RU2251240C1 - System for informational servicing of agricultural enterprise employing precise agriculture technology - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: system has external data input apparatus, visual display unit and receiving-transmitting device, and is further provided with automatized head operating location adapted for controlling said enterprise.

EFFECT: increased efficiency in controlling operation of agricultural enterprise.

4 cl, 7 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в системах управления агропромышленными комплексами, использующими технологию точного земледелия.The invention relates to the field of agriculture and can be used in control systems of agro-industrial complexes using precision farming technology.

Известна система информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия, использующего технологию точного земледелия, содержащая "n" автоматизированных рабочих мест на сельскохозяйственных машинах, каждое из которых включает в себя микропроцессор с заложенной в него математической моделью сельскохозяйственной машины и подключенные к нему датчики текущего состояния сельскохозяйственной машины, средство связи с навигационной спутниковой системой точного позиционирования и приемопередающее устройство, "k" блоков автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий, каждый из которых включает в себя математическую модель контролируемого участка сельскохозяйственных угодий и по крайней мере одно автоматизированное рабочее место непосредственного управления и контроля, включающее в себя персональную ЭВМ с заложенными в нее сведениями о технологии обработки участков сельскохозяйственных угодий и данными о текущем состоянии посевов (см. патент Германии №4442171 С2, А 01 В 79/00, 25.01.1996). Данная система предназначена для обслуживания одного фермерского хозяйства. Сведения о текущем состоянии сельскохозяйственных угодий заносятся в ЭВМ непосредственно фермером. Система предназначена для одиночного фермерского хозяйства и предполагается, что фермер единолично управляет техникой и сам принимает все решения.A known information service system for an agricultural enterprise using precision farming technology containing "n" workstations on agricultural machines, each of which includes a microprocessor with a mathematical model of the agricultural machine embedded in it and sensors for the current state of the agricultural machine connected to it, a communication tool with navigation satellite system for precise positioning and transceiver, "k" automation units control system for individual agricultural land plots, each of which includes a mathematical model of a controlled agricultural land plot and at least one automated workstation for direct management and control, including a personal computer with information about the processing technology of agricultural land plots and data about the current state of crops (see German patent No. 4442171 C2, A 01 B 79/00, 01/25/1996). This system is designed to serve one farm. Information about the current state of agricultural land is entered into the computer directly by the farmer. The system is intended for a single farm and it is assumed that the farmer single-handedly controls the equipment and makes all decisions himself.

Известна также система информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия, использующего технологию точного земледелия, содержащая "n" автоматизированных рабочих мест на сельскохозяйственных машинах, каждое из которых включает в себя микропроцессор с заложенной в него математической моделью сельскохозяйственной машины и подключенные к нему датчики текущего состояния сельскохозяйственной машины, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных, средство связи с навигационной спутниковой системой точного позиционирования и приемопередающее устройство, "k" блоков автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий, каждый из которых включает в себя математическую модель контролируемого участка сельскохозяйственных угодий и оснащенные передатчиками датчики текущего состояния контролируемого участка сельскохозяйственных угодий. Предполагается, что имеется также внешняя ЭВМ, но задачи и функции ее не определены (см. патент США №6199000, НКИ 701/50, 06.03.2001). Данная система также предназначена для обслуживания индивидуального фермерского хозяйства.There is also a system of information services for an agricultural enterprise using precision farming technology, containing "n" workstations on agricultural machines, each of which includes a microprocessor with a mathematical model of the agricultural machine embedded in it and sensors for the current state of the agricultural machine connected to it, a device for external data input, visual data display unit, communication means with a navigation satellite system my exact positioning and transceiver, "k" blocks of automated control of individual farmland plots, each of which includes a mathematical model of the monitored farmland plot and transmitters equipped with transmitters for the current state of the monitored farmland plot. It is assumed that there is also an external computer, but its tasks and functions are not defined (see US patent No. 6199000, NKI 701/50, 03/06/2001). This system is also designed to service individual farming.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является система информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия, использующего технологию точного земледелия, содержащая "n" автоматизированных рабочих мест на сельскохозяйственных машинах, каждое из которых включает в себя микропроцессор с заложенной в него математической моделью сельскохозяйственной машины и подключенные к нему датчики текущего состояния сельскохозяйственной машины, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных, средство связи с навигационной спутниковой системой точного позиционирования и приемопередающее устройство, "k" блоков автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий, каждый из которых включает в себя математическую модель контролируемого участка сельскохозяйственных угодий и оснащенные передатчиками датчики текущего состояния контролируемого участка сельскохозяйственных угодий, и, по крайней мере, одну внешнюю персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей (см. патент США №6336066, НКИ 701/50, 01.01.2002). Данная система обеспечивает наиболее полное информационное обслуживание индивидуального фермерского хозяйства, где единственным потребителем информации является сам фермер.The closest to the claimed invention in terms of essential features is an information system for an agricultural enterprise using precision farming technology containing “n” workstations on agricultural machines, each of which includes a microprocessor with a mathematical model of the agricultural machine embedded in it and connected to sensors of the current state of the agricultural machine, a device for external data input, a visa unit data display, communication with the navigation satellite system of accurate positioning and transceiver, "k" blocks of automated control of individual agricultural land plots, each of which includes a mathematical model of the monitored agricultural land plot and transmitters equipped with transmitters for the current state of the monitored agricultural land plot, and at least one external personal computer with a mathematical library embedded in it x models (see. US patent No. 6336066, NKI 701/50, 01/01/2002). This system provides the most complete information service for an individual farm, where the farmer is the only consumer of information.

