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作物生长远程自动监控管理中心的设计与实现

发布时间:2018-03-24 02:17

  本文选题:作物生长图像 切入点:远程监控 出处:《西北农林科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:作物生长远程监控在农业生产中的地位举足轻重,依靠人工的监控方式逐渐被信息化的方式所替代。本文介绍的是作物生长远程监控系统的重要组成部分——管理中心。一种基于OneNET物联网平台、两相步进电机、4G无线网络摄像机及其云台的无线远程的作物生长多站点图像获取自动监控管理中心。该中心主要解决布线繁琐、监控范围较小、监控距离近、存在主观差异的问题,实现农业生产中多站点图像的定时获取与管理,各站点作物生长状况展现。作物图像数据积累和长期保存,为相关工作人员进行后续研究提供支持。本文研究的主要内容包括:(1)结合作物生长远程自动监控管理中心的功能性、非功能性需求分析和技术实现要求,规划系统的总体设计方案。(2)基于物联网的步进电机控制模块的设计与实现。为满足对作物的不同角度近距离的无线远程监控,采用两相步进电机控制摄像机与作物之间的距离。系统利用OneNET物联网平台的WEB API,采用HTTP协议进行数据的获取与推送,以实现对步进电机的远程控制。为便于管理人员的实时操作,添加摄像机位置显示功能,该功能可获取摄像机水平与垂直方向的具体位置信息。(3)4G无线网络摄像机控制模块的设计与实现。在图像获取方面,通过4G无线网络和服务器与远程摄像机相连,利用4G无线网络摄像机的SDK开发包和基于物联网的步进电机模块可实现实时抓图与定时拍照;并将获取到的图片传送至管理中心进行图像拼接。在图像管理方面,利用SQL Server 2008、MFC、多线程等实现图像的数据库管理和大屏幕循环播放等功能。(4)系统安装与测试。本文系统在实地进行安装后进行了联调、实验和测试。结果表明,相同时间不同地点的网络延迟室内平均延迟时间为2.5秒,室外平均时间不到2秒;不同时间相同地点的网络延迟在网络使用相对高峰期会增加1到2秒;综上证实系统在网络使用非高峰期的室外使用会达到最佳使用效果。通过对光线强、光线弱、黑暗三种条件下的拍摄效果进行结果的测试与对比,证实系统能基本适应不同光线环境,得到有效图像数据信息。
[Abstract]:Remote monitoring of crop growth plays an important role in agricultural production. This paper introduces the management center, which is an important part of the remote monitoring system for crop growth. It is based on the OneNET Internet of things platform. Two-phase stepper motor 4G wireless network camera and its wireless remote multi-station image acquisition monitoring and management center for crop growth. The center mainly solves the problem of cumbersome wiring, small monitoring range and close monitoring distance. The problems of subjective difference exist in order to realize the timing acquisition and management of multi-site images in agricultural production, the display of crop growth status at each site, and the accumulation and long-term preservation of crop image data. The main contents of this paper include: 1) combining with the functional, non-functional requirements analysis and technical implementation requirements of the remote automatic monitoring and management center for crop growth. Design and implementation of stepper motor control module based on Internet of things. Using two-phase stepping motor to control the distance between camera and crop, the system uses WEB API of OneNET Internet of things platform, and uses HTTP protocol to obtain and push data. In order to realize the remote control of the stepping motor, in order to facilitate the real-time operation of the administrator, the position display function of the camera is added. This function can obtain the specific position information of the camera in horizontal and vertical direction. The design and implementation of the control module of 4G wireless network camera can be realized. In the aspect of image acquisition, the remote camera is connected by 4G wireless network and server. The SDK development kit of 4G wireless network camera and the stepper motor module based on the Internet of things can be used to capture and take pictures in real time, and the obtained images can be transmitted to the management center for image stitching. The system is installed and tested by using SQL Server 2008 MFCs, multithreading and other functions such as database management of images and loop playing of large screen. After installation in the field, the system is adjusted, tested and tested. The results show that, In the same time and different places, the average indoor delay time is 2.5 seconds, and the outdoor average delay time is less than 2 seconds, while the network delay at the same time and same place increases by 1 to 2 seconds in the relative peak period of network usage. In summary, it is confirmed that the system can achieve the best results in outdoor use during off-peak periods of network use. The results are tested and compared under three conditions: strong light, weak light, and dark light. It is proved that the system can basically adapt to different light environment and obtain effective image data information.
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP277;S126

【参考文献】

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本文编号:1656265

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