技術(shù)指標(biāo)要求1、系統(tǒng)安全性要求（1）可以強(qiáng)制設(shè)置系統(tǒng)用戶口令有效天數(shù)，超過(guò)設(shè)置天數(shù)須重新設(shè)置口令；（2）口令輸錯(cuò)次數(shù)控制，系統(tǒng)可以設(shè)置允許口令輸入錯(cuò)誤的次數(shù)，超過(guò)允許錯(cuò)誤次數(shù)時(shí)，系統(tǒng)強(qiáng)制要求10分鐘以后才能登陸；（3）用戶登錄限制，可以設(shè)置是否允許相同用戶在不同的電腦登錄；（4）用戶口令強(qiáng)度設(shè)置，系統(tǒng)可以設(shè)置口令包括字母、數(shù)字、特殊字符等三種的任意組合控制；（5）系統(tǒng)管理員權(quán)限控制，可以設(shè)置系統(tǒng)管理員除了進(jìn)行系統(tǒng)管理以外，其他功能都不能操作；（6）鎖屏功能，可以設(shè)置系統(tǒng)閑置一段時(shí)間后，再操作系統(tǒng)要重新錄入口令；（7）首次登陸修改口令，強(qiáng)制要求系統(tǒng)用戶第一次登陸系統(tǒng)后，修改口令；（8）通訊報(bào)文加密，前端和后端通訊進(jìn)行加密處理；（9）門戶層提供單點(diǎn)登錄、信息發(fā)布等功能。2、業(yè)務(wù)功能需求智慧節(jié)水灌溉管理平臺(tái)是為滿足灌溉過(guò)程的自動(dòng)化、精準(zhǔn)化和智能化而設(shè)計(jì)，以GIS為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田墑情、氣象和作物長(zhǎng)勢(shì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與灌溉的智能控制，保證作物在適宜的水環(huán)境中生長(zhǎng)。因此，系統(tǒng)在滿足智慧化灌溉核心功能需要的同時(shí)，還要從獲取數(shù)據(jù)的安全性、適用性角度綜合考慮，結(jié)合系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度和用戶體驗(yàn)感，做到界面美觀大方、功能齊全、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、交互性良好。2.1數(shù)據(jù)管理功能數(shù)據(jù)是執(zhí)行智能灌溉的基礎(chǔ)，只有掌握田間實(shí)時(shí)環(huán)境和作物信息，才能夠?yàn)楣喔冗M(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，數(shù)據(jù)管理是智能灌溉系統(tǒng)必不可少的功能之一。按照數(shù)據(jù)流的傳遞，數(shù)據(jù)管理功能分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)三個(gè)階段。數(shù)據(jù)采集方面，由于作物生長(zhǎng)狀態(tài)與其生長(zhǎng)環(huán)境有著密切的關(guān)系，數(shù)據(jù)采集需要全方位全時(shí)段的監(jiān)測(cè)并記錄作物生長(zhǎng)環(huán)境變化。在時(shí)間維度上，實(shí)時(shí)性十分重要，若數(shù)據(jù)采集時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將會(huì)導(dǎo)致決策出現(xiàn)偏差，嚴(yán)重時(shí)將影響作物的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量，所以數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔要根據(jù)不同參數(shù)的需要情況合理設(shè)置。在空間維度上，系統(tǒng)所需要的農(nóng)田信息的覆蓋范圍是全方位的，包括有農(nóng)田地塊的土壤條件、田間小區(qū)域氣象信息、種植的農(nóng)作物信息以及灌區(qū)設(shè)備信息等。數(shù)據(jù)傳輸功能起到連接田間終端、服務(wù)器和Web前端三者之間橋梁的作用。當(dāng)田間終端接收數(shù)據(jù)采集指令成功獲取數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)需要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議將所采集數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，再按照一定格式存儲(chǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)中。