计算机毕业设计Springboot智慧管网灌溉系统基于Spring Boot的智能灌溉系统开发与应用 Spring Boot驱动的智慧农业灌溉管理系统设计

最新推荐文章于 2025-05-16 09:13:06 发布

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文章标签：课程设计 spring boot 后端

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计算机毕业设计Springboot智慧管网灌溉系统i1agupa7

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随着农业现代化的推进，传统灌溉方式已经无法满足高效、节水、精准的需求。智慧灌溉系统作为现代农业技术的重要组成部分，通过引入物联网、自动化控制和数据分析技术，能够实现对农田灌溉的智能化管理，提高水资源利用效率，降低人力成本，同时提升农作物产量和质量。近年来，随着Spring Boot框架的广泛应用，其轻量级、高效性和易于开发的特性，使其成为开发智慧灌溉系统理想的后端技术选择。

在设计智慧管网灌溉系统时，我们充分考虑了系统的功能性和实用性。系统的主要功能包括：

实时监测：通过传感器网络实时采集土壤湿度、温度、气象数据等关键信息，并将数据传输至系统后台。
智能决策：基于采集到的数据，系统自动分析土壤需水量，结合气象预报，智能生成灌溉计划。
远程控制：用户可以通过手机或电脑远程控制灌溉设备的开关，实现精准灌溉。
数据分析与可视化：系统提供数据可视化界面，展示土壤湿度变化趋势、灌溉历史记录等信息，帮助用户更好地了解灌溉情况。
报警与预警：当土壤湿度低于设定阈值或设备出现故障时，系统自动发送报警信息，提醒用户及时处理。
用户管理：支持多用户登录，为不同用户分配不同的操作权限，确保系统安全运行。
设备管理：对灌溉设备进行统一管理，包括设备状态监测、故障诊断和维护记录。

这些功能的实现，使得智慧管网灌溉系统不仅能够满足现代农业对精准灌溉的需求，还能通过智能化管理提高灌溉效率，降低水资源浪费。通过引入Spring Boot框架，系统在开发过程中能够快速搭建起高效、稳定的后端架构，为智慧灌溉系统的稳定运行提供了有力保障。

注:完成的毕业设计程序以下面的的环境软件、功能图和界面为准。

系统所需要的环境软件：idea、eclipse+mysql5.7、8.0+Navicat+JDK1.8+tomcat7.0

3.2 系统需求分析

需求的分析中用户需求就是比较的重要，而且可以通过各种的路径，以及各每个用户对于系统的功能需求，你需要对这些内容做出整理以及分类，然后分析这些需求的现实情况下的可能原因，还需要有认真的分析过程，结合现实的情况下最终做出一系列的需求资料。在有关用户的期望分析中能够明确一些可能实现的情况，智慧管网灌溉系统功能是许多个可以测试的功能相结合的，正是由于这些功能可以使得用户能够更加积极的提供出需求，让系统功能可以变得更加的完善。这样就可以保证所有设计的功能模块都是可以用到的，而且也是可测试的，对于后续系统的开发能够有比较关键的作用，也能快速完成用户所提供的需求[9]。

本课题要求实现一套智慧管网灌溉系统，系统主要包括管理员和用户两大功能模块。

（1）管理员用例图如下所示：

图3-1管理员用例图

（2）用户用例图如下所示：

图3-2用户用例图

3.3 系统流程分析

3.3.1后台管理流程图设计

图3-3后台管理流程图

3.3.2管理员修改信息流程图设计

图3-4 管理员修改信息流程图

3.3.3管理员查询信息流程图设计

图3-5 查询信息流程图

4功能结构

为了更好的去理清本系统整体思路，对该系统以结构图的形式表达出来，设计实现该智慧管网灌溉系统的功能结构图如下所示：

图4-1 系统总体结构图

4.1 数据库设计

4.1.1 基于MySQL数据库的存储设计

在MySQL数据库管理平台上进行了系统的开发。在进行了系统架构的基础上，结合MySQL应用的特性，开发了相应的数据库，并对其进行了存贮和总体的体系架构。数据技术要求数据删除，修改，添加，查询等功能，并对数据进行维护与管理。并针对特定组织优化程序级应用服务。习惯统一管理和维护删除、修改、添加、查询功能[10]。

MySQL数据库主要包括两个部分：指令行和操作接口。该方法利用SQL语句和数据库操作指令来建立数据库，并设计并存储数据库表。但是，命令行的运行模式对操作员的技术要求很高，而且在整个系统中也很难被发现。

4.1.2 数据库E/R图

ER图是由实体及其关系构成的图，通过E/R图可以清楚地描述系统涉及到的实体之间的相互关系。在系统中将对 “管理员、公告信息、会员、在线客服、留言反馈”等几个主要的实体属性进行布局，如图4-2所示：

