农业自动化设备监测运维系统技术方案

本发明专利技术公开了一种农业自动化设备的监测运维系统，包括应用服务器；所述应用服务器用于运行监测运维软件/服务，备份存储各个农业自动化边缘服务器的监测运营历史数据，且与消息代理服务器连接；消息代理服务器，所述消息代理服务器用于在农业自动化边缘服务器、应用服务器和监测运维软件之间进行消息代理。本发明专利技术能对分布在不同地理位置的农业自动化设备进行集中运维监测和管理，提高运维效率，减少或避免系统异常情况对用户生产管理的不良影响，最终提高农业自动化设备运行效果。

Agricultural automation equipment monitoring and operation system

【技术实现步骤摘要】
农业自动化设备监测运维系统
本专利技术涉及农业自动化设备
，更为具体地，涉及一种农业自动化设备的监测运维系统。
技术介绍
随着技术的进步，农业劳动力成本不断增加，农业自动化设备及其系统成了规模化农业种植领域的必备基础设施。在农业种植应用中，种植基地一般无法专门安排一个自动化设备管理岗位，自动化设备的巡检和维护的工作往往是缺失的，再加上农业种植应用领域的面积较大，常常是设备出了问题很久都没有被发现，这不但给种植管理单位造成不便，也让自动化设备厂家或系统集成商面临着很大的售后服务压力，严重时还可能影响正常的种植生产。此外，为了保证自动化设备及相应的软件的稳定运行或增加新的功能，往往需要对软件进行升级。对于设备和系统集成商而言，应用项目较少时进行软件升级比较容易应付，但随着应用项目的增加的，软件的维护压力将大大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种农业自动化设备的监测运维系统，能对分布在不同地理位置的农业自动化设备进行集中运维监测和管理，提高运维效率，减少或避免系统异常情况对用户生产管理的不良影响，最终提高农业自动化设备运行效果。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种农业自动化设备的监测运维系统，包括应用服务器，所述应用服务器用于运行监测运维软件/服务，备份存储各个农业自动化边缘服务器的监测运维历史数据，且与消息代理服务器连接；消息代理服务器，所述消息代理服务器用于在农业自动化边缘服务器、应用服务器和监测运维软件之间进行各类消息的代理通信；监测运维软件，所述监测运维软件包括后端服务群和前端软件；所述后端服务群运行于应用服务器，且各服务间通过IPC和/或网络通信进行工作协调，后端服务群通过HTTP、WEBSOCKET协议为所述前端软件提供API接口，且与消息代理服务器通信，从而与各个农业自动化边缘服务器通信，能够备份和存储各个农业自动化边缘服务器的监测和运维数据；前端软件，所述前端软件用于按不同的维度，显示自动化设备的实时运行状态信息并对各个农业自动化边缘服务器及其软件服务进行管理，所述运行状态信息包括状态更新时间、状态类型、状态值；不同的维度包括按不同位置、不同设备类型、不同设备号分类显示，用于供运维系统管理员对各个农业自动化边缘服务器及运行于其上的软件或服务进行管理，以实现远程控制单个或多个农业自动化边缘服务器关闭、重启，以及远程控制控制运行于农业自动化边缘服务器的软件或服务的停止、更新和重启；农业自动化边缘服务器，所述农业自动化边缘服务器与消息代理服务器连接，用于保证农业自动化边缘服务器在没有固定IP地址的情况下能够实时与应用服务器和监测运维软件通信；农业自动化设备集合，所述农业自动化设备集合通过有线和/或无线通信链路连接到农业自动化边缘服务器，上报自身状态或异常报警信息至边缘服务器；或接受边缘服务器的状态查询指令再给出相应返回，自动化设备的状态包括状态更新时间、传感器数据值、工作电压、工作电流和工作参数中的一种或多种。进一步的，所述消息代理服务器部署为MQTT消息代理、反向代理服务器、TCP代理、SOCKET代理中的任一种。进一步的，后端服务群用于提供异常报警服务，通过APP消息推送、或WEBSOCKET消息向相关用户发送异常报警信息外，还用于与微信、第三方短信和语音服务平台交互，从而实现在异常报警发生时，能够通过各个渠道将异常报警消息及时有效的通知到相关用户。进一步的，前端软件以WEB、APP、微信小程序形式供用户使用，用户包括农业自动化设备管理员、运维系统管理员和自动化设备厂商维护工程师。进一步的，前端软件用于查询显示不同设备不同时间段的历史运行状态数据，可用于在发生异常或故障后对相关的设备进行诊断分析；用于异常报警信息接收和查询，当异常发生时，此项功能会接受来自后端服务群的异常报警消息，用户也可以查询历史的异常报警信息。进一步的，前端软件还为运维系统管理员提供一个工作界面，用于对各个农业自动化边缘服务器及运行于其上的软件或服务进行管理，以实现远程控制单个或多个农业自动化边缘服务器关闭、重启，以及远程控制运行于农业自动化边缘服务器的软件或服务的停止、更新和重启。