农机大数据平台整体解决方案 智慧农机大数据平台整体解决方案

农机大数据服务平台
建设方案
目录
第一章 XXX省农机大数据应用现状 (6)
第二章项目建设的原则和目标 (8)
2.1 建设原则 (8)
2.2 建设目标 (9)
2.2.1建成全省农机大数据中心 (10)
2.2.2实现全省大中型农机生产作业监管及指挥调度 (11)
2.2.3实现全省农机统一监管 (11)
2.2.4构建信息化农机服务体系 (11)
2.2.5建立全省农机协同办公系统 (12)
第三章需求分析 (13)
3.1 农机生产作业指挥调度业务需求 (13)
3.2 农机监管业务需求 (14)
3.3 农机信息化服务需求 (15)
3.4 省市县三级协同办公需求 (16)
第四章项目建设内容 (18)
第五章项目总体架构和部署 (20)
5.1 总体架构模型 (20)
5.2 平台相关技术 (21)
5.2.1 J2EE技术 (21)
5.2.2 WebService 技术 (23)
5.2.3 XML技术 (24)
5.2.4基于SOA的多业务服务系统应用整合 (25)
5.2.5 Web GIS 概述 (26)
5.2.6 Ajax 与 jQuery 技术 (28)
5.2.7 Spring+Struts (30)
5.3 框架部署 (31)
5.3.1云计算平台 (31)
5.3.3数据层 (32)
5.3.4平台中间件层 (32)
5.3.5 GIS地理信息层 (33)
5.3.6应用层 (33)
5.3.7标准规范体系 (33)
5.3.8安全保障体系 (33)
第六章项目设计方案 (34)
6.1 项目采用的标准和规范 (34)
6.1.1标准规范建设的原则 (34)
6.1.2标准规范的总体框架 (34)
6.2 对云服务的需求 (35)
6.2.1云平台的网络架构 (35)
6.2.2性能容量计算 (36)
6.3 应用系统设计 (40)
6.3.1省市县三级农机管理部门协同办公系统 (41)
6.3.2农机生产作业指挥调度系统 (49)
6.3.3农机监督管理系统 (57)
6.3.4农机服务管理系统 (79)
6.4 系统拓扑图 (111)
6.5 终端系统及接口设计 (111)
6.5.1终端系统 (111)
6.5.2接口设计 (114)
6.6 平台性能及安全体系设计 (115)
6.6.1平台性能设计 (115)
6.6.2平台优化设计 (116)
6.6.3安全体系设计 (122)
6.7 系统软硬件配置及部署方案 (131)
6.7.2软件配置 (132)
6.7.3部署方案 (135)
第七章应用系统建设方案 (136)
7.1 应用系统功能架构 (136)
7.2 业务分析系统 (140)
7.2.1“三新”农机 (140)
7.2.2文化产业农机 (145)
7.3 宏观经济预测系统 (155)
7.4 应用系统配套工具 (160)
第八章系统安全设计方案 (162)
8.1 区块链的数据安全 (162)
8.1.1区块链描述 (162)
8.1.2区块链数据保障 (163)
8.2 互联网接入安全 (164)
8.3 集群系统安全 (164)
8.3.1主机安全 (164)
8.3.2操作系统安全 (165)
8.4 数据备份方案 (165)
8.4.1备份策略 (165)
8.4.2分布式系统备份 (165)
8.4.3负载均衡 (166)
第九章项目组织管理 (167)
9.1 项目目标 (167)
9.2 项目管理的目的 (168)
9.3 项目管理的原则 (168)
9.4 项目的管理方法 (169)
9.4.1严格遵循ISO9000质量管理范围规范 (169)
9.4.3提倡用户参与项目实施 (171)
9.5 项目管理要素 (172)
9.5.1范围管理 (172)
9.5.2进度管理 (173)
9.5.3要素管理 (174)
9.6 培训及运行保障 (175)
9.6.1培训原则 (176)
9.6.2培训方式 (177)
9.6.3培训内容 (178)
9.6.4培训教材 (178)
9.6.5培训调查结果 (179)
9.7 系统风险评估 (181)
9.7.1技术风险 (181)
9.7.2项目实施风险 (181)
9.7.3风险分析结论 (181)
第十章项目实施过程计划 (182)
10.1 进度计划 (182)
10.2 建设阶段计划 (182)
10.2.1项目启动 (182)
10.2.2需求阶段 (182)
10.2.3设计阶段 (182)
10.2.4编码阶段 (183)
10.2.5测试与试运行阶段 (183)
10.2.6各级部分推广部署阶段 (183)
10.2.7验收交付阶段 (184)
10.3 系统调试 (184)
第十一章验收与交付 (186)
11.1 项目预期成果 (186)
11.2 项目验收要求 (186)
11.2.1验收依据 (187)
11.2.2验收步骤 (187)
11.2.3验收内容 (188)
第十二章技术承诺与服务 (188)
12.1 服务形式 (189)
12.2 服务响应 (189)
12.3 定期巡检 (190)
12.4 售后服务和保障机制 (190)
第十三章技术偏离表 (191)
（2）农机产品鉴定服务子系统 (247)
（3）农机维修服务子系统 (253)
（4）农机服务咨询子系统 (256)
5）农机化新技术推广服务子系统 (260)
农机培训服务子系统 (262)
（6）农机培训服务子系统 (262)
平台权限要求 (266)
平台安全要求 (267)
平台性能要求 (267)
工程完工要求 (271)
售后要求 (272)
培训要求 (273)
第一章 XXX省农机大数据应用现状
XXX是一个农业大省，也是一个农机大省，农机总量占全国的十分之一左右。