并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的增加、刪除、更改和查詢操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，隨著灌溉進(jìn)程的推進(jìn)，來(lái)自田間終端的數(shù)據(jù)將不斷地采集并傳輸至服務(wù)器上，這些來(lái)自農(nóng)田多維度信息的使用價(jià)值并不僅僅是一次性的。歷史數(shù)據(jù)對(duì)于研究作物生長(zhǎng)規(guī)律、氣象變化規(guī)律、土壤條件變化都有著重要的價(jià)值。系統(tǒng)不能僅做少量存儲(chǔ)而銷毀之前的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需要有足夠的空間對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并進(jìn)行高效的管理。2.2信息可視化功能信息可視化功能用以向用戶實(shí)時(shí)全面展現(xiàn)當(dāng)前農(nóng)田狀態(tài)，方便灌溉的控制和管理。一個(gè)好的可視化展示界面，能夠?qū)⒂脩羲枰男畔⑷鏈?zhǔn)確展示出來(lái)，并且需要有良好的交互體驗(yàn)。本系統(tǒng)的信息可視化展示需求在功能上應(yīng)該具有圖表展示、地圖展示和實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。數(shù)據(jù)圖表展示可以給用戶以直觀的視覺(jué)體驗(yàn)，表格的設(shè)計(jì)可以通過(guò)列表的形式快速查詢某項(xiàng)屬性的準(zhǔn)確數(shù)值，折線圖、柱狀圖等可以突出反映出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，在氣象數(shù)據(jù)、土壤條件等時(shí)空序列變化規(guī)律上有著很好的效果。地圖展示是GIS功能的體現(xiàn)，它需要能夠顯示出試驗(yàn)區(qū)以及智能水閥的地理位置信息，以及示范區(qū)場(chǎng)景三維模型。實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控不同于實(shí)時(shí)獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其在視覺(jué)效果上更加直觀，用于滿足用戶對(duì)示范區(qū)進(jìn)行整體管控。2.3灌溉智能控制功能灌溉智能控制功能是本系統(tǒng)的核心功能，要求系統(tǒng)在無(wú)人干預(yù)的情況下可以自行控制灌溉，能夠計(jì)算所需的灌水量、灌溉時(shí)間，涉及灌溉智能判斷和智能控制。灌溉的智能判斷需要系統(tǒng)應(yīng)用田間水量平衡公式、作物生長(zhǎng)規(guī)律對(duì)所收集的農(nóng)田大數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析。根據(jù)田間傳入數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，判斷作物環(huán)境變化確定是否進(jìn)行灌溉。灌溉的智能控制是根據(jù)灌溉所確定的各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)算灌溉水用量及所需灌溉時(shí)間，在灌溉方案計(jì)算完成后，向智能水閥等灌溉設(shè)施及時(shí)發(fā)布指令，實(shí)現(xiàn)智能灌溉控制。這項(xiàng)功能不僅僅要求在Windows服務(wù)中實(shí)現(xiàn)，用戶需要能夠在可視化管理農(nóng)田信息的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所展示數(shù)據(jù)分析以及其數(shù)據(jù)背后設(shè)備的管控，因此前端平臺(tái)上還應(yīng)有相應(yīng)灌溉指令發(fā)布功能。2.4用戶綜合管理用戶作為系統(tǒng)的使用者，也是系統(tǒng)單獨(dú)的一部分。系統(tǒng)需提供包括用戶注冊(cè)、登錄等賬號(hào)管理功能。此外，系統(tǒng)還需對(duì)不同用戶進(jìn)行管理，設(shè)置不同等級(jí)的管理權(quán)限。普通用戶相對(duì)于管理員來(lái)說(shuō)，沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)本身進(jìn)行更改開(kāi)發(fā)的權(quán)力，而管理員權(quán)限在普通用戶的權(quán)限之上，可以使用系統(tǒng)的全部功能的同時(shí)，可以對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行管理和維護(hù)，這樣設(shè)置從某種程度上提高了系統(tǒng)的安全性和管理人員的可操作性。