进一步的，还包括操作日志功能；工单功能，软件的各个用户能够利用此功能提交工单，借助工单功能，各个用户能够跟踪异常或问题的处理进度，而后端服务群在自动化运维过程中也能够自动根据预设的规则创建工单，并提醒到工单相关的用户；账户管理功能，此功能主要包括用户信息维护、密码修改、功能设置功能。进一步的，农业自动化边缘服务器，包括如下作用：用于维持和管理与消息代理服务器的连接，并通过MQTT、MODBUS或私有协议通过消息代理服务器与应用服务器或监测运维软件交互通信。用于自动巡检各类农业自动化设备的实时状态，农业自动化边缘服务器上运行有软件服务，软件服务定期查询、接收、汇总其下各类农业自动化设备集合中各类设备的实时状态，并通过消息代理服务器同步到应用服务器和监测运维软件；用于操作日志存储，并通过消息代理服务器同步到应用服务器和监测运维软件，通过消息代理服务器将数据备份至应用服务器。用于判断本地农业自动化设备的运行状态是否正常，当判断到异常情况时，通过消息代理服务器向应用服务器发送报警消息。用于实时上报农业自动化边缘服务器的状态，包括CPU使用率、存储占用率、内存占用率和网络状态数据；用于自身系统和软件服务的管理，农业自动化边缘服务器接受监测运维软件的指令，启动、停止、重启运行于自身之上的软件服务，或重启、关闭、更新维护自身。用于更新其下农业各类农业自动化设备的程序，农业自动化边缘服务器接受监测运维软件的指令，从软件版本管理服务器拉取指定版本程序并远程更新本地自动化设备的程序，或进行软件版本回滚；用于更新自身的软件程序，农业自动化边缘服务器接受监测运维软件的指令，从软件版本管理服务器拉取指定版本程序更新农业自动化边缘服务器软件，或进行自身的软件版本回滚。进一步的，农业自动化设备集合通过农业自动化边缘服务器获取新版本程序，从而对自身的软件程序进行升级。进一步的，农业自动化设备集合包括农业气象监测设备、温室环境传感器、土壤传感器、植物传感器、阀门控制器、管路传感器、水泵变频器及其控制器、遮阳设备及其控制器、通风设备及其控制器、开窗设备及其控制器、施肥设备及其控制器、补光设备及其控制器。进一步的，本自动监测运维系统的基本工作流程如下：S1：运维系统管理员使用监测运维软件进行日常工作；S2：当运维系统管理员在日常工作中发现异常状态，或收到来自非工单渠道的异常信息时，使用监测运维软件手动创建工单，所创建的工单进入工单处理流程S7；S3：当需要进行软件升级时进入软件升级流程S8；S4：当农业自动化设备管理员在日常巡检中发现设备异常或故障时，若无法处理，则使用监测运维软件创建手动工单，所创建的工单进入工单处理流程S7；S5：各农业自动化边缘服务器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，包括：/n应用服务器(1)，所述应用服务器(1)用于运行监测运维软件/服务，备份存储各个农业自动化边缘服务器(4)的监测运营历史数据，且与消息代理服务器(2)连接；/n消息代理服务器(2)，所述消息代理服务器(2)用于在农业自动化边缘服务器(4)、应用服务器(1)和监测运维软件(3)之间进行各类消息的代理通信；/n监测运维软件(3)，所述监测运维软件(3)包括后端服务群(11)和前端软件(12)；所述后端服务群(11)运行于应用服务器(1)，且各服务间通过IPC和/或网络通信进行工作协调，后端服务群(11)通过HTTP、WEBSOCKET协议为所述前端软件(12)提供API接口，且与消息代理服务器(2)通信，从而与各个农业自动化边缘服务器(4)通信，能够备份和存储各个农业自动化边缘服务器(4)的监测和运维数据；/n前端软件(12)，所述前端软件(12)用于按不同的维度，显示自动化设备的实时运行状态信息，所述运行状态信息包括状态更新时间、状态类型、状态值；不同的维度包括按不同位置、不同设备类型、不同设备号分类显示；用于供运维系统管理员(7)对各个农业自动化边缘服务器(4)及运行于其上的软件或服务进行管理，以实现远程控制单个或多个农业自动化边缘服务器(4)关闭、重启，以及远程控制运行于农业自动化边缘服务器(4)的软件或服务的停止、更新和重启；/n农业自动化边缘服务器(4)，所述农业自动化边缘服务器(4)与消息代理服务器(2)连接，用于保证农业自动化边缘服务器(4)在没有固定IP的情况下能够实时与应用服务器(1)和监测运维软件(3)通信；/n农业自动化设备集合(5)，所述农业自动化设备集合(5)通过有线和/或无线通信链路连接到农业自动化边缘服务器(4)，上报自身状态或异常报警信息至边缘服务器(4)；或接受边缘服务器(4)的状态查询指令再给出相应返回，自动化设备的状态包括状态更新时间、传感器数据值、工作电压、工作电流和工作参数中的一种或多种。/n...