在我省加快“四化”同步发展步伐、率先全面建成农村小康社会的大背景下，如何集成运用现代化的资源和手段，更为有效地提高农机管理服务水平，更好地为推进农业现代化发展，日益成为摆在我们面前的一项十分紧迫而重要的任务。

省农机局一直把提高农机管理服务信息化、智能化、现代化水平作为推进农业现代化、农业机械化发展的关键措施来抓，将其纳入“十三五”全省农机化发展的重要范畴，并作为当前亟待解决的一个重点问题来对待。

省农机局设立了农机化信息中心，负责电子政务的技术服务和运行维护工作，建设了中心机房，配置了10kW不间断电源、小型服务器、千兆磁盘阵列、网络安全、交换机等设备20余台，有三条独立百兆光纤接入，分别承担互联网、政府外网和省政府办公专网的通信联络。

XXX农机化信息网站是建立在公众信息网络上的政府门户网站，全省17个市和50多个县都建立了农机化信息网站，政务信息能够实现网上即时报送和发布。

同时，为满足全省农机化事业发展的需要，先后初步开通了农机购置补贴、农机安全管理、国家支撑推广目录申报、农机鉴定获证产品信息查询、农机补贴产品归档等网上应用系统。

但目前，这些管理应用系统与农机化信息网处于同一个平台上，在资源整合、数据处理、管理应用、安全维护等方面还存在很大不足，特
别是在基于物联网、信息化技术的机具作业信息管理、指挥调度、应用监管上，还存在很大缺陷，远远不能满足现代农机化发展与管理的现实要求，急需建设XXX省农机信息化综合服务平台，集成建立农机作业指挥调度系统、监管系统、服务系统和协同办公系统，全面提升我省农机生产作业与综合管理服务的信息化、现代化水平，更好地为加快农业现代化发展服务。

第二章项目建设的原则和目标
2.1建设原则
（1）先进性
平台规划充分体现先进的管理思想和理念，采用先进的、成熟的且可持续发展的技术方法，并与农机化生产发展实际相结合。