Системы информационного обслуживания крупных сельскохозяйственных предприятий типа агропромышленных комплексов в настоящее время отсутствуют. Прямое использование системы информационного обеспечения индивидуального фермерского хозяйства в крупных агропромышленных комплексах невозможно, так как объем информации резко возрастает и будет превышать возможности стандартных персональных ЭВМ. Кроме того, в агропромышленном комплексе занято большое количество специалистов среднего и высшего звена управления, каждый из которых должен иметь в пределах своей компетенции доступ к информации о текущей ситуации на предприятии.Information service systems for large agricultural enterprises such as agro-industrial complexes are currently lacking. Direct use of the system of information support for individual farming in large agro-industrial complexes is impossible, since the amount of information increases dramatically and will exceed the capabilities of standard personal computers. In addition, the agro-industrial complex employs a large number of mid-level and top-level specialists, each of whom must, within their competence, have access to information about the current situation in the enterprise.

Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является создание системы информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия типа агропромышленного комплекса, использующего технологию точного земледелия и имеющего разветвленное производство с многоуровневой (иерархической) системой управления, в которой занято большое количество специалистов. Система должна обеспечивать сбор наиболее полной информации о текущем состоянии агропромышленного комплекса, передачу ее на все уровни управления в соответствии с рангом специалиста и двусторонний обмен информацией, в том числе обмен мнениями главных специалистов, чтобы обеспечить контроль текущей ситуационной динамики всего агропромышленного комплекса. Другой задачей изобретения является создание системы информационного обслуживания агропромышленного комплекса, обеспечивающей согласованное принятие решения на уровне коллегии главных специалистов с учетом уровня компетенции специалистов в рассматриваемом вопросе.The task to which the proposed invention is directed is to create an information service system for an agricultural enterprise, such as an agro-industrial complex, using precision farming technology and having a ramified production system with a multi-level (hierarchical) management system, in which a large number of specialists are employed. The system should ensure the collection of the most complete information about the current state of the agro-industrial complex, its transfer to all levels of management in accordance with the rank of a specialist and two-way exchange of information, including the exchange of views of key specialists, in order to ensure control of the current situational dynamics of the entire agro-industrial complex. Another objective of the invention is the creation of a system of information services for the agro-industrial complex, which ensures coordinated decision-making at the level of the college of chief specialists, taking into account the level of competence of specialists in this issue.

Поставленные технические задачи решаются тем, что система информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия, использующего технологию точного земледелия, содержащая "n" автоматизированных рабочих мест на сельскохозяйственных машинах, каждое из которых включает в себя микропроцессор с заложенной в него математической моделью сельскохозяйственной машины и подключенные к нему датчики текущего состояния сельскохозяйственной машины, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных, средство связи с навигационной спутниковой системой точного позиционирования и приемопередающее устройство, "k" блоков автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий, каждый из которых включает в себя математическую модель контролируемого участка сельскохозяйственных угодий и оснащенные передатчиками датчики текущего состояния контролируемого участка сельскохозяйственных угодий, и, по крайней мере, одну внешнюю персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, согласно изобретению все структурные ячейки предприятия оснащены автоматизированными рабочими местами непосредственного управления и контроля, включая "m" автоматизированных рабочих мест на неподвижных производственных объектах, каждое из которых имеет микропроцессор с заложенной в него математической моделью неподвижного производственного объекта и подключенные к нему датчики текущего состояния неподвижного производственного объекта, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных и приемопередающее устройство, "g" автоматизированных рабочих мест главных специалистов, каждое из которых имеет персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, описывающих сельскохозяйственные машины, неподвижные производственные объекты и участки сельскохозяйственных угодий, находящиеся в подчинении главного специалиста, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных и приемопередающее устройство, и головное автоматизированное рабочее место управления предприятием, включающее в себя приемопередающее устройство, персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, описывающих весь парк сельскохозяйственных машин, все неподвижные производственные объекты предприятия и все участки сельскохозяйственных угодий, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных, внешнее запоминающее устройство, включающее блок хранения метеорологической информации местных метеостанций и метеоспутников и блок хранения информации от средств внешнего контроля сельскохозяйственных машин, неподвижных производственных объектов и участков сельскохозяйственных угодий, при этом автоматизированные рабочие места неподвижных производственных объектов и сельскохозяйственных машин дистанционно связаны с автоматизированными рабочими местами главных специалистов, которые в свою очередь связаны с автоматизированным рабочим местом управления предприятием.The stated technical problems are solved by the fact that the information system of an agricultural enterprise using precision farming technology contains “n” workstations on agricultural machines, each of which includes a microprocessor with a mathematical model of the agricultural machine embedded in it and current sensors connected to it the state of the agricultural machine, a device for external data input, a visual data display unit, a communication tool with a navigation satellite system for precise positioning and a transceiver, “k” units of automated control of individual agricultural land plots, each of which includes a mathematical model of a controlled agricultural land plot and transmitters equipped with transmitters for the current state of a controlled agricultural land plot, and at least one external personal computer with a library of mathematical models embedded in it, according to the invention, all structures The plant's cells are equipped with automated workstations for direct control and monitoring, including "m" automated workstations at stationary production facilities, each of which has a microprocessor with a mathematical model of a stationary production facility embedded in it and sensors for the current state of the stationary production facility connected to it, device for external data input, a visual data display unit and a transceiver, "g" are automated x workplaces of the main specialists, each of which has a personal computer with a library of mathematical models embedded in it that describes agricultural machines, stationary production facilities and agricultural land subordinate to the main specialist, a device for external data input, a visual display unit of data and transceiver device, and the main automated workplace of enterprise management, including a transceiver device, personal EV with a library of mathematical models in it that describes the entire fleet of agricultural machines, all the stationary production facilities of the enterprise and all sections of agricultural land, a device for external data input, a visual data display unit, an external storage device including a storage unit for meteorological information of local weather stations and weather satellites and unit for storing information from external controls of agricultural machines, fixed production facilities and a site agricultural land, while the automated workplaces of stationary production facilities and agricultural machines are remotely connected to the automated workplaces of the main specialists, which in turn are connected to the automated workplace of the enterprise.

