面对白菜种植环节冗杂、过程繁琐、监测不便且数据不精准问题，我们经过调研与分析，认为其核心难点是培垄、播种与浇灌、施肥及实时数据体现，对此，设计了推压式培垄播种轮、充气式注水机等机械装置和云平台，具体实现是在培垄过程中播种轮同时播种，将种子和肥料同时放进垄面；伺服电机驱动充气式注水机做xy轴运动，为垄面灌溉；在装置工作过程中，云平台将采集到的数据实时体现，便于工作人员及时决策。相较于普遍、传统做法能提高白菜种植效率，降低人工成本，使种植装置更自动化、一体化、智能化。本项目旨在研发一种集白菜自动化种植、浇水、施肥、覆膜、压膜、监测数据实时体现于一体的新型农业设备，以实现白菜的自动化种植与智能监测，满足现代农业对高效、环保持续发展的需求。
图1 装置整体三维模型图
二.关键部件强度校核分析

在基于大数据可视化平台白菜自动化种植一体机的设计过程中，其旋耕机旋转犁片、铧式犁、推压式培垄轮、水箱、覆膜压膜机构机架、回土犁片、蜗轮蜗杆减速箱齿轮是主要受力部件，因此需要对其进行校核分析。通过simulation分析得出，设计部件均满足设计要求。

三.大数据可视化云平台
  本系统利用Python开发语言，结合HTML文本、CSS和JavaScript编程语言等多种计算机编程语言，开发一个云平台，用于存储和管理大数据，并实现数据可视化功能。该平台将以百分比形式展示机械装配材料状况，并以文字形式展示设备部件的状态和磨损程度，以帮助用户根据数据添加用料和及时修理设备。同时，实时显示环境的温度、湿度、土壤湿度等数据，让用户根据数据判断是否需要增加浇水和施肥。此外，平台将在地图上展示中国部分地区的白菜价格趋势，并用折线图和文字展示白菜近五年的收成情况和播种的种子重量，帮助用户分析白菜的市场和收成情况，从而决定种植量，了解今年白菜的亏损收益情况。这一大数据可视化平台大大提高了用户管理效率和便利性，提高了白菜的生产效率，减少了用户的亏损。该系统的程序需具备网络功能，不受地点限制，界面设计清晰，功能分配合理，操作方便，不需要高配置计算机，具有可行性。
图2 大数据可视化云平台界面
四.水箱液位监测控制系统
        该系统旨在实时监测农用设备水箱的液位高度，并根据预设的液位阈值自动控制水箱的加水和停水操作，确保装置作业过程中有足够的水供应，同时避免水的浪费和溢出。
图3 水箱液位监测控制系统电子电路原理路
图4 上位机界面显示图

图5 实时曲线与拟合曲线对比图
五.综述

大数据可视化平台在农业领域的应用越来越广泛，其中自动化种植一体机成为现代农业的重要工具之一。

自动化种植一体机是指结合传感技术、大数据分析和自动化控制技术，实现对植物种植过程的实时监测、管理和控制的设备。通过各种传感器采集土壤湿度、温度、光照等数据，结合大数据分析和可视化技术，帮助农民实现精准种植、智能管理，提高产量和质量。大数据可视化平台为白菜自动化种植一体机提供了数据处理和显示的平台，帮助农民实时监测土壤状况、气候变化、植物生长情况等信息。通过可视化界面，农民可以直观地了解植物生长的健康状况，及时调整种植环境参数，提高生产效率和质量。自动化种植一体机可以实现无人操作，减轻农民的劳动强度，提高劳动效率。同时，通过大数据分析和可视化技术，可以实现精准施肥、浇水，避免浪费资源和环境污染。此外，自动化种植一体机可以根据不同生长阶段的需求，调整光照、湿度等环境参数，提高产量和品质。随着大数据和人工智能技术的不断发展，自动化种植一体机将会更加智能化、自动化。未来可能会应用机器学习算法，实现自动学习和优化种植方案，提高产量和品质。同时，可视化界面也会更加直观、用户友好，帮助农民更好地管理和监控种植过程。

基于大数据可视化平台的白菜自动化种植一体机在现代农业中具有重要意义，未来有着广阔的发展前景。