基于Qt平台的无人插秧机远程监控系统设计

发布时间：2020-09-09 12:07

　　农业机械的智能化、精准化和安全化是未来发展的必然趋势,国家也提出了“精准农业”的口号。远程监控技术是当今智能化领域的热门研究课题之一,也是实现农业机械智能化的重要手段。本文所研究的基于Qt平台的无人插秧机远程监控系统是在江苏省重点研发计划(现代农业)重点项目“无人插秧机研制BE2015351”下展开的,该系统能够有效地改善操作人员的作业环境和劳动强度,提高粮食生产效率,具有广阔的市场应用前景。本文所设计的无人插秧机远程监控系统采用C/S模式,主要由信息采集系统、通讯系统以及远程监控中心三部分组成。无人插秧机远程监控系统以Qt为开发平台,增强了系统的可移植性。该系统利用传感器、GPS、4G通信、GIS、数据库、Socket以及图像处理等技术实现了对无人插秧机的远程实时监控,并将插秧机的工况参数、位置信息以及秧苗的栽插质量以图形化的方式结合电子地图在客户端上呈现给用户,并且用户还可以在插秧机发生异常时得到报警提示,从而及时下发指令对插秧机进行干预。首先,论文阐述了智能化农业机械和远程监控系统的国内外研究现状。通过对监控系统的功能需求进行分析,得出了基于Qt平台监控系统的总体设计方案,随后又对系统的结构组成和工作原理作了介绍,并对其中涉及到的关键技术作了详细的讲解。其次,根据插秧机的作业环境及其特点,选择了往返式的作业方式进行路径轨迹的规划。通过对往返式作业方式路径轨迹的特点进行分析,确定了插秧机的起始作业方向以及地头转弯方式,并通过几何法得出了插秧机在矩形田块的全覆盖路径轨迹规划方案。接着,分别在Windows和Linux平台下搭建出了Qt集成开发环境,并在此基础上通过对客户端的功能需求进行分析,将客户端按照功能分为数据管理单元、GIS功能实现以及数据通信单元三大模块分别进行单独地设计。服务器部分则是实现了通信的功能,制定出了数据的通信格式,完成了对MySQL数据库的访问,并在几个核心功能处给出了关键性的实现代码。最后,对无人插秧机的各主要功能模块分别进行了功能性的测试,并在测试结果都正常的情况下结合整个监控系统软件对系统的各个功能进行测试。实验结果表明,该监控系统能够实现对插秧机的远程实时监控和管理,达到了预期的效果。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S223.91;TP277
【部分图文】：

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图 1.1 日本研制的 GPS 导航插秧机Fig 1.1 GPS Navigation Transplanter Developed in Japan都对智能无人驾驶农业机械进行了大量的研究odutaite 公司发明了一种可以通过无线电来远距uth Wales 大学研制出了一种无人化的自动喷雾机雾作业。M.Kise 等利用 GPS 技术研制出了能够走速度在 1.8m/s 时，其误差范围在 6～13cm；O时定位导航，还能够自动获取花生，实验结果表兰工业集团通过对凯斯 Magnum 传统拖拉机的改PS 技术，并实时记录传输现场数据，其实现了gnum 无人驾驶拖拉机。

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研制出了无人驾驶拖拉机，它利用 GPS 技术，并实时记录传输现场数据，其实现了远程控制设备[5]。如图1.2 所示，为凯斯 Magnum 无人驾驶拖拉机。图 1.2 凯斯 Magnum 无人驾驶拖拉机Fig 1.2 Keith Magnum Unmanned Tractor1.2.2 国内研究现状国内对智能作业机械的研究与国外相比，起步较晚，发展速度较慢，但是也取得了一定的研究成果。2001 年，哈尔滨工业大学研制了一种通过 Web 浏览器来对其进行远程监控

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基于 Qt 平台的无人插秧机远程监控系统设计缺点就是没有实时传输的环境图像；第二年动机器人，其可以实现双重控制。它既可以，又可以通过一种人机化的友好软件界面来大学的罗锡文通过对乘坐式水稻插秧机的操PS 以及数据通讯等技术，开发出了一种基于乘坐式水稻插秧机[6]，如图 1.3 所示。该插且直线跟踪的误差能够控制在 0.2m 以内，

【参考文献】