При этом головное автоматизированное рабочее место управления предприятием оснащено подсистемой принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования.At the same time, the head automated workstation of the enterprise management is equipped with a decision-making subsystem by the board of chief experts by voting method.

Кроме того, подсистема принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования включает в себя входной блок формулирования задачи, блок весового ранжирования ответов главных специалистов, блок обработки ответов главных специалистов и блок выдачи результатов голосования, при этом выходы блока формулирования задачи подключены к входам блока весового ранжирования и блока обработки ответов главных специалистов, а выход блока ранжирования соединен со вторым входом блока обработки ответов главных специалистов, выход которого подключен к входу блока выдачи результатов голосования.In addition, the decision-making subsystem by the board of chief experts by the voting method includes an input block for formulating a task, a block for weight ranking responses of chief experts, a block for processing responses of chief experts and a block for issuing voting results, while the outputs of the block for formulating a task are connected to the inputs of the block for weighting the response processing unit of the main specialists, and the output of the ranking unit is connected to the second input of the response processing unit of the main specialists, the output of which connected to the input unit issuing voting results.

При этом система оснащена телекоммуникационной локальной сетью, связывающей между собой автоматизированные рабочие места неподвижных производственных объектов, сельскохозяйственных машин, главных специалистов и головное автоматизированное рабочее место управления предприятием.At the same time, the system is equipped with a telecommunication local area network that interconnects the automated workstations of stationary production facilities, agricultural machinery, chief specialists and the head automated workstation of enterprise management.

Сущность изобретения заключается в иерархическом построении информационной системы, включив в нее средства, описывающие текущее состояние агропромышленного комплекса множество периферических датчиков сбора текущей информации с привязкой их к конкретным объектам производства в составе агропромышленного комплекса: датчики текущего состояния сельскохозяйственных машин, датчики текущего состояния участков сельскохозяйственных угодий, датчики текущего состояния неподвижных производственных объектов и информацию со средств внешнего контроля; множество математических моделей, отражающих технологические свойства отдельных объектов агропромышленного комплекса: "k" математических моделей отдельных участков сельскохозяйственных угодий, m математических моделей неподвижных производственных объектов и "n" математических моделей сельскохозяйственных машин; с распределением собранной информации по блокам управления и автоматизированным рабочим местам на разных уровнях управления: "k" блоков автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий, "n" автоматизированных рабочих мест на сельскохозяйственных машинах, "m" автоматизированных рабочих мест на неподвижных производственных объектах, "g" автоматизированных рабочих мест главных специалистов и головное автоматизированное рабочее место управления предприятием. Состав автоматизированного рабочего места определяется его рангом в иерархической системе управления предприятием. Минимальный состав оборудования находится на автоматизированном рабочем месте сельскохозяйственной машины и включает в себя средства, необходимые для выполнения данной машиной работ на конкретном участке сельскохозяйственных угодий и соответствует автоматизированному рабочему месту сельскохозяйственной машины индивидуального фермера. Состав оборудования автоматизированного рабочего места на неподвижных производственных объектах и у главных специалистов совпадает, но автоматизированное рабочее место главного специалиста имеет больший объем библиотеки математических моделей и, соответственно, больший объем памяти, что позволяет главному специалисту контролировать все объекты, находящиеся в его подчинении. В соответствии с иерархией управления наибольший объем информационных возможностей заложен в головное автоматизированное рабочее место управления предприятием, которое помимо приемо-передающего устройства, персональной ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, описывающих весь парк сельскохозяйственных машин, все неподвижные производственные объекты предприятия и все участки сельскохозяйственных угодий, устройства для внешнего ввода данных и блока визуального отображения данных, содержит внешнее запоминающее устройство, блок хранения метеорологической информации местных метеостанций и метеоспутников, блок хранения информации от средств внешнего контроля сельскохозяйственных машин, неподвижных производственных объектов и участков сельскохозяйственных угодий, что обеспечивает наиболее полный объем информации о текущей ситуации на агропромышленном комплексе. Автоматизированные рабочие места неподвижных производственных объектов и сельскохозяйственных машин дистанционно связаны с автоматизированными рабочими местами главных специалистов, которые в свою очередь связаны с автоматизированным рабочим местом управления предприятием, гарантируя тем самым доступ к наиболее полной информации операторов автоматизированных рабочих мест сельскохозяйственных машин и неподвижных производственных объектов и главных специалистов. Уровень доступа к информации определяется внутренней структурой предприятия.The essence of the invention lies in the hierarchical construction of the information system, including tools that describe the current state of the agro-industrial complex, a lot of peripheral sensors for collecting current information with reference to specific production facilities as part of the agro-industrial complex: sensors of the current state of agricultural machines, sensors of the current state of agricultural land plots, sensors of the current state of stationary production facilities and information from external means about control; many mathematical models that reflect the technological properties of individual objects of the agricultural complex: "k" mathematical models of individual sections of agricultural land, m mathematical models of stationary production facilities and "n" mathematical models of agricultural machines; with the distribution of the collected information on control units and workstations at different control levels: "k" automated control units for individual sections of agricultural land, "n" workstations on agricultural machines, "m" workstations on stationary production facilities, "g "workstations of chief specialists and the head workstation of the enterprise management. The composition of an automated workplace is determined by its rank in the hierarchical enterprise management system. The minimum composition of equipment is located on the automated workstation of an agricultural machine and includes the funds necessary for this machine to perform work on a specific section of agricultural land and corresponds to the automated workstation of an agricultural machine of an individual farmer. The composition of the equipment of the automated workplace at stationary production facilities and among the main specialists is the same, but the automated workplace of the main specialist has a larger library of mathematical models and, accordingly, a larger memory capacity, which allows the chief specialist to control all the objects that are subordinate to him. In accordance with the management hierarchy, the largest amount of information opportunities is laid down in the head automated workstation of the enterprise management, which, in addition to the transceiver and personal computer with the library of mathematical models that describe the entire fleet of agricultural machines, all the stationary production facilities of the enterprise and all sections of agricultural site, a device for external data input and a visual data display unit, contains external storage troystvo, storage unit of meteorological information and local weather stations and meteorological satellites, the unit of information storage by means of external control of agricultural machinery, fixed industrial facilities and agricultural land plots, which provides the most comprehensive amount of information on the current situation in the agricultural sector. Automated workstations of stationary production facilities and agricultural machines are remotely connected to automated workstations of chief specialists, which in turn are connected to an automated workstation of enterprise management, thereby guaranteeing access to the most complete information on operators of automated workstations of agricultural machines and fixed production facilities and main specialists. The level of access to information is determined by the internal structure of the enterprise.