3、系統(tǒng)框架要求智慧節(jié)水灌溉管理平臺(tái)利用物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境參數(shù)，設(shè)計(jì)生態(tài)、環(huán)境參數(shù)與需水量關(guān)系模型，利用智能決策技術(shù)獲得農(nóng)作物生長(zhǎng)最佳需水量和灌溉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的適時(shí)精細(xì)灌溉，智慧節(jié)水灌溉管理平臺(tái)包括PC端系統(tǒng)及移動(dòng)端系統(tǒng)。3.1PC端系統(tǒng)系統(tǒng)功能模塊劃分如圖1所示。圖1智能灌溉應(yīng)用管理系統(tǒng)功能模塊系統(tǒng)可以將各種資源使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使相關(guān)人員及時(shí)了解整個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)資源信息，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行合理使用，從而達(dá)到省水節(jié)能、省工省地的效果。（1）智慧灌溉一張圖智慧灌溉一張圖通過(guò)駕駛艙模式實(shí)時(shí)反映灌溉區(qū)域的水泵、各電磁閥運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)將采集的各類數(shù)據(jù)形象化、直觀化、具體化。以3D可視化技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建灌溉示范區(qū)的可視化，正確顯示當(dāng)前試驗(yàn)田地理位置，并對(duì)其和智能水閥進(jìn)行標(biāo)注，正確加載三維模型。統(tǒng)一整合視頻監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)測(cè)等各種信息系統(tǒng)，對(duì)集成數(shù)據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，建成智慧灌溉的三維場(chǎng)景、監(jiān)控等一張圖，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉過(guò)程的全面信息化，達(dá)到提高綠化灌溉管理水平、從而提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的目的。（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)以圖形用戶界面的形式，實(shí)時(shí)查看電磁閥控制單元、土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)、灌溉水量信息、氣象信息監(jiān)測(cè)點(diǎn)及視頻監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。田間終端設(shè)備包括有田間小型氣象站一臺(tái)，能夠采集包括由降雨量、空氣水分含量、氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)場(chǎng)的氣象狀況；土壤墑情傳感器，能夠采集包括土壤體積含水量、土壤溫度、土壤鹽分?jǐn)?shù)據(jù)；智能水閥，需要按照劃分地塊，每塊試驗(yàn)田設(shè)置相關(guān)設(shè)施，能夠獲取水閥狀態(tài)；視頻監(jiān)控設(shè)施，能夠?qū)崟r(shí)獲取試驗(yàn)田實(shí)時(shí)監(jiān)控。由于所使用田間終端模塊的各個(gè)傳感器設(shè)備、智能灌溉設(shè)施等均由儀器生產(chǎn)廠家提供，并在出廠時(shí)已提供與系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?，因此在Windows服務(wù)中，只需要編寫相關(guān)函數(shù)，調(diào)用其數(shù)據(jù)接口即可，不再需要對(duì)其硬件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。平臺(tái)的數(shù)據(jù)展示功能分為統(tǒng)計(jì)圖、表格和視頻展示等。其中圖表展示需要調(diào)用Echarts插件，在HTML頁(yè)面引入Echarts后可以使用其豐富的圖表庫(kù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。氣象數(shù)據(jù)如：降雨量、氣溫、空氣濕度等采用折線圖和柱狀圖展示，而土壤數(shù)據(jù)中的土壤體積含水量則采用累積折線圖進(jìn)行展示，這樣能夠符合用戶的常規(guī)視覺(jué)邏輯，從而大大提高用戶交互感。