★北京亞控科技發展有限公司趙平，李澤浩

★貴州航天智慧農業有限公司吳忠本

1　引言

淖毛湖農場位于新疆生產建設兵團第十三師，是一個生態環境嚴酷、資源緊缺的區域，以優質晚熟哈密瓜種植為主，帶動區域經濟發展。然而，干旱、風沙頻發和水資源緊張為農業生產帶來諸多挑戰。同時，農場的各類管理系統相互割裂，數據分散，缺乏統一的協同管理，制約了農業產業鏈的進一步優化。盡管近年來物聯網和電商平臺促進了哈密瓜品牌的發展，但系統整合不足依然是提升管理水平的障礙。

為應對這些挑戰，淖毛湖農場決定引入亞控工業云操作系統WellinOS平臺，搭建一體化的智慧農業平臺，實現農業信息采集、監控和銷售的全程數字化管理。亞控工業云操作系統WellinOS作為一種集成化管理平臺，具備高效的數據處理能力、系統兼容性和可視化分析能力，能夠將傳感器、氣象監控和視頻系統整合在一起，實現從田間管理到市場銷售的全鏈條智能化管理。

本研究以淖毛湖農場的哈密瓜產業為案例，探討如何利用亞控工業云操作系統WellinOS實現農業信息化和智能化轉型。通過物聯網構建的智慧農業平臺，實現了對哈密瓜種植全過程的精準監控與溯源，并借助電商平臺增強了市場競爭力和消費者信任感。同時，本研究評估了該平臺在提升生產效率、降低成本和保障農產品質量方面的應用成效，并深入分析了技術實施過程中的挑戰與解決方案。

研究表明，基于亞控工業云操作系統WellinOS的智慧農業平臺不僅提升了淖毛湖農場的管理能力和經濟效益，還為其他區域的農業信息化建設提供了示范借鑒。通過這一平臺的成功應用，展示了如何在資源匱乏的環境中實現農業智能化發展，為農業增效、農民增收和區域經濟增長注入新動能。

2　研究區域與平臺構建的總體設計

2.1　淖毛湖農場項目區概況

淖毛湖農場位于新疆生產建設兵團第十三師境內，地處西北干旱地區，屬典型的內陸荒漠氣候。年降水量稀少且分布不均，夏季炎熱多風，全年八級以上大風天數超100天，蒸發量遠高于降雨量，水資源嚴重短缺是農業生產的重要瓶頸。農場總控制面積40平方公里，耕地面積約2.5萬畝，以種植晚熟哈密瓜為核心產業。

當地氣候干燥且晝夜溫差大，非常適宜甜瓜類作物的生長。經過二十多年的發展，哈密瓜種植面積不斷擴大，成為主要經濟作物，尤其是“8501”系列哈密瓜獲得了國家農產品地理標志認證。傳統農業管理方式依賴人工，不僅增加成本，還面臨信息孤島和管理效率低下的問題。此外，水資源管理困難凸顯，農場位于伊吾河末端，水源依賴人工渠道灌溉，但因灌溉方式粗放，易造成用水效率低下。

2.2　平臺設計目標與實施范圍

為應對自然條件與農業發展需求，本研究擬構建一個智慧農業平臺，以亞控工業云操作系統WellinOS為核心，集成物聯網技術，實現哈密瓜種植與銷售的數字化管理。設計目標如下：