Оснащение головного автоматизированного рабочего места управления предприятием подсистемой принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования позволяет проводить производственные совещания с участием всех главных специалистов независимо от их местонахождения.Equipping the head automated workplace of the enterprise management with the decision-making subsystem by the college of chief experts by voting method allows for production meetings with the participation of all the main experts, regardless of their location.

Предложенная структура подсистемы принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования, включающая в себя входной блок формулирования задачи, блок весового ранжирования ответов главных специалистов, блок обработки ответов главных специалистов и блок выдачи результатов голосования, при этом выходы блока формулирования задачи подключены к входам блока весового ранжирования и блока обработки ответов главных специалистов, а выход блока ранжирования соединен со вторым входом блока обработки ответов главных специалистов, выход которого подключен к входу блока выдачи результатов голосования, обеспечивает доведение формулировки задачи до всех главных специалистов и суммирование их мнений с учетом весового ранжирования мнения специалиста с информированием всех членов коллегии о результатах голосования. При необходимости может быть проведен второй тур голосования с учетом результата первого тура.The proposed structure of the decision-making subsystem by the board of chief experts by the voting method, which includes an input block for formulating a task, a block for weight ranking responses of chief experts, a block for processing answers of chief specialists and a block for issuing voting results, while the outputs of the block for formulating a task are connected to the inputs of the block for weight ranking the response processing unit of the main specialists, and the output of the ranking unit is connected to the second input of the response processing unit of the main specialists the output of which is connected to the input of the voting results issuing unit, ensures that the statement of the problem is brought to all the main experts and summarizes their opinions, taking into account the weight ranking of the expert’s opinion, informing all members of the board about the voting results. If necessary, a second round of voting can be held taking into account the result of the first round.

Наличие телекоммуникационной локальной сети, связывающей между собой автоматизированные рабочие места неподвижных производственных объектов, сельскохозяйственных машин, главных специалистов и головное автоматизированное рабочее место управления предприятием, обеспечивает независимость системы информационного обслуживания агропромышленного комплекса от сторонних средств связи.The presence of a telecommunication local network connecting the automated workstations of stationary production facilities, agricultural machinery, chief specialists and the head automated workstation of the enterprise management ensures the independence of the information service system of the agro-industrial complex from third-party communication facilities.

Предлагаемое изобретение поясняется схемами, где на фиг.1 показана общая структурная схема системы информационного обслуживания агропромышленного комплекса (дистанционные связи между автоматизированными рабочими местами показаны условно без привязки к конкретным задачам); на фиг.2 - структура блока автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий; на фиг.3 - структурная схема автоматизированного рабочего места (АРМ) на сельскохозяйственной машине; на фиг.4 - структурная схема АРМ на неподвижном производственном объекте; на фиг.5 - структурная схема АРМ главного специалиста; на фиг.6 - структурная схема головного АРМ; на фиг.7 - структурная схема подсистемы принятия решения коллегией главных специалистов.The present invention is illustrated by diagrams, where figure 1 shows the General structural diagram of the information service system of the agro-industrial complex (remote communications between workstations are shown conditionally without reference to specific tasks); figure 2 - structure of the automated control unit of individual sections of agricultural land; figure 3 is a structural diagram of a workstation (AWP) on an agricultural machine; figure 4 is a structural diagram of the workstation at a stationary production facility; figure 5 is a structural diagram of the workstation of the main specialist; figure 6 is a structural diagram of the head AWP; Fig.7 is a structural diagram of a decision subsystem by a college of chief experts.

