插秧机智能作业的远程监控系统研究
发布时间：2022-01-08 09:32
随着现代农业机械智能化作业的不断发展,为了满足未来农业机械全程作业远程监控的需求,综合总结国内外研究现状,以2ZG630A高速插秧机为研究对象,提出了插秧机智能作业的远程监控系统,针对该套监控系统本课题关注的主要问题是通过对发动机的工况进行检测判断,然后根据判断结果对插秧机采取相应控制,同时实现对GPS定位信息的提取,能够研究一种算法实现对插秧机的连续作业区域和作业边界的自动识别,进而实时了解插秧机位置和作业面积等信息。首先,研读了国内外研究现状,总结了智能作业监控系统及GPS定位轨迹信息提取的研究现状。阐述了本课题研究的目的及意义,经过论证分析提出了系统设计方案,概括了研究的主要内容,并对论文结构安排做了简单介绍。其次,主要对系统硬件设计进行了研究。文中介绍了系统总体硬件电路框图,同时为了实现对GPS定位数据以及发动机工况参数的采集和插秧机的控制,研究设计了基于CAN总线通信方式的主控板电路、发动机各工况传感器检测电路、GPS定位电路和插秧机执行部件控制电路等,完成了实现上下位机通信的GPRS无线模块电路设计‘,为课题后续的研究工作奠定了坚实基础。接着,为实现GPRS可靠通信以及完成...
【文章来源】：湖南农业大学湖南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 研究的主要内容
1.5 论文结构安排
1.6 本章小结
第二章 系统总体方案设计与分析
2.1 引言
2.2 系统的基本组成原理及功能
2.3 系统方案选取的关键技术分析
2.3.1 插秧机车载监控终端
2.3.2 通信传输网络方式的选择
2.3.3 插秧机智能作业监控中心
2.4 系统总体结构方案的确定
2.5 本章小结
第三章 系统的硬件电路设计
3.1 引言
3.2 系统硬件电路总体结构框图设计
3.3 主控板电路设计
3.4 检测模块电路设计
3.4.1 发动机机油温度检测单元电路设计
3.4.2 发动机机油压力检测单元电路设计
3.4.3 发动机转速检测单元电路设计
3.4.4 GPS定位检测单元电路设计
3.5 通信模块电路设计
3.5.1 CAN总线通信单元硬件电路设计
3.5.2 GPRS通信单元硬件电路设计
3.6 下位机执行机构控制模块电路设计
3.6.1 HST无级变速器控制单元电路设计
3.6.2 发动机控制单元电路设计
3.7 电源模块电路设计
3.8 本章小结
第四章 车载监控系统软件设计与通信传输
4.1 引言
4.2 下位机车载监控系统软件总体设计
4.3 通信协议设计
4.4 系统通信可靠性测试
4.5 本章小结
第五章 插秧机智能作业轨迹识别算法研究
5.1 引言
5.2 GPS定位数据的坐标转换算法处理
5.2.1 GPS定位数据坐标转换的数学建模
5.2.2 定位坐标转换
5.3 GPS定位数据采集算法研究
5.3.1 基于复合滤波与平滑迭代算法
5.3.2 滤波与平滑迭代算法
5.4 轨迹识别算法研究
5.4.1 插秧机连续作业区域识别算法设计
5.4.2 插秧机连续作业的边界点识别算法设计
5.4.3 插秧机智能作业面积算法设计
5.5 本章小结
第六章 系统集成与作业监控软件设计
6.1 引言
6.2 软件总体介绍
6.3 主功能模块的软件算法设计
6.4 本章小结
第七章 系统性能测试与分析
7.1 引言
7.2 系统测试平台
7.3 GPS定位数据分析处理试验
7.3.1 GPS单点静态定位试验
7.3.2 GPS动态定位试验
7.4 系统对作业区域的自动测量面积试验
7.4.1 试验目的
7.4.2 试验方法
7.4.3 试验结果与分析
7.5 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 课题研究的结论
8.2 课题研究的展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]耦合被动式GPS与网络调查的居民出行调查[J]. 邓中伟,季民河,陈雯,施宝宏,徐超,张治华,张波,邬毅敏. 交通运输系统工程与信息. 2010(02)
[2]手持GPS在测量涉案林地面积中的应用[J]. 张民侠. 林业科技开发. 2009(06)
[3]数字农业与精细农业[J]. 秦斌. 山西农业大学学报(自然科学版). 2007(S2)
[4]定位排序算法的分析与设计[J]. 冯桂莲. 青海师专学报. 2007(05)
[5]C语言中常用的三种排序方法的探讨[J]. 梁凤兰. 甘肃科技纵横. 2006(05)
[6]无线移动通信的发展趋势[J]. 潘月红. 山西电子技术. 2006(04)
[7]基于GPS的田块面积计算方法及程序设计[J]. 武志明,赵飞,王凤花,贾爱莲. 农机推广与安全. 2006(06)