提升管理效率，實現精準農業：通過傳感器網絡采集土壤墑情、氣象數據及病蟲害信息，支持智能決策，提升管理效率。

優化水資源管理：集成自動化灌溉系統，基于實時數據分析精準控制用水，減少浪費。

建立質量溯源體系：利用二維碼技術，實現從生產到銷售的全程溯源，提升農產品品牌價值。

發展電商銷售與市場拓展：構建電商平臺與物流系統，實現訂單到配送的無縫對接，擴大市場。

實現多系統集成與數據共享：基于亞控工業云操作系統WellinOS的兼容性，整合多個子系統，實現數據共享和高效管理。

2.3　實施范圍與子系統構建

視頻監控系統：實時記錄農田和作物生長過程，消費者可通過平臺查看視頻，提升信任度并支持營銷。管理者還可通過監控及時發現田間問題，提高管理效率。

電商與溯源平臺：支持線上銷售與市場推廣。通過二維碼防偽標簽，消費者可查詢產品種植過程及質量檢測報告，保障農產品安全，提升品牌價值。

灌溉自動化系統：依托傳感器網絡，實時采集土壤濕度與氣象數據，自動調控灌溉閥門，實現精準灌溉。支持遠程控制與預警，保證作物健康生長的同時合理利用水資源。

數據采集與監控系統：收集土壤溫濕度、光照強度等環境數據，通過無線網絡傳輸至云平臺，并在亞控工業云操作系統WellinOS系統中分析和展示。管理者可根據數據優化種植方案，減少人工干預，提高效率。

指揮調度中心：集中展示各系統運行情況，支持遠程控制與實時調度。管理者可通過手機或PC設備隨時查看農場情況，實現全天候管理。

2.4　平臺整體架構與集成方案

該平臺基于物聯網、云計算與亞控工業云操作系統WellinOS的集成能力，將多個子系統互聯互通，形成協同運作的生態系統。傳感器采集的數據、監控視頻及交易信息通過無線網絡傳輸至云端，分析結果將展示于指揮中心或移動端，輔助精準農業決策。WillinOS平臺架構圖如圖1所示。

圖1  WellinOS平臺架構圖

模塊化設計與擴展性：平臺采用模塊化設計，支持按需擴展。例如，未來可引入無人機巡檢，實現大范圍田間監控與病蟲害預警。

安全性與穩定性：系統具備數據加密與備份機制，并通過分布式架構保障高并發時的穩定運行。

這一平臺將推動淖毛湖農場的管理方式全面轉型，提升農業生產效率與市場競爭力，實現農民增收與農業增效的目標。

2.5　技術自主可控保障農業安全

平臺在信創兼容性方面表現卓越，全面支持多種類型的信創操作系統，包括銀河/中標麒麟系列、統信UOS、中科方德、凝思安全、歐拉操作系統等；適配多種信創CPU處理器，如鯤鵬、飛騰、海光、兆芯、龍芯、申威等；兼容傲拓科技、藍普鋒、匯川、中電智科、浙江中控、和利時、安控、豐煒、臺達、信捷、永宏等品牌的信創PLC設備；同時支持達夢、中電科金倉、南大通用等信創數據庫及PG開源關系庫。

這一強大的兼容能力，不僅能夠打破國外技術壟斷局面，有力保障農業數據主權與系統運行穩定性，更為農業產業發展注入多重動能。它能幫助農業企業有效降低運營成本、提升生產效率，通過精細化管理與品質升級提高農產品附加值，進而帶動整個農業產業鏈的優化升級。從宏觀層面來看，平臺為鄉村振興戰略實施、糧食安全保障及低碳農業發展提供堅實支撐，在創造新型農業就業機會的同時，深度契合國家“自主可控”和“數字中國”戰略要求，顯著強化農業產業應對各類風險的能力，為農業現代化發展筑牢根基。

3　平臺運行與管理策略

3.1　智慧農業指揮調度中心的設計與功能

指揮調度中心是淖毛湖農場智慧農業平臺的中樞，整合視頻監控、數據分析、灌溉管理和電商銷售等子系統，實現全面管理和智能調度。它支持全天候遠程控制、智能分析和應急管理，提高管理效率。

（1）數據可視化與決策支持

指揮中心通過大屏幕實時展示關鍵數據，如土壤濕度、氣象數據、灌溉狀態和監控視頻，并根據亞控工業云操作系統WellinOS平臺進行歷史數據分析，生成趨勢預測和優化報告，支持科學決策。如圖2所示，BI算法還可分析銷售數據與市場動態，輔助市場推廣與庫存管理。