По структуре система информационного обслуживания агропромышленного комплекса соответствует разветвленной структуре предприятия. Агропромышленный комплекс включает в себя "k" отдельных участков 1 сельскохозяйственных угодий (луга, пастбища), для обработки которых используются "n" сельскохозяйственных машин 2 (трактора с прицепными орудиями, сенокосилки, комбайны и другая техника), а также "m" неподвижных производственных объектов 3 (склады, элеватор, механические мастерские, весовая и т.д.). В управлении агропромышленным комплексом участвуют "g" главных специалистов (главный агроном, главный инженер, главный энергетик и т.д.), включая руководителя предприятия, которые могут работать как со стационарных центров 4 управления (офис главного специалиста), так и с мобильных центров управления, расположенных либо в автомобилях 5, либо в иных средствах перемещения, и центральный офис 6 (головной центр управления). Агропромышленный комплекс имеет собственную телекоммуникационную локальную сеть с расположенной в центральном офисе головной станцией с приемопередающей антенной 7. В целях управления предприятием используются внешние информационные средства, включая навигационные спутники 8 системы точного позиционирования (GPS), метеоспутники 9, геоинформационные спутники 10 дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), местные метеостанции и другие средства внешнего наблюдения (пилотируемые и беспилотные летательные аппараты и т.п.).By structure, the agro-industrial information service system corresponds to the branched structure of the enterprise. The agro-industrial complex includes "k" ofindividual sections 1 of agricultural land (meadows, pastures), for the processing of which "n"agricultural machines 2 are used (tractors with trailed implements, mowing machines, combines and other equipment), as well as "m"stationary production 3 objects (warehouses, elevator, mechanical workshops, weight, etc.). The "g" of leading specialists (the chief agronomist, the chief engineer, the chief power engineer, etc.), including the director of the enterprise, who can work both from stationary centers of 4 departments (the office of the main specialist) and from mobile centers, participate in the management of the agro-industrial complex management located either in vehicles 5 or in other means of transportation, and central office 6 (head control center). The agroindustrial complex has its own telecommunication local area network with a head station with a transceiver antenna 7. In order to manage the enterprise, external information tools are used, including navigation satellites 8, accurate positioning systems (GPS), weather satellites 9, geo-information satellites 10 remote sensing of the Earth (remote sensing) ), local weather stations and other means of external surveillance (manned and unmanned aerial vehicles, etc.).

В предложенной системе информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия каждая ячейка агропромышленного комплекса представлена отдельным звеном (АРМ или блоком автоматизированного контроля).In the proposed agricultural enterprise information service system, each cell of the agricultural complex is represented by a separate link (AWP or automated control unit).

Каждый участок 1 сельскохозяйственных угодий представлен блоком автоматизированного контроля, включающим в себя математическую модель 11 контролируемого участка сельскохозяйственных угодий и оснащенные передатчиками датчики 12 текущего состояния контролируемого участка сельскохозяйственных угодий. Математическая модель 11 записывается на машиночитаемом носителе, например дискете или оптическом диске, и включает в себя сведения о расположении, границах и рельефе участка, сведения о высеянных на участках культурах, агротехнике их возделывания и текущем состоянии посевов. Датчики 12 собирают текущую информацию об участке (влажность, температура, осадки и т.п.) и передают их на антенну 7.Eachplot 1 of agricultural land is represented by an automated control unit, which includes amathematical model 11 of the controlled plot of agricultural land and equipped withtransmitters 12 sensors of the current state of the controlled plot of agricultural land. Themathematical model 11 is recorded on a machine-readable medium, such as a floppy disk or optical disk, and includes information about the location, boundaries and topography of the plot, information about the crops sown on the plots, their agricultural technology and the current state of the crops.Sensors 12 collect current information about the site (humidity, temperature, precipitation, etc.) and transmit them to the antenna 7.

Каждая сельскохозяйственная машина 2 оснащена собственным АРМ 13, включающим в себя микропроцессор 14, с заложенной в него математической моделью 15 сельскохозяйственной машины, устройство 16 для внешнего ввода данных, блок 17 визуального отображения данных и подключенные к микропроцессору датчики 18 текущего состояния сельскохозяйственной машины 2 и прицепного орудия. В состав АРМ 13 входит также средство 19 связи с навигационной спутниковой системой точного позиционирования (навигационный датчик) и приемопередающее устройство 20, входящее в состав телекоммуникационной локальной сети.Eachagricultural machine 2 is equipped with its own AWP 13, which includes amicroprocessor 14, with themathematical model 15 of the agricultural machine embedded in it, adevice 16 for external data input, a visualdata display unit 17 andsensors 18 of the current state of theagricultural machine 2 and the trailer connected to the microprocessor guns. The structure of the AWP 13 also includes acommunication device 19 with a navigation satellite system for accurate positioning (navigation sensor) and atransceiver 20, which is part of a telecommunication local area network.

Каждый неподвижный производственный объект 3 оснащен собственным АРМ 21, включающим в себя микропроцессор 22 с заложенной в него математической моделью 23 неподвижного производственного объекта, устройство 24 для внешнего ввода данных, блок 25 визуального отображения данных и подключенные к микропроцессору датчики 26 текущего состояния неподвижного производственного объекта. В состав АРМ 21 входит также приемопередающее устройство 27, входящее в состав телекоммуникационной локальной сети. В качестве примера показан элеватор с контролем уровня загрузки силосов.Eachstationary production facility 3 is equipped with its own AWP 21, which includes amicroprocessor 22 with themathematical model 23 of the stationary production facility embedded in it, adevice 24 for external data input, a visualdata display unit 25, andsensors 26 of the current state of the stationary production facility connected to the microprocessor. The structure of the AWP 21 also includes atransceiver device 27, which is part of a telecommunication local area network. As an example, an elevator with silo loading level control is shown.

Каждый главный специалист, включая руководителя предприятия, имеет собственное АРМ 28, включающее персональную ЭВМ 29 с заложенной в нее библиотекой 30 математических моделей, описывающих сельскохозяйственные машины, неподвижные производственные объекты и участки сельскохозяйственных угодий, находящиеся в подчинении главного специалиста, устройство 31 для внешнего ввода данных, блок 32 визуального отображения данных и приемопередающее устройство 33, входящее в состав телекоммуникационной локальной сети. Библиотека 30 математических моделей представляет собой набор машиночитаемых носителей с записанной на них информацией.Each chief specialist, including the head of the enterprise, has his own AWP 28, including apersonal computer 29 with a library of 30 mathematical models embedded in it, describing agricultural machines, stationary production facilities and agricultural land subordinate to the chief specialist,device 31 for external data input ,block 32 of the visual display of data and atransceiver device 33, which is part of the telecommunications LAN. The library of 30 mathematical models is a set of computer-readable media with information recorded on them.

