农田实验数据的自动采集与管理系统

摘要

本发明公开了一种农田实验数据的自动采集与管理系统，包括表现层，用于接收用户通过浏览器向系统提交的请求或发出的指令，通过处理用户请求，调用业务逻辑层相对应的业务逻辑处理模块，实现与业务逻辑层之间的交互，还用于将数据封装成数据模型；业务逻辑层，用于负责响应和处理表现层传来的用户服务请求，并将处理好的结果返回给表现层，呈现给用户，是连接表现层和数据层的纽带；数据层，用于接收业务逻辑层的处理结果，并负责数据的存储和检索，提供数据给业务逻辑层，业务逻辑层将数据反馈给表示层，响应用户的请求。本发明实现了农田实验数据的采集、查询、统计、分析、输入和输出等功能，还能对所采集的试验数据进行统一的管理与共享。

主权项

农田实验数据的自动采集与管理系统，其特征在于，包括表现层，用于接收用户通过浏览器向系统提交的请求或发出的指令，通过处理用户请求，调用业务逻辑层相对应的业务逻辑处理模块，实现与业务逻辑层之间的交互，还用于将用户传送的数据封装成数据模型；表现层页面样板框架包括标题栏、菜单栏、页脚和管理内容区，标题栏显示软件名称。菜单栏以树形结构给出了常用操作的快捷按钮，并具有模块切换的功能，管理内容区展示了各模块的具体功能细节，菜单栏和管理内容区依附于特定的业务模块，每个模块都由一个菜单栏和若干个内容区组成，用户可以通过操作菜单栏切换内容区，其页面布局主要采用JSF的增强功能‑Facelets来提供样板框架；业务逻辑层：负责响应和处理表现层传来的用户服务请求，并将处理好的结果返回给表现层，呈现给用户，是连接表现层和数据层的纽带。业务逻辑层包括试验基地管理、个人业务管理、安防监控管理、运行维护管理四个功能模块。该层位于数据层和表现层之间，为上下两层数据交换起到了承上启下的作用，其实现主要由EJB3.0的Session Bean来完成，每个Session Bean应该至少有一个业务接口和一个实现类，业务接口中定义了处理用户请求的业务方法，实现类对这些方法进行实现，客户端不能直接访问Bean实现类，必须通过业务接口调用Session Bean中的业务方法；数据层：接收业务逻辑层的处理结果，并负责数据的存储和检索，同时提供数据给业务逻辑层，业务逻辑层将数据反馈给表示层，响应用户的请求；下位机代理是实际环境中下位机设备的映射，用户对设备的操作通过该类实体转化为针对下位机设备的具体操作；数据层的实现具体包括数据库访问连接实现，持久化对象定义和操作；在搭建软件平台时，需要在MySQL数据库中创建数据表，并建立各表之间的联系；通过配置seam框架的xml文件来实现数据库连接。持久化对象(Persistent Object)主要负责与后台数据库进行交互，它是一个完全符合JavaBean规范的纯Java对象，其属性为私有属性，并提供相应的getter和setter方法，对外隐藏了内部实现的细节；数据持久化由EJB3.0的实体Bean完成，实体Bean和数据库数据表之间具有映射关系，表中的每一列对应一个属性，每个实体对应表中的一条记录。持久化对象操作功能通过JPA来实现；JPA EntityManager管理着关系数据库表与实体之间的映射，开发者使用注解@PersistenceContext，注入一个EntityManager实例；EntityManager.persist()方法将实体bean存为与之相对应数据表的一条记录，EntityManager.query()方法运行JPQL(Java持久化查询语言)查询语句从数据库中取回数据，这种数据具有实体bean对象集合的形式；测坑数据采集系统，用于进行侧坑数据的采集，并将采集到的数据发送到数据层。该系统采用嵌入式ARM开发板、数据转换模块及多种类传感器，搭建自动化的测坑数据采集硬件系统；首先，现场待采集的物理量通过传感器转变成电压、电流等形式的电信号。然后，通过数据转换模块获取电信号所对应的数据值，并组织为485通信数据包向上传递给采集器；采集器与上位机软件之间通过以太网实现数据的传输，上位机发送请求协议帧，采集器接到请求协议帧后，将对应的数据包以响应协议帧的形式反馈给上位机软件；数据库，用于储存所采集到的数据，数据库采用Linux环境下的MySQL5.1数据库，其设计将围绕软件功能展开，其中，测坑数据是软件系统数据库的主体，其他的数据还包括摄像头信息、摄像头配置信息、摄像头图片信息、文件信息、数据解析规则信息、用户信息、个人数据信息、农田小气象区数据、模拟降雨区数据、日志管理信息、系统配置信息。