（2）前瞻性
充分考虑大数据和信息化技术的发展趋势和方向，设计农业、农机化发展大数据的整体架构。

（3）实用性
按照操作简便、功能实用的要求，进行建设方案选择和功能设置。

（4）集成性
整个平台综合运用物联网+、信息化大数据等先进技术，具有开放、灵活的集成架构。

（5）扩展性
平台有良好的扩展性、可移植性和升级保障，系统结构模块化，功能模块可以平滑扩充，为可能的增值服务留有空间。

（6）经济性
平台总体上具有良好的性价比，适用于低成本下的农机综
合管理与服务。

（7）可管理性和可维护性
整个平台系统能够实现长期、良好的管理和维护。

（8）安全性
根据整个平台应用整合、数据集中、开放共享、方便快捷等要求，采用可靠、全面的保障手段确保安全。

（9）稳定性和可靠性
平台具备必要的冗余备份设计，保障相关系统的运行稳定。

（10）统一平台，资源共享
农机信息化建设应充分利用公共信息基础设施和已建的农机信息管理基础设施，加强资源整合力度，全面推进统一农机信息化平台和农机大数据中心的建设，形成“统一入口、统一数据、统一平台”的共建、共享格局，促进信息资源的深度开发利用，促进业务智能决策。

2.2建设目标
农机信息化、智能化是我省农机信息化管理的重要实现目标，本项目紧紧围绕XXX省农机信息化管理服务总需求，搭建XXX省农机信息化服务软件平台，建设包含农机信息化平台门户、农机作业监管调度系统、农机作业管理、服务系统的XXX省农机信息化综合服务平台，目标就是为了全面提升省农机生产作业与综合管理服务的信息化、现代化水平。

强化资源整合、促进协同共享，优化业务应用、深化业务
功能，健全保障体系、加强管控力度，建成集约完善的农机信息化综合管理体系、有序共享的信息资源体系、协同智能的业务应用体系、优化健全的保障体系，实现数据采集多元化，资源建设集约化、数据应用知识化、应用管理智能化、服务公众社会化，具体目标主要体现在以下几个方面：
2.2.1建成全省农机大数据中心
随着信息化和农机现代化的同步推进，大数据技术与农机产业全面深度融合，正成为现代农业新型资源要素。

1）将农机生产作业信息与地理信息系统集成，逐级完成省、市、县、合作社、农机手和大中型农机具等生产应用数据与地理信息的叠加，通过地理信息展现应用数据分布。

2）建立全省农机行业管理、农机合作社信息、农机网点信息、农机手信息、农机作业信息等中心数据库，为各应用系统提供共享交换标准、数据支撑。

充分利用海量数据资源，通过对农机作业管理、作业区域调度、农机监管、农机信息化服务等农机基础业务的分析，建立各类业务数据模型，建设二个大数据分析专题，初步形成大数据分析能力。

建设农机数据综合分析和决策支持平台，构建农机大数据分析应用平台，从农机作业大数据、历史作业位置大数据等专题入手，尝试根据业务模型对汇集的数据进行大数据分析，提高农机信息化综合管理水平。

2.2.2实现全省大中型农机生产作业监管及指挥调度
建立农机生产作业监管及指挥调度系统，并在全省进行示范应用，初步实现农机合作社、大中型农机具的生产作业监管及指挥调度。

农机作业监管的具体实现目标包括对农机作业情况的监控、农机作业面积的管理、农机作业的调度指挥、农机作业的审核、作业轨迹、作业面积的核算、跨区作业的调度、合作社监管、统计分析等目标。

通过农机作业监管和作业的指挥调度来更好的实现我省田间作业安全，更好地服务农业生产。

2.2.3实现全省农机统一监管
建立全省农机行业监管系统，实现全省农机部门13项业务管理工作全覆盖。

具体表现为已经实现的农机化统计管理功能系统开发新的接口，将农机化统计管理无缝接入到省农机信息化综合服务平台；研发农机化项目管理模块，实现农机化项目管理的网上申报、评审、实施进度管理、项目验收等功能。

研发农机作业模块，实现对农机作业的综合管理；建设农机报废更新模块，完成农机报废登记、报废点管理、实现农机报废信息的网上信息登记与管理目标；为已经实现的农机购置补贴系统及信息统计模块开发新的接口，将农机购置补贴系统及信息统计模块无缝接入到省农机信息化综合服务平台。

2.2.4构建信息化农机服务体系
利用信息化技术构建农机生产作业信息化服务系统，为全省6000多家农机合作社、100万名农机手和近千万农户提供农机信息服务。

具体包括实现农机作业设计的基本业务数据的管理、研发农机助手、
完成账目记录、作业查询统计、农机产品鉴定服务、农机维修服务、农机咨询服务、农机推广服务、农机培训服务等系统目标。

