★北京亚控科技发展有限公司赵平，李泽浩

★贵州航天智慧农业有限公司吴忠本

1　引言

淖毛湖农场位于新疆生产建设兵团第十三师，是一个生态环境严酷、资源紧缺的区域，以优质晚熟哈密瓜种植为主，带动区域经济发展。然而，干旱、风沙频发和水资源紧张为农业生产带来诸多挑战。同时，农场的各类管理系统相互割裂，数据分散，缺乏统一的协同管理，制约了农业产业链的进一步优化。尽管近年来物联网和电商平台促进了哈密瓜品牌的发展，但系统整合不足依然是提升管理水平的障碍。

为应对这些挑战，淖毛湖农场决定引入亚控工业云操作系统WellinOS平台，搭建一体化的智慧农业平台，实现农业信息采集、监控和销售的全程数字化管理。亚控工业云操作系统WellinOS作为一种集成化管理平台，具备高效的数据处理能力、系统兼容性和可视化分析能力，能够将传感器、气象监控和视频系统整合在一起，实现从田间管理到市场销售的全链条智能化管理。

本研究以淖毛湖农场的哈密瓜产业为案例，探讨如何利用亚控工业云操作系统WellinOS实现农业信息化和智能化转型。通过物联网构建的智慧农业平台，实现了对哈密瓜种植全过程的精准监控与溯源，并借助电商平台增强了市场竞争力和消费者信任感。同时，本研究评估了该平台在提升生产效率、降低成本和保障农产品质量方面的应用成效，并深入分析了技术实施过程中的挑战与解决方案。

研究表明，基于亚控工业云操作系统WellinOS的智慧农业平台不仅提升了淖毛湖农场的管理能力和经济效益，还为其他区域的农业信息化建设提供了示范借鉴。通过这一平台的成功应用，展示了如何在资源匮乏的环境中实现农业智能化发展，为农业增效、农民增收和区域经济增长注入新动能。

2　研究区域与平台构建的总体设计

2.1　淖毛湖农场项目区概况

淖毛湖农场位于新疆生产建设兵团第十三师境内，地处西北干旱地区，属典型的内陆荒漠气候。年降水量稀少且分布不均，夏季炎热多风，全年八级以上大风天数超100天，蒸发量远高于降雨量，水资源严重短缺是农业生产的重要瓶颈。农场总控制面积40平方公里，耕地面积约2.5万亩，以种植晚熟哈密瓜为核心产业。

当地气候干燥且昼夜温差大，非常适宜甜瓜类作物的生长。经过二十多年的发展，哈密瓜种植面积不断扩大，成为主要经济作物，尤其是“8501”系列哈密瓜获得了国家农产品地理标志认证。传统农业管理方式依赖人工，不仅增加成本，还面临信息孤岛和管理效率低下的问题。此外，水资源管理困难凸显，农场位于伊吾河末端，水源依赖人工渠道灌溉，但因灌溉方式粗放，易造成用水效率低下。

2.2　平台设计目标与实施范围

为应对自然条件与农业发展需求，本研究拟构建一个智慧农业平台，以亚控工业云操作系统WellinOS为核心，集成物联网技术，实现哈密瓜种植与销售的数字化管理。设计目标如下：