針對(duì)土壤墑情數(shù)據(jù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不同深度的分布圖，并通過(guò)設(shè)置計(jì)時(shí)器，實(shí)現(xiàn)時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)態(tài)展示。監(jiān)控視頻展示能夠?qū)⒐喔仁痉秴^(qū)實(shí)時(shí)狀況最為真實(shí)的展現(xiàn)給用戶，應(yīng)在灌溉示范區(qū)安裝監(jiān)控?cái)z像頭，利用攝像頭生產(chǎn)廠家所提供的接口接入平臺(tái)，從而在可視化平臺(tái)上將監(jiān)控?cái)z像內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；在前端開(kāi)發(fā)中，應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)按鈕控制視頻通道的切換。（3）智能灌溉智能灌溉模塊是系統(tǒng)的核心模塊，它將智能灌溉決策模型以功能函數(shù)的方式嵌入系統(tǒng)。該模塊從功能上分為智慧灌溉計(jì)算和實(shí)時(shí)灌溉控制兩部分。在灌溉實(shí)施前系統(tǒng)可以通過(guò)作物需水預(yù)測(cè)模型根據(jù)農(nóng)田管理者所提供的種植作物的種類、種植面積、作物生長(zhǎng)階段、目標(biāo)產(chǎn)量給出建議灌溉值。在種植作業(yè)過(guò)程中，在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置時(shí)鐘，以固定的時(shí)間間隔采集數(shù)據(jù)，依據(jù)作物適宜土壤含水量自動(dòng)進(jìn)行灌溉決策，控制智能水閥實(shí)施灌溉。1）作物需水預(yù)測(cè)模型：參考作物騰發(fā)量(ET0)是計(jì)算作物騰發(fā)量和進(jìn)行灌溉預(yù)報(bào)的前提要素。針對(duì)PenmanMonteith公式的應(yīng)用局限性，利用公共天氣預(yù)報(bào)可測(cè)因子及歷史氣象數(shù)據(jù)計(jì)算ET0為基準(zhǔn)，對(duì)廣州站多年預(yù)報(bào)氣象信息風(fēng)力狀況進(jìn)行量化后，以樣本年氣象預(yù)報(bào)信息為輸入因子、ET0為輸出因子，建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型；預(yù)測(cè)出參考作物的潛在需水量ET0，由公式ET=KC×ET0計(jì)算出的灌區(qū)農(nóng)作物需水量ET，KC是指充分供水條件下實(shí)際農(nóng)作物蒸發(fā)蒸騰量與參考農(nóng)作物蒸發(fā)蒸騰量的比值。其反映了農(nóng)作物本身的生物學(xué)特性、產(chǎn)量水平、土壤耕作條件等對(duì)農(nóng)作物需水量的影響。其因農(nóng)作物種植、發(fā)育階段和產(chǎn)量而異，生育初期、末期較小，中期較大。KC選用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的作物系數(shù)表的作物系數(shù)。通過(guò)查閱FAO的作物系數(shù)表確定廣州地區(qū)的主要農(nóng)作物全生育期內(nèi)的作物系數(shù)。2）基于水量平衡智能灌溉決策模型：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際條件下，農(nóng)田土壤含水量通常不能夠滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需求或者是土壤含水量與作物生長(zhǎng)所需的最適宜的含水量不一致，主要表現(xiàn)為土壤含水量過(guò)低，不能夠滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需求；或者農(nóng)田土壤含水量過(guò)多，也不利于作物的生長(zhǎng)。鑒于此類現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，我們必須采取一定的措施為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境條件，一般來(lái)說(shuō)主要是通過(guò)灌溉或者排水來(lái)調(diào)節(jié)土壤中的含水量，使其處于適宜作物生長(zhǎng)的范圍內(nèi)。因?yàn)橥寥篮康倪^(guò)多或過(guò)少都不利于作物的生長(zhǎng)，因此精確灌溉對(duì)土壤含水量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)其主要目標(biāo)是節(jié)水增產(chǎn)。