圖2  數字農場駕駛艙

（2）實時監控與遠程調度

如圖3所示，管理者可通過手機、平板或PC隨時訪問平臺，并對灌溉系統、視頻監控及氣象站進行遠程控制。例如，在土壤濕度低于閾值時，可遠程啟動灌溉系統；若出現病蟲害預警，可查看受影響區域并安排及時處理。

圖3  實時監控與遠程調度

（3）系統擴展與模塊集成

平臺采用模塊化設計，可靈活增加無人機巡田、精準施肥等功能，還支持與物流、電商及政府農業監測平臺對接，實現資源優化與市場擴展。系統擴展與模塊集成如圖4所示。

圖4  系統擴展與模塊集成

（4）安全性與數據備份

如圖5所示，系統采用多層加密及用戶權限管理，保障數據安全。通過云存儲與本地服務器同步備份，確保系統在故障時能迅速恢復。分布式架構保證平臺高可用性和穩定性。

圖5  安全性與數據備份

3.2　數據管理與分析體系

數據管理和分析體系是提升農業決策科學性和效率的關鍵，通過亞控工業云操作系統WellinOS平臺實現數據的全面采集、分析與管理。

（1）多維度數據采集與集成

平臺通過傳感器網絡采集土壤濕度、氣溫、光照、風速和降水量等環境數據，并將灌溉、電商訂單等運營數據上傳至亞控工業云操作系統WellinOS平臺，實現全面整合。多維度數據采集與集成示意圖如圖6所示。

圖6  多維度數據采集與集成

（2）數據分析與決策支持

平臺利用BI算法分析數據，提供精準種植策略和病蟲害防控建議。系統可根據歷史氣象數據預測未來風險，并通過電商銷售與庫存數據優化市場推廣策略。數據分析與決策支持示意圖如圖7所示。

圖7  數據分析與決策支持

（3）預警系統與應急管理

當土壤濕度過低或遇到極端天氣時，系統會自動發送預警，管理者可遠程查看詳情并采取措施，避免損失。

3.3　農業生產管理與資源調度策略

（1）智慧灌溉與水資源管理

平臺實時監控土壤和作物需水情況，并自動調整灌溉策略。管理者可根據不同作物需求設置灌溉參數，實現精準灌溉，減少水資源浪費。系統還可根據季節和氣象變化自動優化灌溉計劃。

（2）精準施肥與病蟲害防治

平臺通過土壤養分監測提供施肥建議，避免過量施肥導致環境污染。系統基于歷史和實時監控數據預測病蟲害風險，并提供防治方案。

（3）勞動力與設備調度

平臺支持勞動力和設備的科學調度，幫助管理者在農忙時合理分工，提高效率。系統還監控設備狀態，提供維護提醒，確保設備長期穩定運行。

3.4　電商銷售與物流管理策略

（1）電商平臺的運營與推廣

電商平臺支持B2C在線銷售，消費者可通過平臺選購產品并實時跟蹤訂單狀態。系統通過消費者評價和數據分析，幫助優化產品設計和服務質量。

（2）溯源系統與消費者信任建立

通過二維碼技術，消費者可查詢產品的種植和物流信息，查看視頻記錄，增強信任感并提升哈密瓜品牌價值。

（3）智能物流與庫存管理

平臺與物流系統無縫對接，實現訂單自動處理與配送跟蹤。系統根據銷售數據動態調整庫存，避免積壓或缺貨，確保產品及時送達。

3.5　技術支持與售后服務

（1）用戶培訓與技術指導

平臺提供多層次培訓，包括系統操作、數據分析和應急處理。定期舉辦技術研討會與經驗分享會，幫助管理者提升管理能力。

（2）系統維護與升級

平臺采用模塊化設計，支持按需擴展與升級。技術團隊定期進行系統優化和設備檢查，確保系統長期穩定運行，并提供遠程支持與現場維護服務。

通過智慧農業平臺的全面應用，淖毛湖農場實現了從生產到銷售的智能化轉型，大幅提升管理效率和市場競爭力。精準灌溉和智能分析減少了資源浪費，提高了農業生產質量。同時，電商平臺和溯源體系推動了品牌化發展，實現了可持續的農業增效與農民增收目標。