Головное АРМ 34 управления предприятием включает в себя персональную ЭВМ 35 с заложенной в нее библиотекой 36 математических моделей, описывающих весь парк сельскохозяйственных машин 2, все неподвижные производственные объекты 3 предприятия и все участки 1 сельскохозяйственных угодий, устройство 37 для внешнего ввода данных, блок 38 визуального отображения данных, внешнее запоминающее устройство 39, включающее блок 40 хранения метеорологической информации местных метеостанций и метеоспутников и блок 41 хранения информации от средств внешнего контроля сельскохозяйственных машин, неподвижных производственных объектов и участков сельскохозяйственных угодий. Головное АРМ 34 оснащено также подсистемой 42 принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования и приемопередающим устройством 43 с антенной 7, входящими в состав телекоммуникационной локальной сети. АРМ 21 неподвижных производственных объектов и АРМ 13 сельскохозяйственных машин дистанционно связаны с АРМ 28 главных специалистов, которые в свою очередь связаны с головным АРМ 34 управления предприятием. При необходимости головное АРМ 34 может также получать информацию непосредственно с датчиков 12 контроля текущего состояния участков 1 сельскохозяйственных угодий и любую информацию с АРМ 21 неподвижных производственных объектов и АРМ 13 сельскохозяйственных машин.The hostenterprise management workstation 34 includes apersonal computer 35 with a library of 36 mathematical models embedded in it describing the entire fleet ofagricultural machines 2, allstationary production facilities 3 of the enterprise and all sections of 1 agricultural land, adevice 37 for external data input, avisual unit 38 data display, anexternal memory device 39, including aunit 40 for storing meteorological information of local weather stations and weather satellites and aunit 41 for storing information from external means control of agricultural machinery, fixed production facilities and agricultural land plots. The head AWP 34 is also equipped with asubsystem 42 of decision-making by the board of chief experts by voting method and atransceiver device 43 with antenna 7, which are part of the telecommunication local area network. AWP 21 of stationary production facilities and AWP 13 of agricultural machines are remotely connected to AWP of 28 chief specialists, who, in turn, are connected to the head AWP 34 of the enterprise management. If necessary, the head AWP 34 can also receive information directly fromsensors 12 for monitoring the current state ofsections 1 of agricultural land and any information from AWP 21 stationary production facilities and AWP 13 agricultural machines.

Подсистема 42 принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования включает в себя входной блок 44 формулирования задачи, блок 45 весового ранжирования ответов главных специалистов, блок 46 обработки ответов главных специалистов и блок 47 выдачи результатов голосования. Блок 44 формулирования задачи имеет информационные выходы 48 для передачи формулировки задачи на АРМ 28 главных специалистов и информационные выходы 49, подключенные к входу блока 45 весового ранжирования и первому входу блока 46 обработки ответов главных специалистов. Выход блока 45 ранжирования соединен со вторым входом блока 46 обработки ответов главных специалистов, выход которого подключен к входу блока 47 выдачи результатов голосования. Блок 47 выдачи результатов голосования имеет информационные выходы 50 для передачи результатов голосования на АРМ 28 главных специалистов и информационный выход 51 для передачи результатов голосования на блок 38 визуального отображения головного АРМ 34.Thesubsystem 42 of decision-making by the board of chief experts by the voting method includes aninput unit 44 for formulating the problem, aunit 45 for weighting the ranking of answers of the main specialists, a unit for processing the answers of the main specialists, and a unit for issuingvoting results 47. Thetask formulation unit 44 hasinformation outputs 48 for transmitting the task formulation to the AWP 28 of the main specialists andinformation outputs 49 connected to the input of theweight ranking unit 45 and the first input of the responsespecialists processing unit 46. The output of theranking unit 45 is connected to the second input of the responsespecialists processing unit 46 of the main experts, the output of which is connected to the input of the votingresults issuing unit 47. The votingresults issuing unit 47 hasinformation outputs 50 for transmitting the voting results to the AWP 28 of the main specialists and aninformation output 51 for transmitting the voting results to thevisual display unit 38 of the head AWP 34.

Система информационного обслуживания агропромышленного комплекса выполняет несколько функций: сбор информации о текущем состоянии сельскохозяйственных угодий, сельскохозяйственных машин и производственных объектов; хранение собранной информации и математических моделей отдельных ячеек агропромышленного комплекса; передачу информации на автоматизированные рабочие места; информационное обслуживание АРМ 13 сельскохозяйственных машин, АРМ 21 неподвижных производственных объектов и АРМ 28 главных специалистов и руководителя предприятия, в том числе при приятии ими коллегиальных решений.The information service system of the agro-industrial complex performs several functions: collecting information about the current state of agricultural land, agricultural machinery and production facilities; storage of collected information and mathematical models of individual cells of the agricultural complex; information transfer to workstations; information services for AWP 13 agricultural machines, AWP 21 fixed production facilities and AWP 28 of the main specialists and the head of the enterprise, including when they make collective decisions.