【技术特征摘要】
1.一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，包括：
应用服务器(1)，所述应用服务器(1)用于运行监测运维软件/服务，备份存储各个农业自动化边缘服务器(4)的监测运营历史数据，且与消息代理服务器(2)连接；
消息代理服务器(2)，所述消息代理服务器(2)用于在农业自动化边缘服务器(4)、应用服务器(1)和监测运维软件(3)之间进行各类消息的代理通信；
监测运维软件(3)，所述监测运维软件(3)包括后端服务群(11)和前端软件(12)；所述后端服务群(11)运行于应用服务器(1)，且各服务间通过IPC和/或网络通信进行工作协调，后端服务群(11)通过HTTP、WEBSOCKET协议为所述前端软件(12)提供API接口，且与消息代理服务器(2)通信，从而与各个农业自动化边缘服务器(4)通信，能够备份和存储各个农业自动化边缘服务器(4)的监测和运维数据；
前端软件(12)，所述前端软件(12)用于按不同的维度，显示自动化设备的实时运行状态信息，所述运行状态信息包括状态更新时间、状态类型、状态值；不同的维度包括按不同位置、不同设备类型、不同设备号分类显示；用于供运维系统管理员(7)对各个农业自动化边缘服务器(4)及运行于其上的软件或服务进行管理，以实现远程控制单个或多个农业自动化边缘服务器(4)关闭、重启，以及远程控制运行于农业自动化边缘服务器(4)的软件或服务的停止、更新和重启；
农业自动化边缘服务器(4)，所述农业自动化边缘服务器(4)与消息代理服务器(2)连接，用于保证农业自动化边缘服务器(4)在没有固定IP的情况下能够实时与应用服务器(1)和监测运维软件(3)通信；
农业自动化设备集合(5)，所述农业自动化设备集合(5)通过有线和/或无线通信链路连接到农业自动化边缘服务器(4)，上报自身状态或异常报警信息至边缘服务器(4)；或接受边缘服务器(4)的状态查询指令再给出相应返回，自动化设备的状态包括状态更新时间、传感器数据值、工作电压、工作电流和工作参数中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，所述消息代理服务器(2)部署为MQTT消息代理、反向代理服务器、HTTP代理、TCP代理、SOCKET代理中的任一种。


3.根据权利要求1所述的一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，后端服务群(11)用于提供异常报警服务，通过APP消息推送、或WEBSOCKET消息向相关用户发送异常报警信息外，还用于与微信、第三方短信和语音服务平台交互，从而实现在异常报警发生时，能够通过各个渠道及时将异常报警消息及时有效的通知到相关用户。


4.根据权利要求1所述的一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，前端软件(12)以WEB、APP、微信小程序形式供用户使用，用户包括农业自动化设备管理员(6)、运维系统管理员(7)和自动化设备厂商维护工程师(8)。


5.根据权利要求1所述的一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，前端软件(12)用于查询显示不同设备不同时间段的历史运行状态数据，可用于在发生异常或故障后对相关的设备进行诊断分析；用于异常报警信息接收和查询，当异常发生时，此项功能会接受后端异常报警服务和消息，用户也可以查询历史的异常报警信息。


6.根据权利要求5所述的一种农业自动化设备的监测运维系统，其特征在于，还包括操作日志功能；工单功能，软件的各个用户能够利用此功能提交工单，借助工单功能，各个用户能够跟踪异常或问题的处理进度，而后端服务群在自动化运维过程中也能够自动根据预设的规则创建工单，并提醒到工单相关的用户；账户管理功能，此功能主要包括用户信息维护、密码修改、功能设置功能。

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【专利技术属性】
技术研发人员：钱帅师，张斌，卢科青，唐凯贤，金颖杰，滕雪蓉，杨兆国，孙在尚，
申请(专利权)人：昆明尚禾农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53