根據(jù)作物生理特性及生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段的需水規(guī)律，并對(duì)農(nóng)田水量變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行分析研究，以對(duì)農(nóng)田土壤含水量的調(diào)控為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物適時(shí)、適量地進(jìn)行灌溉，提高灌溉水的利用效率。本項(xiàng)目采用田間水量平衡原理，以農(nóng)田土壤含水量為研究對(duì)象，結(jié)合田間土壤墑情、氣象信息等完成對(duì)土壤含水量的計(jì)算從而確定為滿足作物生長(zhǎng)所需的灌水量。具體做法如下：農(nóng)作物含水量設(shè)定：在農(nóng)田布設(shè)土壤墑情傳感器能夠?qū)崟r(shí)讀取土壤的水分?jǐn)?shù)據(jù)，確定土壤水分變化狀況。隨著農(nóng)作物耗水，土壤根系部分的水分不斷減少，當(dāng)土壤水分降低到允許土壤水分下限時(shí)，開(kāi)啟灌溉。隨著灌溉的繼續(xù)，土壤水分逐漸增多，當(dāng)傳感器探測(cè)到土壤水分達(dá)到允許上限時(shí)停止灌溉。表1為農(nóng)作物土壤含水量上下限閾值。表1農(nóng)作物含水量上下限有效降水量的估算：有效降水量計(jì)算以日降水量為準(zhǔn)，日降水量小于5mm，視為無(wú)效降水；日降水量5～30mm，利用率為100%；日降水量30～50mm，利用率取60%；日降水量大于50mm，利用率取30%。農(nóng)作物灌水量計(jì)算：M=ET-P-（W0-Ws）-Wk+M1；土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層取0.35m，土壤水利用量（W0-W）經(jīng)分析計(jì)算，灌區(qū)統(tǒng)一取1m3/667m2*d；隨著灌溉水入滲補(bǔ)給，地下水位上升十分緩慢且有限，故地下水補(bǔ)給Wk=0。智能灌溉決策：通過(guò)獲取公共天氣預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)出潛在需水量，種植作物甘所處生長(zhǎng)階段，得出該階段作物系數(shù)，及該片農(nóng)田面積。根據(jù)公共天氣預(yù)報(bào)及灌區(qū)小氣候數(shù)據(jù)，可以預(yù)報(bào)出逐日灌水量；根據(jù)水量平衡原理，可以確定灌溉管理制度，何時(shí)需要灌水、每次灌水持續(xù)時(shí)間和間隔多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行灌溉；結(jié)合開(kāi)啟/關(guān)閉田間電磁閥、水泵控制、管路監(jiān)測(cè)，真正達(dá)到智能精細(xì)灌溉管理及決策應(yīng)用。3）模型與平臺(tái)耦合功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是在Windows服務(wù)中編寫相應(yīng)函數(shù)，調(diào)取當(dāng)前土壤體積含水量數(shù)據(jù)，與灌溉上下限做比較，當(dāng)土壤體積含水量達(dá)到上限時(shí)停止灌溉，達(dá)到下限時(shí)開(kāi)始灌溉。灌溉指令發(fā)布由部署在服務(wù)器端的服務(wù)發(fā)送給田間智能水閥，結(jié)合灌溉判定實(shí)現(xiàn)灌溉的遠(yuǎn)程智能控制。除Windows服務(wù)執(zhí)行的智慧灌溉操作外，針對(duì)智能水閥設(shè)定了自定義控制的功能，目的是在農(nóng)田灌溉過(guò)程中，Web前端用戶在可視化平臺(tái)管理農(nóng)田灌溉時(shí)，可以隨時(shí)對(duì)灌溉進(jìn)行控制和管理。由于是用戶本身發(fā)布指令，所以此處指令將直接發(fā)布到智能水閥，不需要向服務(wù)器申請(qǐng)，也不需要部署在計(jì)算機(jī)上，而是在執(zhí)行指令時(shí)將水閥狀態(tài)及時(shí)返回給服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)記錄即可。（4）自動(dòng)灌溉自動(dòng)灌溉即對(duì)農(nóng)田種植作物固定，在一段時(shí)間內(nèi)執(zhí)行相同的命令，實(shí)現(xiàn)相同的功能下使用，此操作節(jié)省人力，使施肥灌溉自動(dòng)化。在任務(wù)子項(xiàng)中可以直觀獲取當(dāng)前的灌溉任務(wù)包括測(cè)站狀態(tài)、測(cè)站名稱、閥門狀態(tài)、土壤水分、采集時(shí)間、任務(wù)狀態(tài)等。