提升管理效率，实现精准农业：通过传感器网络采集土壤墒情、气象数据及病虫害信息，支持智能决策，提升管理效率。

优化水资源管理：集成自动化灌溉系统，基于实时数据分析精准控制用水，减少浪费。

建立质量溯源体系：利用二维码技术，实现从生产到销售的全程溯源，提升农产品品牌价值。

发展电商销售与市场拓展：构建电商平台与物流系统，实现订单到配送的无缝对接，扩大市场。

实现多系统集成与数据共享：基于亚控工业云操作系统WellinOS的兼容性，整合多个子系统，实现数据共享和高效管理。

2.3　实施范围与子系统构建

视频监控系统：实时记录农田和作物生长过程，消费者可通过平台查看视频，提升信任度并支持营销。管理者还可通过监控及时发现田间问题，提高管理效率。

电商与溯源平台：支持线上销售与市场推广。通过二维码防伪标签，消费者可查询产品种植过程及质量检测报告，保障农产品安全，提升品牌价值。

灌溉自动化系统：依托传感器网络，实时采集土壤湿度与气象数据，自动调控灌溉阀门，实现精准灌溉。支持远程控制与预警，保证作物健康生长的同时合理利用水资源。

数据采集与监控系统：收集土壤温湿度、光照强度等环境数据，通过无线网络传输至云平台，并在亚控工业云操作系统WellinOS系统中分析和展示。管理者可根据数据优化种植方案，减少人工干预，提高效率。

指挥调度中心：集中展示各系统运行情况，支持远程控制与实时调度。管理者可通过手机或PC设备随时查看农场情况，实现全天候管理。

2.4　平台整体架构与集成方案

该平台基于物联网、云计算与亚控工业云操作系统WellinOS的集成能力，将多个子系统互联互通，形成协同运作的生态系统。传感器采集的数据、监控视频及交易信息通过无线网络传输至云端，分析结果将展示于指挥中心或移动端，辅助精准农业决策。WillinOS平台架构图如图1所示。

图1  WellinOS平台架构图

模块化设计与扩展性：平台采用模块化设计，支持按需扩展。例如，未来可引入无人机巡检，实现大范围田间监控与病虫害预警。

安全性与稳定性：系统具备数据加密与备份机制，并通过分布式架构保障高并发时的稳定运行。

这一平台将推动淖毛湖农场的管理方式全面转型，提升农业生产效率与市场竞争力，实现农民增收与农业增效的目标。

2.5　技术自主可控保障农业安全

平台在信创兼容性方面表现卓越，全面支持多种类型的信创操作系统，包括银河/中标麒麟系列、统信UOS、中科方德、凝思安全、欧拉操作系统等；适配多种信创CPU处理器，如鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威等；兼容傲拓科技、蓝普锋、汇川、中电智科、浙江中控、和利时、安控、丰炜、台达、信捷、永宏等品牌的信创PLC设备；同时支持达梦、中电科金仓、南大通用等信创数据库及PG开源关系库。

这一强大的兼容能力，不仅能够打破国外技术垄断局面，有力保障农业数据主权与系统运行稳定性，更为农业产业发展注入多重动能。它能帮助农业企业有效降低运营成本、提升生产效率，通过精细化管理与品质升级提高农产品附加值，进而带动整个农业产业链的优化升级。从宏观层面来看，平台为乡村振兴战略实施、粮食安全保障及低碳农业发展提供坚实支撑，在创造新型农业就业机会的同时，深度契合国家“自主可控”和“数字中国”战略要求，显著强化农业产业应对各类风险的能力，为农业现代化发展筑牢根基。

3　平台运行与管理策略

3.1　智慧农业指挥调度中心的设计与功能

指挥调度中心是淖毛湖农场智慧农业平台的中枢，整合视频监控、数据分析、灌溉管理和电商销售等子系统，实现全面管理和智能调度。它支持全天候远程控制、智能分析和应急管理，提高管理效率。

（1）数据可视化与决策支持

指挥中心通过大屏幕实时展示关键数据，如土壤湿度、气象数据、灌溉状态和监控视频，并根据亚控工业云操作系统WellinOS平台进行历史数据分析，生成趋势预测和优化报告，支持科学决策。如图2所示，BI算法还可分析销售数据与市场动态，辅助市场推广与库存管理。

图2  数字农场驾驶舱

（2）实时监控与远程调度

如图3所示，管理者可通过手机、平板或PC随时访问平台，并对灌溉系统、视频监控及气象站进行远程控制。例如，在土壤湿度低于阈值时，可远程启动灌溉系统；若出现病虫害预警，可查看受影响区域并安排及时处理。