2.2.5建立全省农机协同办公系统
实现省级农机管理部门的电子办公、移动办公和省、市、县三级农机管理部门协同办公。

实现农机管理工作流程定制、表单定制、短信集成、电子签章、协同办公移动应用的APP，移动办公终端等目标。

第三章需求分析
目前我省现有农机管理机构1871个，农机合作社6651个，拖拉机保有量达到244多万台，其中大中型机械达到54多万台，联合收获机27万台。

全省农机管理人员2000多人，农机手150多万人，在当前农业现代化的背景下，全省农业管理及从业人员对农机信息化进行综合管理有着迫切的需求。

3.1农机生产作业指挥调度业务需求
农机生产作业指挥调度的业务需求主要体现在对全省的大中型农业机械生产作业信息自动化采集、汇总分析及指挥调度系统，实时跟踪监控机具位置，随时了解农机状态；宏观上统计全省农机动态，根据作业时节分析农机使用效率、作业农机分布等。

利用终端信息采集设备上传的数据，自动计算出每一台农机每一天作业的面积，绘制出作业区域图示，如收获、深耕等业务信息，并根据需要计算出作业补贴金额，在此基础上可按照任意时间段、任意车次进行单机调看和分类统计。

农机作业指挥调度的具体业务包括对农机作业情况的监控、农机作业面积的管理、农机作业的调度指挥、农机作业的审核、作业轨迹、作业面积的核算、跨区作业的调度、合作社监管、统计分析等目标。

通过农机作业监管和作业的指挥调度来更好的实现我省田间作业安全，更好地服务农业生产。

农机监管业务包括农机购置补贴管理、农机化项目管理、农机作业管理、农机报废更新、农机监理、农机行政许可管理。

1）购机补贴辅助管理，农机购置补贴产品归档、补贴产品发布、补贴申请、补贴资料审核、补贴资金结算、补贴实施情况的实时公布等要求。

该部分的功能已经实现，需要开发新的接口，将该系统集成到省农机信息化综合服务平台。

2）农机统计管理，实现农机基础数据和作业数据的统计管理等功能。

该部分的功能已经实现，需要开发新的接口，将该系统集成到省农机信息化综合服务平台。

3）农机项目管理业务，要求实现农机化项目管理的申报、评审、进度管理及项目验收等功能。

4）农机报废更新业务，实现农机报废更新信息的汇总和管理、报废登记、报废点管理，实现农机报废更新信息的共享和网上管理。

5）农机作业管理业务，农机作业管理系统负责对作业监测终端回传的农机信息、卫星定位信息作业状态信息等数据的解析、作业量计算、作业质量分析、面积统计、存储和数据分发、作业面积部署、终端监控、面积核算、定位监控、轨迹查询、质量检测、作业量统计、作业区界分析、作业质量报警管理、图像监控等。

6）农机行政许可业务，实现农机行政许可事项的申报和办理等功能。

农机服务系统包括农机作业服务业务、农机化新技术推广业务、农机产品鉴定业务、农机维修业务、农机技术培训业务、农机咨询业务。

1）农机作业服务业务，为农机手提供统一的接口，与农机作业采集设备进行数据对接，在系统中展示农机基本信息、作业时间、作业面积等业务信息。

2）农机化新技术推广业务，实现农机化新技术网上信息发布、分类查询、需求登录、新技术管理、新机具发布、新机具管理、在线视频教学、推广机构注册、推广机构管理等推广机构注册功能；新技术、新机具申报功能；新技术、新机具评审功能；査询统计功能；在线视频教学功能。

3）农机产品鉴定服务业务，实现农业机械产品鉴定的信息汇总、核查等功能，质量调查/监督通知、质量调查/监督方案、质量调查/监督结果、质量调查/监督整改后确认，投诉受理登记、登记事项处理结果、每季情况汇总。

4）农机维修业务，实现全省农机维修点的资质管理、网点分布等功能。

具体业务需求为星级文明农机维修网点、农机维修安全生产应急预案、经营许可证书管理、区域维修中心、农机维修质量纠纷调解。

5）农机服务咨询业务，实现公布农机质量投诉监管机构名单、农机质量投诉政策法规宣传咨询、农机质量投诉网上受理和结果发布等功能；通过网站、手机 APP 及微信公众号等渠道，提供农机管理
服务、农机化技术、有关法律，法规等问题咨询和信息服务。