在輪灌組子項(xiàng)中將田間種植結(jié)構(gòu)相同的田塊設(shè)置為同一個(gè)輪灌組，并選擇已經(jīng)設(shè)置好的灌溉方案。在輪灌方案子項(xiàng)中，可以根據(jù)不同農(nóng)作物設(shè)置相適應(yīng)的灌溉方案。1）灌溉計(jì)劃灌溉操作應(yīng)能制定灌溉汁劃，計(jì)劃內(nèi)包括灌溉組號(hào)、計(jì)劃灌溉吋長(zhǎng)、單組閥號(hào)、實(shí)際灌水時(shí)長(zhǎng)、輪灌狀態(tài)等。應(yīng)能修改、暫停、終止計(jì)劃，還可以單個(gè)輪灌組啟動(dòng)、暫停、終止。還能單個(gè)閥門點(diǎn)選灌溉，多種灌溉方式便于用戶不同需求在系統(tǒng)的界面當(dāng)中，灌溉管理人員可以事先設(shè)定一段時(shí)間的灌水計(jì)劃，系統(tǒng)會(huì)按照該灌溉計(jì)劃自動(dòng)施行灌溉。2）輪灌編制根據(jù)輪灌組名稱查詢對(duì)應(yīng)的信息，添加輪灌組信息：點(diǎn)擊“添加輪灌組”，填寫輪灌組信息、支管，然后點(diǎn)擊“選擇支管”，查看“支管列表”，每個(gè)出地樁的支管1、2只能支持選擇一個(gè)，然后點(diǎn)擊“保持”。（5）人工灌溉人工灌溉即用戶通過(guò)系統(tǒng)手動(dòng)控制各個(gè)閥門實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。手動(dòng)模式適用于在灌溉情況較復(fù)雜時(shí)，通過(guò)人為的干預(yù)，達(dá)到灌溉目的。采用此種方式，需要有一定的技術(shù)專業(yè)知識(shí)作為支撐，并實(shí)現(xiàn)點(diǎn)選打開(kāi)設(shè)備操作日志功能。（6）查詢統(tǒng)計(jì)查詢統(tǒng)計(jì)模塊主要由氣象信息與灌溉信息兩個(gè)子模塊構(gòu)成；氣象信息模塊可以查詢田間微氣象站的信息，并通過(guò)圖表、表格形式展示出來(lái)。（7）自動(dòng)控制通過(guò)該子系統(tǒng)可對(duì)泵房水泵進(jìn)行控制；并且能夠根據(jù)水泵電流和電壓監(jiān)測(cè)、出水口壓力和流量監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)爆管、漏水、低壓運(yùn)行等不合理灌溉事件，及時(shí)通知系統(tǒng)維護(hù)人員，保障灌溉系統(tǒng)高效運(yùn)行。（8）設(shè)備管理設(shè)備管理模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備新增、刪除、編輯功能。在菜單欄可以顯示本管理員賬號(hào)里面的所有設(shè)備，在頁(yè)面的上方點(diǎn)擊“添加”按鈕，可以新增項(xiàng)目，如傳感器通道設(shè)置根據(jù)采集儀的采集通道，按順序設(shè)置。如通道1是大氣溫度，點(diǎn)擊CH1的環(huán)境要素下拉鍵，出現(xiàn)選擇列表，選擇大氣溫度即可，在CH1的定義名稱輸入通道名稱，如：大氣溫度選擇環(huán)境要素之后，測(cè)量范圍和測(cè)量精度自動(dòng)填充。有些環(huán)境要素有多種測(cè)量范圍，故需要選擇正確測(cè)量范圍的環(huán)境要素。繼電器設(shè)置：根據(jù)采集儀的繼電器順序設(shè)置平臺(tái)繼電器。如繼電器1是控制水泵，點(diǎn)擊J1的環(huán)境要素下拉鍵，出現(xiàn)選擇列表，選擇水泵即可，在J1的定義名稱輸入設(shè)備名稱，如：水泵。（9）系統(tǒng)管理該模塊包括作物系數(shù)、用戶管理、權(quán)限管理功能；系統(tǒng)可以針對(duì)不同用戶設(shè)置相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)操作權(quán)限。用戶管理出現(xiàn)本管理員賬號(hào)里面的所有設(shè)備，在頁(yè)面可以新增用戶。點(diǎn)擊“添加”之后，輸入用戶的具體信息，包括：賬號(hào)、密碼及用戶類型（用戶類型為普通用戶）等，然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，用戶添加成功，點(diǎn)擊用戶的基本信息，可以對(duì)用戶的各種屬性進(jìn)行修改，用戶管理是系統(tǒng)安全性的一部分，系統(tǒng)對(duì)用戶驗(yàn)證主要體現(xiàn)在登錄前端平臺(tái)的部分。用戶登錄時(shí)，需要已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫(kù)注冊(cè)有賬戶，并且需要正確匹配到用戶的賬號(hào)和密碼。模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能為在用戶輸入正確用戶名和密碼時(shí)能夠成功登錄前端平臺(tái)主界面，