При сборе информации о текущем состоянии сельскохозяйственных угодий, сельскохозяйственных машин и производственных объектов используют информацию с датчиков 12, 18 и 26, а также данные от системы внешнего наблюдения, включая данные метеоспутника 9, геоинформационного спутника 10, визуальных наблюдений, а также информацию, получаемую от беспилотных и пилотируемых летательных аппаратов, службы МЧС и т.д. Вся информация хранится в блоках 40 и 41 внешнего запоминающего устройства 39. Частично информация также хранится в микропроцессорах 14 и 22 и персональных компьютерах 29 главных специалистов. Это позволяет полностью отслеживать ситуационную динамику агропромышленного комплекса. Обмен информацией о текущем состоянии сельскохозяйственных угодий, сельскохозяйственных машин и производственных объектов осуществляется с помощью телекоммуникационной локальной сети. В данной заявке не рассматриваются проблемы защиты информации от несанкционированного доступа.When collecting information on the current state of agricultural land, agricultural machinery and production facilities, information is used fromsensors 12, 18 and 26, as well as data from the external observation system, including data from the weather satellite 9, geo-information satellite 10, visual observations, as well as information received from unmanned and manned aircraft, emergency services, etc. All information is stored inblocks 40 and 41 of theexternal storage device 39. Part of the information is also stored inmicroprocessors 14 and 22 andpersonal computers 29 of the main specialists. This allows you to fully monitor the situational dynamics of the agro-industrial complex. Information exchange on the current state of agricultural land, agricultural machinery and production facilities is carried out using a telecommunication local network. This application does not address the problems of protecting information from unauthorized access.

Информационное обслуживание АРМ 13 сельскохозяйственной машины 2 связано с проведением каких-либо работ на отдельном участке 1 сельскохозяйственных угодий. Из библиотеки 30 математических моделей на АРМ 28 соответствующего главного специалиста выбирается математическая модель 11 данного участка с заложенной в нее агротехникой возделывания культуры и передается в микропроцессор 14 АРМ 13. Опираясь на заложенную в микропроцессор 14 математическую модель 11, оператор сельскохозяйственной машины 2 проводит необходимые агротехнические работы, используя для управления машины систему точного позиционирования - GPS (навигационный датчик 19).Information service AWP 13agricultural machine 2 is associated with any work on aseparate section 1 of agricultural land. From the library of 30 mathematical models onAWP 28 of the corresponding chief specialist, amathematical model 11 of this section with the agricultural cultivation technology embedded in it is selected and transferred to themicroprocessor 14AWP 13. Based on themathematical model 11 embedded in themicroprocessor 14, the operator of theagricultural machine 2 carries out the necessary agricultural work using a precise positioning system - GPS (navigation sensor 19) to control the machine.

Информационное обслуживание главных специалистов и руководителя предприятия заключается в основном в передаче им в режиме реального времени сведений о всех изменениях в ситуационной динамике агропромышленного комплекса с выводом информации на блок 32 визуального отображения данных АРМ 28 главных специалистов.Information service of the main specialists and the head of the enterprise consists mainly in transmitting to them in real time information about all changes in the situational dynamics of the agro-industrial complex with the output of information to the 32 visual display unit of AWP data of 28 main specialists.

Вторая задача настоящей системы информационного обслуживания заключается в обслуживании коллегии главных специалистов при принятии ими того или иного решения. Повестка коллегии записывается в блоке 44 формулирования задачи и принятая формулировка задачи передается на АРМ 28 главных специалистов и руководителя предприятия. Одновременно формулировка задачи передается в блок 46 обработки ответов и блок 45 весового ранжирования. В блоке весового ранжирования хранятся данные об уровне компетенции каждого главного специалиста при рассмотрении тех или иных направлений деятельности агропромышленного комплекса, например, главный агроном имеет больший весовой коэффициент при рассмотрении вопроса изменения агротехники, чем главный инженер, и определяются весовые коэффициенты для ответа каждого главного специалиста, которые передаются в блок 46 обработки ответов. Ответы главных специалистов поступают в блок 46, где обрабатываются в соответствии с их весовыми коэффициентами и передаются в блок 47 выдачи результатов голосования с последующим представлением результатов голосования на блоках 32 и 38 визуального отображения для ознакомления членов коллегии. Если решение принято, то оно сразу утверждается. Если необходимо, то проводится повторное голосование, при котором главные специалисты, учитывая мнения остальных членов коллегии, могут скорректировать свои ответы. Результаты повторного голосования обрабатываются по той же схеме.The second task of this information service system is to serve the college of chief specialists when they make one or another decision. The board’s agenda is recorded inblock 44 of the task formulation and the adopted task formulation is transmitted to AWP of 28 chief specialists and the head of the enterprise. At the same time, the task formulation is transmitted to theresponse processing unit 46 and theweight ranking unit 45. The weight ranking block stores data on the level of competence of each chief specialist when considering certain areas of the agricultural industry, for example, the chief agronomist has a greater weight coefficient when considering the issue of changing agricultural technology than the chief engineer, and weight coefficients for the answer of each chief specialist are determined, which are transmitted to theresponse processing unit 46. The responses of the main experts are received inblock 46, where they are processed in accordance with their weighting factors and transmitted to block 47 for the issuance of voting results, followed by the presentation of the voting results inblocks 32 and 38 of the visual display for review by the board members. If a decision is made, it is immediately approved. If necessary, a second vote is held, in which the main experts, taking into account the opinions of the other members of the board, can adjust their answers. Repeated voting results are processed in the same way.

Для формирования автоматизированных рабочих мест могут использоваться любые средства вычислительной техники, включая ноутбуки, персональные компьютеры, серверы, мониторы любого типа, в том числе плазменные панели, клавишные и бесклавишные средства внешнего ввода данных, струйные и лазерные принтеры и т.д.To form automated workstations, any means of computer technology can be used, including laptops, personal computers, servers, monitors of any type, including plasma panels, keyboard and keyboardless external data input devices, inkjet and laser printers, etc.