6）农机培训服务业务，实专题培训发布、专题培训管理，农机知识发布、农机知识管理，手机 APP 在线学习等需求。

3.4省市县三级协同办公需求
建立面向全省农机系统覆盖省、市、县三级农机管理服务网络，实现电子政务、综合办公、移动办公、公文管理、统计分析等功能。

使用政务内网，建立统一门户，统一身份认证（单点登录），面向农机局省、市、县三级人员建立一套协同办公系统；同时实现与相关业务部门之间业务流转。

实现个人办公、信息发布、公文管理（收、发文管理）、集团邮箱、综合办公（各种内部审批）、移动办公、农机统计分析、电子签章等功能。

具体需求如下：
1）工作流程定制
工作流与表单定制结合实现自行增加系统功能。

支持分支、汇聚、回退、提醒、催办、条件分支、自动执行、委托等功能，能够定制业务流程。

2）短信集成
集成短信通知功能，具有个人提醒、批量通知、流程催办等功能。

同时支持系统和手机两种推送模式。

2）表单定制
提供在线设计器，实现可视化表单设计。

支持网页设计工具协同工作；支持 Excel 绘制表单；自定义流水号样式；支持自定义下拉
列表；提供会签控件；提供内建样式表；支持在线打印。

2）电子签章
集成文档控件，支持最新操作系统及 MS Office、WPS 软件。

支持正文模板、套红，在定稿时自动将自定义表单中的数据合并到模板中形成正文文档。

支持痕迹保留，全文批注，支持图片签章。

支持WINTAB 标准各种手写设备。

2）协同办公移动应用 APP
在移动终端实现个人办公、信息发布、公文管理、统一邮箱、综合办公、农机化统计分析、消息推送等功能，实现与政务内网互联互通。

同时支持安卓和 IOS 操作系统。

2）移动办公终端
RAM 存储≥ 4G
ROM 存储≥ 64G
屏幕分辨率≥ 1080 x 1920
尺寸≥8 英寸
处理器主频≥2.2GHZ
制程 14nm 8 核以上 64位架构
支持 sim 卡功能
第四章项目建设内容
平台包含了多项业务子系统，每个子系统之间数据相互共享，业务流程贯穿其中，成为一套连接紧密的整体。

XXX省农机信息化综合服务平台应用系统的开发，包含调度、监管、服务、办公四个模块。

1）农机生产作业指挥调度模块开发。

实现全省大中型农业机械生产作业信息自动化采集、汇总分析及省市县三级农机部门及农机合作社对农机生产作业的指挥调度。

2）监管模块开发。

包括农机购置补贴管理子系统、农机化项目管理子系统、农机报废更新子系统、农机安全监理子系统、农机行政许可子系统，面向全省农机管理部门提供管理服务。

3）服务模块开发。

包括农机作业服务子系统、农机化新技术推广子系统、农机产品鉴定子系统、农机维修子系统、农机培训子系统、农机咨询子系统。

4）办公模块开发。

面向省市县农机管理部门，开发协同办公系统，利用通信网络，使农机管理人员通过PC端和移动终端随时随地地接入系统，延伸办公区域，提高办公效率。

该章节需要重新调整
第五章项目总体架构和部署
5.1总体架构模型
项目按照覆盖省、市、县农机管理部门和农机合作社、农机手五个层级业务模式，实现数据的分布采集、分级处理框架设计原则。

总体框架结构：
平台按照先进的云架构设计，具有遵循标准、数据安全存储、云计算架构体系、大数据处理能力、长时间不间断稳定运行保障等特点。

平台部署在云平台，使农机管理的多种应用共享服务器、存储等硬件资源，可以帮助用户提供IT应用支撑系统资源的利用效率，提升应用支撑系统的应用和管理水平，实现计算资源的动态优化，使平台应用易维护、易扩充。