图3  实时监控与远程调度

（3）系统扩展与模块集成

平台采用模块化设计，可灵活增加无人机巡田、精准施肥等功能，还支持与物流、电商及政府农业监测平台对接，实现资源优化与市场扩展。系统扩展与模块集成如图4所示。

图4  系统扩展与模块集成

（4）安全性与数据备份

如图5所示，系统采用多层加密及用户权限管理，保障数据安全。通过云存储与本地服务器同步备份，确保系统在故障时能迅速恢复。分布式架构保证平台高可用性和稳定性。

图5  安全性与数据备份

3.2　数据管理与分析体系

数据管理和分析体系是提升农业决策科学性和效率的关键，通过亚控工业云操作系统WellinOS平台实现数据的全面采集、分析与管理。

（1）多维度数据采集与集成

平台通过传感器网络采集土壤湿度、气温、光照、风速和降水量等环境数据，并将灌溉、电商订单等运营数据上传至亚控工业云操作系统WellinOS平台，实现全面整合。多维度数据采集与集成示意图如图6所示。

图6  多维度数据采集与集成

（2）数据分析与决策支持

平台利用BI算法分析数据，提供精准种植策略和病虫害防控建议。系统可根据历史气象数据预测未来风险，并通过电商销售与库存数据优化市场推广策略。数据分析与决策支持示意图如图7所示。

图7  数据分析与决策支持

（3）预警系统与应急管理

当土壤湿度过低或遇到极端天气时，系统会自动发送预警，管理者可远程查看详情并采取措施，避免损失。

3.3　农业生产管理与资源调度策略

（1）智慧灌溉与水资源管理

平台实时监控土壤和作物需水情况，并自动调整灌溉策略。管理者可根据不同作物需求设置灌溉参数，实现精准灌溉，减少水资源浪费。系统还可根据季节和气象变化自动优化灌溉计划。

（2）精准施肥与病虫害防治

平台通过土壤养分监测提供施肥建议，避免过量施肥导致环境污染。系统基于历史和实时监控数据预测病虫害风险，并提供防治方案。

（3）劳动力与设备调度

平台支持劳动力和设备的科学调度，帮助管理者在农忙时合理分工，提高效率。系统还监控设备状态，提供维护提醒，确保设备长期稳定运行。

3.4　电商销售与物流管理策略

（1）电商平台的运营与推广

电商平台支持B2C在线销售，消费者可通过平台选购产品并实时跟踪订单状态。系统通过消费者评价和数据分析，帮助优化产品设计和服务质量。

（2）溯源系统与消费者信任建立

通过二维码技术，消费者可查询产品的种植和物流信息，查看视频记录，增强信任感并提升哈密瓜品牌价值。

（3）智能物流与库存管理

平台与物流系统无缝对接，实现订单自动处理与配送跟踪。系统根据销售数据动态调整库存，避免积压或缺货，确保产品及时送达。

3.5　技术支持与售后服务

（1）用户培训与技术指导

平台提供多层次培训，包括系统操作、数据分析和应急处理。定期举办技术研讨会与经验分享会，帮助管理者提升管理能力。

（2）系统维护与升级

平台采用模块化设计，支持按需扩展与升级。技术团队定期进行系统优化和设备检查，确保系统长期稳定运行，并提供远程支持与现场维护服务。

通过智慧农业平台的全面应用，淖毛湖农场实现了从生产到销售的智能化转型，大幅提升管理效率和市场竞争力。精准灌溉和智能分析减少了资源浪费，提高了农业生产质量。同时，电商平台和溯源体系推动了品牌化发展，实现了可持续的农业增效与农民增收目标。

