A、 數據統計分析畫面包括實時數據顯示和歷史數據顯示兩部分內容,顯示的數據有電機電壓、電流、蓄水池水位、過濾器前后水壓、出水口流量、土壤水分以及氣象站、設備電池電壓等。
B、 系統管理界面包括系統通訊診斷、系統設備拓撲結構圖、設備地址、時鐘、工作參數配置界面、設備列表、輪灌編輯界面、用戶管理界面、數據存儲設置、調閱、導出界面、設備通訊狀態、設備電池電壓,首部電壓電流、水位、水壓等錯誤或者數據超常報警設置等。
1、 設備控制功能
設備控制功能包括田間各個電磁閥與水泵的單獨控制以及電磁閥的輪灌控制。單獨控制時,農民可以在監控畫面上對每一個設備進行單獨的打開或關閉操作,當操作沒有反饋或反饋信息錯誤時能進行相應的報警。
輪灌控制需要根據系統管理界面中對于輪灌功能的配置,系統自動完成所有電磁閥的打開與關閉控制以及打開的時間等。

1、 數據存儲記錄功能
系統中采集的各種模擬量數據,如首部電壓、電流、水位、水壓、流量、土壤水分等都進行記錄,數據記錄使用定時記錄的功能,每半小時記錄一次相關數據(記錄數據時間可設定),數據保留時間為1年,數據記錄使用易控自帶的SQLexpress數據庫完成。同時,在畫面上可以通過報表、曲線的方式進行歷史記錄數據的查看。
2、 報警功能
報警功能主要針對重要的操作和模擬量超限進行。
報警的方式根據現場計算機的條件可以有聲光和短信兩種方式,需要泵房監控系統中配置相應的音箱及短信發送模塊。
重要的報警能記錄到數據庫中進行歷史報警的查詢功能。
3、 用戶管理功能
田間泵房管理系統的用戶主要包括系統操作的農民和相應參數設置的維護人員。不同用戶通過用戶名和密碼登陸獲取不同的權限。
農民主要權限為設備的單獨操作和實時數據的查看。
系統維護人員具有所有功能操作的權限(由于維護人員不是長期駐守在泵房,所以參數維護由監控中心維護人員統一進行遠程維護)。
4、 數據上傳功能
現場監控站只是整個系統的最底層監控系統,它是最底層的數據采集系統,對于上層管理系統來說,它還包括數據上傳到監控系統的功能。
本系統中,現場監控站與上層集中監控中心的通信方式有兩種GPRS和超短波電臺的方式。因此,數據上傳功能使用易控IO通信中的modbus主站方式將數據通過GPRS或者超短波電臺發送到監控中心。
2.2.2 集中監控中心
集中監控中心負責將所管轄的現場監控站的所有信息進行集中管理,集中監控中心設置在相應的上級管理中心,設置一臺監控服務器,監控服務器作為集中數據服務器、歷史記錄和WEB發布服務器使用。

監控中心實現的功能主要有:
1、 數據采集功能
集中監控中心與各個現場監控站的距離較遠,使用有線傳輸的方式成本太高,因此,選用無線的數據傳輸方式,根據各個泵房配置的無線模塊的不同,主要包括GPRS網絡、遠傳數據網絡(電臺)。
2、 監控畫面
監控中心是下轄的所有現場監控站信息的匯總,它的監控畫面主要包括:
A、 用戶登錄界面:監控中心集中了中所有監控系統,不同用戶可以按照權限顯示不同的項目點分布界面。
B、 監控信息管理畫面
監控信息管理根據不同用戶的權限,顯示不同的內容,打開相應的監控地圖,在地圖中可以選取不同的現場監控站,點擊后就可以直接顯示相應的數據信息。對于更高級用戶,登錄后可以在不同信息管理中切換顯示畫面。
3、 數據統計分析功能
數據分析統計功能是指對各個現場監控站數據進行集中數據的存儲、曲線棒圖的對比分析、報表文件的查看等功能。
A、 數據存儲功能:將系統采集到的相關模擬量數據進行集中歷史記錄,使用SQLSERVER數據庫,歷史記錄的時間間隔為30分鐘,數據的存儲周期為2到3年,數據存儲到數據存儲服務器中。
B、 曲線棒圖功能:在監控畫面中能將各個歷史記錄數據通過歷史曲線,棒圖的形式進行展示,主要包括用水量曲線、流量曲線等。歷史曲線可以通過時間查詢不同時間段的曲線情況。
C、 報表功能:通過歷史記錄數據,可以形成系統的數據報表,包括日、月、年等報表,操作人員可以通過時間查詢相關時間段的數據形成相應的數據報表,同時報表還具有數據查詢、打印、導出為EXCEL等功能。
4、 報警功能
報警功能主要包括系統中監測到的一些設備報警以及模擬量的越限報警,對于不重要報警信息可以通過聲光方式在監控室顯示,對于重要報警信息可以通過手機短信的方式在報警的第一時間發送到相關人員。
5、 用戶管理功能
用戶管理功能配置系統中不同登錄用戶的操作權限,以及用戶登錄、注銷等功能。
6、 WEB發布功能
將監控中心中相關的數據畫面通過易控的WEB發布功能發布到INTERNET上,相關人員只需要通過各自電腦的IE瀏覽器就可以直接查看各個現場監控站的運行情況。
3、結束語
本系統設計融合了自動化組態、移動通信、廣域網無線通信、ZIGBEE局域網無線通信等先進技術,能夠實現農田定點采集、移動采集與傳輸功能。具有結構簡單、功耗低、設計成本低、使用性強、監測數據實時顯示實時上傳和可重復性好等顯著特點。與國內外現有類似產品比較,有以下特點:
(1)、系統節能設計。系統子站采用無源干電池技術,為了極大提高子站使用壽命,通過合理的通信技術,降低子站通信耗能,節省了能源,提高了效率,節省了成本。
(2)作物本身是決定是否需要灌溉的最佳指示物,只有他們才能把控制作物水分平衡的土壤因子整合起來。現場控制站通過采集影響作物生長的環境參數,了解農作物對水的需求情況做到按需供水。
(3)、充分考慮傳感器節點部署區域環境復雜、大型遮擋物較多等因素。為了克服環境復雜、遮擋物較多等干擾因素,在軟件開發時,做了很多差錯控制技術,提高數據傳輸的可靠性。同時考慮到系統干擾問題,做了相應的抗干擾措施,使系統通信順利暢通。
(4)將無線數據傳輸技術和節水灌溉技術結合起來,采用無線數據傳輸和控制,對提高節水灌溉的自動化水平,更快、更準確的掌握作物的生長環境及生長規律,更精確、及時的控制灌溉,節約勞動力,對提高農業投入的經濟效益具有重要的意義。