Claims (4)

Translated fromRussian

1. Система информационного обслуживания сельскохозяйственного предприятия, использующего технологию точного земледелия, содержащая n автоматизированных рабочих мест на сельскохозяйственных машинах, каждое из которых включает в себя микропроцессор с заложенной в него математической моделью сельскохозяйственной машины и подключенные к нему датчики текущего состояния сельскохозяйственной машины, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных, средство связи с навигационной спутниковой системой точного позиционирования и приемопередающее устройство, k блоков автоматизированного контроля отдельных участков сельскохозяйственных угодий, каждый из которых включает в себя математическую модель контролируемого участка сельскохозяйственных угодий и оснащенные передатчиками датчики текущего состояния контролируемого участка сельскохозяйственных угодий, и, по крайней мере, одну внешнюю персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, отличающаяся тем, что все структурные ячейки предприятия оснащены автоматизированными рабочими местами непосредственного управления и контроля, включая m автоматизированных рабочих мест на неподвижных производственных объектах, каждое из которых имеет микропроцессор с заложенной в него математической моделью неподвижного производственного объекта и подключенные к нему датчики текущего состояния неподвижного производственного объекта, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных и приемопередающее устройство, g автоматизированных рабочих мест главных специалистов, каждое из которых имеет персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, описывающих сельскохозяйственные машины, неподвижные производственные объекты и участки сельскохозяйственных угодий, находящиеся в подчинении главного специалиста, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных и приемопередающее устройство, и головное автоматизированное рабочее место управления предприятием, включающее в себя приемопередающее устройство, персональную ЭВМ с заложенной в нее библиотекой математических моделей, описывающих весь парк сельскохозяйственных машин, все неподвижные производственные объекты предприятия и все участки сельскохозяйственных угодий, устройство для внешнего ввода данных, блок визуального отображения данных, внешнее запоминающее устройство, включающее блок хранения метеорологической информации местных метеостанций и метеоспутников и блок хранения информации от средств внешнего контроля сельскохозяйственных машин, неподвижных производственных объектов и участков сельскохозяйственных угодий, при этом автоматизированные рабочие места неподвижных производственных объектов и сельскохозяйственных машин дистанционно связаны с автоматизированными рабочими местами главных специалистов, которые, в свою очередь, связаны с автоматизированным рабочим местом управления предприятием.1. The information service system of an agricultural enterprise using precision farming technology containing n automated workstations on agricultural machines, each of which includes a microprocessor with a mathematical model of the agricultural machine embedded in it and sensors for the current state of the agricultural machine connected to it, a device for external data input unit, a visual display of data, a means of communication with a navigation satellite system accurate positioning and transceiving device, k blocks of automated control of individual agricultural land plots, each of which includes a mathematical model of the controlled agricultural land plot and transmitters equipped with transmitters of the current state of the controlled agricultural land plot, and at least one external personal computer with library of mathematical models, characterized in that all structural cells of the enterprise are equipped with automated direct control and monitoring workstations, including m automated workstations at stationary production facilities, each of which has a microprocessor with a mathematical model of a stationary production facility embedded in it and sensors for the current state of the stationary production facility connected to it, an external data input device, a unit visual display of data and a transceiver device, g workstations of chief specialists, each of which x has a personal computer with a library of mathematical models in it that describes agricultural machines, stationary production facilities and agricultural land subordinate to the main specialist, a device for external data input, a visual data display unit and a transceiver, and a head automated workstation enterprise, which includes a transceiver device, a personal computer with a library of mathematical models embedded in it describing the entire fleet of agricultural machinery, all stationary production facilities of the enterprise and all areas of agricultural land, a device for external data input, a visual data display unit, an external storage device including a storage unit for meteorological information of local weather stations and weather satellites and a storage unit for information from external means control of agricultural machinery, fixed production facilities and agricultural land, while The workplaces of fixed production facilities and agricultural machines are remotely connected to the automated workplaces of the chief specialists, who, in turn, are connected to the automated workplace of the enterprise management.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что головное автоматизированное рабочее место управления предприятием оснащено подсистемой принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования.2. The system according to claim 1, characterized in that the head workstation of the enterprise management is equipped with a decision subsystem by the board of chief experts by voting method.3. Система по п.2, отличающаяся тем, что подсистема принятия решения коллегией главных специалистов методом голосования включает в себя входной блок формулирования задачи, блок весового ранжирования ответов главных специалистов, блок обработки ответов главных специалистов и блок выдачи результатов голосования, при этом выходы блока формулирования задачи подключены к входам блока весового ранжирования и блока обработки ответов главных специалистов, а выход блока ранжирования соединен со вторым входом блока обработки ответов главных специалистов, выход которого подключен к входу блока выдачи результатов голосования.3. The system according to claim 2, characterized in that the subsystem for decision-making by the college of chief experts by voting includes an input unit for formulating a task, a weight ranking block for answers from chief specialists, a block for processing responses from chief specialists and a block for issuing voting results, while the block outputs formulations of the problem are connected to the inputs of the weight ranking unit and the response processing unit of the main specialists, and the output of the ranking unit is connected to the second input of the response processing unit of the main specialists socialists, the output of which is connected to the input of the block for issuing voting results.4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она оснащена телекоммуникационной локальной сетью, связывающей между собой автоматизированные рабочие места неподвижных производственных объектов, сельскохозяйственных машин, главных специалистов и головное автоматизированное рабочее место управления предприятием.4. The system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is equipped with a telecommunication local area network that interconnects the automated workstations of stationary production facilities, agricultural machinery, chief specialists and the head automated workstation of enterprise management.

Images