5.1前台功能实现

当人们打开系统的网址后，首先看到的就是首页界面。在这里，人们能够看到系统的导航条，通过导航条导航进入各功能展示页面进行操作。系统首页界面如图5-1所示：

图5-1 系统首页界面

在注册流程中，用户在Vue前端填写必要信息（如用户名、密码等）并提交。前端将这些信息通过HTTP请求发送到Java后端。后端处理这些信息，检查用户名是否唯一，并将新用户数据存入MySQL数据库。完成后，后端向前端发送注册成功的确认，前端随后通知用户完成注册。这个过程实现了新用户的数据收集、验证和存储。系统注册页面如图5-2所示：

图5-2系统注册页面

管网信息：在管网信息页面的输入栏中输入管网名称、管网类型、起始位置、终点位置、分析路线、设定范围、内容、管网详情、地址进行查询，可以查看到管网信息详细信息，并进行地图、评论或收藏操作；管网信息页面如图5-3所示：

图5-3管网信息详细页面

管网信息的地图是一种直观展示灌溉管网布局和状态的图形化工具。通过集成地理信息系统（GIS）技术，该地图能够详细标注出农田中每条管道的位置、长度、连接方式以及附属设施如阀门、传感器等的具体位置。管网信息地图还可以实时显示灌溉过程中的水流量、压力、水质等动态数据，为灌溉管理和决策提供直观的信息支持。这样的设计使得灌溉系统的操作和维护更加便捷高效，有助于实现精准灌溉和资源优化配置。管网信息地图页面如图5-4所示：

图5-4管网信息的地图详细页面

5.2系统管理员模块实现

在登录流程中，用户首先在Vue前端界面输入用户名和密码。这些信息通过HTTP请求发送到Java后端。后端接收请求，通过与MySQL数据库交互验证用户凭证。如果认证成功，后端返回给前端，允许用户访问系统。这个过程涵盖了从用户输入到系统验证和响应的全过程。管理员登录界面图5-5所示。

图5-5管理员登录界面

管理员进入主页面，主要功能包括对平台管理主菜单、用户管理、管网类型管理、管网信息管理、管网配件管理、工程信息管理、交流论坛、留言反馈、系统管理、我的信息等进行操作。管理员主页面如图5-6所示：

图5-6管理员主界面

用户功能在视图层（view层）进行交互，比如点击“搜索、新增或移除”按钮或填写用户信息表单。这些用户表单动作被视图层捕获并作为请求发送给相应的控制器层（controller层）。控制器接收到这些请求后，调用服务层（service层）以执行相关的业务逻辑，例如验证输入数据的有效性和与数据库的交互。服务层处理完这些逻辑后，进一步与数据访问对象层（DAO层）交互，后者负责具体的数据操作如浏览、编辑或移除用户信息，并将操作结果返回给控制器。最终，控制器根据这些结果更新视图层，以便用户功能可以看到最新的信息或相应的操作反馈。用户界面如图5-7所示：

图5-7用户管理界面

管网类型功能在视图层（view层）进行交互，比如点击“搜索、新增或移除”按钮或填写管网类型信息表单。这些管网类型表单动作被视图层捕获并作为请求发送给相应的控制器层（controller层）。控制器接收到这些请求后，调用服务层（service层）以执行相关的业务逻辑，例如验证输入数据的有效性和与数据库的交互。服务层处理完这些逻辑后，进一步与数据访问对象层（DAO层）交互，后者负责具体的数据操作如浏览、编辑或移除管网类型信息，并将操作结果返回给控制器。最终，控制器根据这些结果更新视图层，以便管网类型功能可以看到最新的信息或相应的操作反馈。管网类型界面如图5-8所示：

图5-8管网类型管理界面

管网信息功能在视图层（view层）进行交互，比如点击“搜索、新增或移除”按钮或填写管网信息表单。这些管网信息表单动作被视图层捕获并作为请求发送给相应的控制器层（controller层）。控制器接收到这些请求后，调用服务层（service层）以执行相关的业务逻辑，例如验证输入数据的有效性和与数据库的交互。服务层处理完这些逻辑后，进一步与数据访问对象层（DAO层）交互，后者负责具体的数据操作如浏览、编辑、查看评论或移除管网信息，并将操作结果返回给控制器。最终，控制器根据这些结果更新视图层，以便管网信息功能可以看到最新的信息或相应的操作反馈。管网信息界面如图5-9所示：

图5-9管网信息管理界面

管网信息的地图是一个关键的可视化组件，它利用地理信息系统（GIS）技术将灌溉区域的地貌、作物种植情况以及管网布局进行数字化展现。通过该地图，用户能够清晰地识别各个灌溉区域，查看管网分布和状态，并实时监测水流量和土壤湿度等重要参数。这样的设计提高了灌溉管理的效率和准确性，而且促进了数据驱动下的决策制定，为水资源的合理分配和节约提供了强有力的工具。如图5-10所示：