整个平台的应用框架，主要由应用支撑系统层（IAAS）、基础支撑层（PAAS）、业务应用层（SAAS）等构成。

系统实现逻辑架构如下图所示：
5.2平台相关技术
5.2.1J2EE技术
本系统是在J2EE架构下开发出来的，J2EE的特点主要有以下几点：
1.J2EE 的四层模型
——J2EE 典型的四层结构——
2.J2EE应用程序组件
J2EE应用程序是由组件构成的.J2EE组件是具有独立功能的软件单元，它们通过相关的类和文件组装成J2EE应用程序，并与其他组件交互。

J2EE说明书中定义了以下的J2EE组件：
应用客户端程序和applets是客户层组件；
Java Servlet和JavaServer Pages（JSP）是web层组件；
Enterprise JavaBeans（EJB）是业务层组件。

3.J2EE 的结构
这种基于组件，具有平台无关性的J2EE 结构使得J2EE 程序的编写十分简单，因为业务逻辑被封装成可复用的组件，并且J2EE 服务器
以容器的形式为所有的组件类型提供后台服务。

因为你不用自己开发这种服务, 所以你可以集中精力解决手头的业务问题
5.2.2WebService 技术
WebService技术及其相关技术体系，包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。

WebService 是一种新的web应用程序分支，他们是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、通过web调用。

一旦部署以后，其他webservice应用程序可以发现并调用它部署的服务，其工作原理如下图所示。

——WebService 电子政务应用模型——
使用WebService技术，政府各部门内部能够实现自身的业务流程和处理功能组件化，这些服务组件可在互联网上发布，从而方便的被其它部门所使用，以便应用到跨部门的业务中去。

这些WebService组件的开发并不影响现有政府内部系统的结构和数据，从而极大地保护了政府各部门内部现有的投资。

而通过集成政府各部门原有系统提供的WebService服务组件，就可以在互联网上建立统一的政府的web系统，向社会提供闭环式服务，从而形成基于WebService的电子政务一站式服务架构。

这为有效解决了当前政府信息建设中的“信息孤岛”问题提供了一个切实可行的方法
5.2.3XML技术
本次项目一系统整合为核心内容，系统与农业其他信息系统和待建系统之间需实现数据交换与共享，因此我们使用XML作为系统接口的数据交换标准。

XML数据传输是不同系统之间日渐流行的标准数据传输方式，由于与平台和编程语言的无关性，因此，通过XML 可以有效保证对各种异构系统的数据接口需要，以达到政府各系统数据资源的最优整合。

XML技术的特点如下：
（1）适于异构应用间的数据共享
XML的灵活性和扩展性使其可以对不同应用甚至是差异很大的应用间的数据进行描述，尤其是对于那些专用于记录数据的应用。

另外，XML具有自我描述的特性，结果是数据可以在不同的应用间
进行交换与处理而不必要求相应的应用程序是针对该数据定制的。

（2）用于强大的数据检索
XML属于元标记语言，进一步讲，根据这一特性，用户只要在XML的文档类型定义文件中定义一系列有意义的标记，这样基于该文档类型定义文件所产生的XML文档就可以按照任意的条件进行查询和检索，甚至实现计算机自动检索，而相应的检索引擎可以是通用的而不必局限于具体的应用。

（3）提供多语种支持
XML规范中提供了对多语种的支持，包括（简体中文）、BIG5（繁体中文）UTF-7、UFT-8、UNICODE、GB2312等等，这一特点使得XML非常有利于多语种的应用开发
5.2.4基于SOA的多业务服务系统应用整合
SOA的多业务服务系统应用整合和业务一体化，是指对web系统的不同内容和应用系统的不同功能等多套业务系统进行部署，随着系统的运营，将会有越来越多的相关业务系统相继建成，同时部分业务可能涉及到已经存在的系统中。

一般来说，大部分业务操作都不能在这些系统中独立完成，需要调用其他应用系统协调完成。

基于SOA模式的企业级应用程序的架构，完成WebServices安全认证、压缩算法、异步操作、事务处理、异常处理等机制，通过界面、业务逻辑、WebServices发布、数据访问彻底的分离，可使得各层次分别注重自己的重点，便于分工合作。

同时采用该架构可。