4　系統應用效果與案例分析

淖毛湖農場通過智慧農業平臺實現了哈密瓜種植的數字化和智能化轉型，不再依賴傳統經驗，而是借助數據分析與智能控制提升生產效率。平臺支持精準灌溉、環境監控與生產溯源，使生產過程透明可控，同時增強了消費者信任。

（1）全程智能化管理提升生產效率

傳統種植依賴經驗判斷施肥和灌溉，而智慧農業平臺基于實時數據科學決策。平臺通過土壤墑情和氣象數據自動調整灌溉，減少水資源浪費，同時保證作物處于最佳生長環境。自動灌溉系統灌溉效率提高了30%以上，智能監控及時預警病蟲害，減少損失并提升產量與質量。

（2）電商與溯源系統推動品牌化發展

電商與溯源系統實現了從田間到市場的無縫銜接。消費者通過掃描二維碼了解哈密瓜的生產、施肥和物流信息，增強對產品的信任，助力品牌化發展。電商平臺采用B2C模式縮短供應鏈，確保產品新鮮度。根據訂單量和市場反饋，平臺優化庫存與銷售策略，并通過大數據分析為下一季種植提供參考。

（3）水資源管理與成本控制效果顯著

智慧灌溉系統通過傳感器監測土壤濕度和作物需水量，實現按需供水。系統根據氣象數據優化灌溉頻率和水量，使水資源浪費減少40%，同時降低了灌溉成本。合理用水不僅提高了作物質量，還增強了市場競爭力。

（4）農業生產效率與經濟效益的提升

智慧農業平臺通過精準管理提高了生產效率。智能灌溉、病蟲害預警與施肥優化確保了作物高產優質，并顯著降低了運營成本。人工成本減少20%，水資源和化肥使用效率分別提高30%和25%。

（5）供應鏈效率提升與農產品增值

平臺打通了從種植到銷售的全鏈條管理，通過實時訂單管理和物流跟蹤優化供應鏈。哈密瓜通過電商平臺直接銷售給消費者，減少中間環節，提高產品附加值。平臺根據銷售數據調整種植計劃，實現市場需求與生產的精準匹配，提升銷售靈活性。

（6）社會效益與可持續發展

平臺不僅提高了經濟效益，還推動了綠色農業發展。精準施肥和節水灌溉減少了環境污染，同時提高了農民收入，促進了農業的可持續發展。平臺的成功案例吸引更多農戶參與，推動智慧農業技術的普及，為其他地區提供了可借鑒的樣板。

5　結論

本研究展示了亞控工業云操作系統WellinOS如何推動淖毛湖農場的農業信息化與智能化轉型，實現從生產管理到市場銷售的全鏈條數字化，顯著提升了管理效率和資源利用率。智慧農業平臺將灌溉、視頻監控、電商與溯源系統無縫集成，解決了傳統管理中的信息孤島問題。在精準灌溉方面，平臺實時監控土壤濕度和氣象條件，大幅降低水資源消耗；病蟲害預警系統及時響應，減少了損失。消費者通過二維碼查詢產品全程信息，提升了市場信任度與競爭力。

平臺的數據分析功能幫助農場優化種植與庫存規劃，避免供需失衡，同時通過電商渠道實現農產品直銷，增加農民收入與產品附加值。淖毛湖農場的成功為其他地區提供了有益的借鑒，展示了物聯網技術在農業中的潛力。

該案例表明，智慧農業平臺不僅提升了農場競爭力，還推動了區域農業的現代化與綠色發展。隨著技術進步，更多農業場景將實現智能化升級，助力中國農業向精準、高效、可持續方向發展。

作者簡介：

趙　平（1992-），男，四川宜賓人，本科，工程師，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要研究方向為工業互聯網、智能制造等。

吳忠本（1969-），男，貴州仁懷人，本科，工程師，現就職于貴州航天智慧農業有限公司，主要研究方向為智慧農業等。

李澤浩（1999-），男，黑龍江大慶人，本科，助理工程師，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要研究方向為工業軟件、智能制造等。

摘自《自動化博覽》2025年6月刊