4　系统应用效果与案例分析

淖毛湖农场通过智慧农业平台实现了哈密瓜种植的数字化和智能化转型，不再依赖传统经验，而是借助数据分析与智能控制提升生产效率。平台支持精准灌溉、环境监控与生产溯源，使生产过程透明可控，同时增强了消费者信任。

（1）全程智能化管理提升生产效率

传统种植依赖经验判断施肥和灌溉，而智慧农业平台基于实时数据科学决策。平台通过土壤墒情和气象数据自动调整灌溉，减少水资源浪费，同时保证作物处于最佳生长环境。自动灌溉系统灌溉效率提高了30%以上，智能监控及时预警病虫害，减少损失并提升产量与质量。

（2）电商与溯源系统推动品牌化发展

电商与溯源系统实现了从田间到市场的无缝衔接。消费者通过扫描二维码了解哈密瓜的生产、施肥和物流信息，增强对产品的信任，助力品牌化发展。电商平台采用B2C模式缩短供应链，确保产品新鲜度。根据订单量和市场反馈，平台优化库存与销售策略，并通过大数据分析为下一季种植提供参考。

（3）水资源管理与成本控制效果显著

智慧灌溉系统通过传感器监测土壤湿度和作物需水量，实现按需供水。系统根据气象数据优化灌溉频率和水量，使水资源浪费减少40%，同时降低了灌溉成本。合理用水不仅提高了作物质量，还增强了市场竞争力。

（4）农业生产效率与经济效益的提升

智慧农业平台通过精准管理提高了生产效率。智能灌溉、病虫害预警与施肥优化确保了作物高产优质，并显著降低了运营成本。人工成本减少20%，水资源和化肥使用效率分别提高30%和25%。

（5）供应链效率提升与农产品增值

平台打通了从种植到销售的全链条管理，通过实时订单管理和物流跟踪优化供应链。哈密瓜通过电商平台直接销售给消费者，减少中间环节，提高产品附加值。平台根据销售数据调整种植计划，实现市场需求与生产的精准匹配，提升销售灵活性。

（6）社会效益与可持续发展

平台不仅提高了经济效益，还推动了绿色农业发展。精准施肥和节水灌溉减少了环境污染，同时提高了农民收入，促进了农业的可持续发展。平台的成功案例吸引更多农户参与，推动智慧农业技术的普及，为其他地区提供了可借鉴的样板。

5　结论

本研究展示了亚控工业云操作系统WellinOS如何推动淖毛湖农场的农业信息化与智能化转型，实现从生产管理到市场销售的全链条数字化，显著提升了管理效率和资源利用率。智慧农业平台将灌溉、视频监控、电商与溯源系统无缝集成，解决了传统管理中的信息孤岛问题。在精准灌溉方面，平台实时监控土壤湿度和气象条件，大幅降低水资源消耗；病虫害预警系统及时响应，减少了损失。消费者通过二维码查询产品全程信息，提升了市场信任度与竞争力。

平台的数据分析功能帮助农场优化种植与库存规划，避免供需失衡，同时通过电商渠道实现农产品直销，增加农民收入与产品附加值。淖毛湖农场的成功为其他地区提供了有益的借鉴，展示了物联网技术在农业中的潜力。

该案例表明，智慧农业平台不仅提升了农场竞争力，还推动了区域农业的现代化与绿色发展。随着技术进步，更多农业场景将实现智能化升级，助力中国农业向精准、高效、可持续方向发展。

作者简介：

赵　平（1992-），男，四川宜宾人，本科，工程师，现就职于北京亚控科技发展有限公司，主要研究方向为工业互联网、智能制造等。

吴忠本（1969-），男，贵州仁怀人，本科，工程师，现就职于贵州航天智慧农业有限公司，主要研究方向为智慧农业等。

李泽浩（1999-），男，黑龙江大庆人，本科，助理工程师，现就职于北京亚控科技发展有限公司，主要研究方向为工业软件、智能制造等。

摘自《自动化博览》2025年6月刊