[8]基于公众移动通信网的集群通信系统的设计和实现[J]. 杨波,廖建新,蒋明哲. 电信科学. 2006(01)
[9]基于GPS模块的便携式农田面积测量仪[J]. 裘正军,应霞芳,何勇. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2005(03)
[10]一类非线性滤波器——UKF综述[J]. 潘泉,杨峰,叶亮,梁彦,程咏梅. 控制与决策. 2005(05)
博士论文
[1]移动对象轨迹数据挖掘方法研究[D]. 袁冠.中国矿业大学 2012
[2]基于GPS轨迹的出行信息提取研究[D]. 张治华.华东师范大学 2010
[3]面向智能移动机器人的定位技术研究[D]. 石杏喜.南京理工大学 2010
硕士论文
[1]城市出行者轨迹数据时空挖掘方法研究[D]. 仇培元.北京建筑工程学院 2012
[2]基于GPS技术的出行OD调查研究[D]. 张俊峰.北京交通大学 2011
[3]从车辆轨迹数据中提取道路网络几何特征[D]. 李小杰.华东师范大学 2011
[4]基于GPRS的农机作业监控技术研究[D]. 史国滨.黑龙江八一农垦大学 2011
[5]坐标转换系统的设计与实现[D]. 李岳.中国地质大学（北京） 2010
[6]农业环境信息远程监控与管理系统设计[D]. 韩华峰.中国农业科学院 2009
[7]我国精准农业的实施路径及其方向选择[D]. 聂兵.山东农业大学 2009
[8]基于GPRS的车辆实时定位监控系统设计与实现[D]. 张彦.北京邮电大学 2009
[9]基于GPS/GIS/GPRS的车辆监控管理系统的设计与开发[D]. 程一沛.西安科技大学 2009
[10]CAN总线和GPRS在远程监控系统中的设计和研究[D]. 郭文海.北京邮电大学 2009
本文编号：3576315
【文章来源】：湖南农业大学湖南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 研究的主要内容
1.5 论文结构安排
1.6 本章小结
第二章 系统总体方案设计与分析
2.1 引言
2.2 系统的基本组成原理及功能
2.3 系统方案选取的关键技术分析
2.3.1 插秧机车载监控终端
2.3.2 通信传输网络方式的选择
2.3.3 插秧机智能作业监控中心
2.4 系统总体结构方案的确定
2.5 本章小结
第三章 系统的硬件电路设计
3.1 引言
3.2 系统硬件电路总体结构框图设计
3.3 主控板电路设计
3.4 检测模块电路设计
3.4.1 发动机机油温度检测单元电路设计
3.4.2 发动机机油压力检测单元电路设计
3.4.3 发动机转速检测单元电路设计
3.4.4 GPS定位检测单元电路设计
3.5 通信模块电路设计
3.5.1 CAN总线通信单元硬件电路设计
3.5.2 GPRS通信单元硬件电路设计
3.6 下位机执行机构控制模块电路设计
3.6.1 HST无级变速器控制单元电路设计
3.6.2 发动机控制单元电路设计
3.7 电源模块电路设计
3.8 本章小结
第四章 车载监控系统软件设计与通信传输
4.1 引言
4.2 下位机车载监控系统软件总体设计
4.3 通信协议设计
4.4 系统通信可靠性测试
4.5 本章小结
第五章 插秧机智能作业轨迹识别算法研究
5.1 引言
5.2 GPS定位数据的坐标转换算法处理
5.2.1 GPS定位数据坐标转换的数学建模
5.2.2 定位坐标转换
5.3 GPS定位数据采集算法研究
5.3.1 基于复合滤波与平滑迭代算法
5.3.2 滤波与平滑迭代算法
5.4 轨迹识别算法研究
5.4.1 插秧机连续作业区域识别算法设计
5.4.2 插秧机连续作业的边界点识别算法设计
5.4.3 插秧机智能作业面积算法设计
5.5 本章小结
第六章 系统集成与作业监控软件设计
6.1 引言
6.2 软件总体介绍
6.3 主功能模块的软件算法设计
6.4 本章小结
第七章 系统性能测试与分析
7.1 引言
7.2 系统测试平台
7.3 GPS定位数据分析处理试验
7.3.1 GPS单点静态定位试验
7.3.2 GPS动态定位试验
7.4 系统对作业区域的自动测量面积试验
7.4.1 试验目的
7.4.2 试验方法
7.4.3 试验结果与分析
7.5 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 课题研究的结论
8.2 课题研究的展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]耦合被动式GPS与网络调查的居民出行调查[J]. 邓中伟,季民河,陈雯,施宝宏,徐超,张治华,张波,邬毅敏. 交通运输系统工程与信息. 2010(02)
[2]手持GPS在测量涉案林地面积中的应用[J]. 张民侠. 林业科技开发. 2009(06)
[3]数字农业与精细农业[J]. 秦斌. 山西农业大学学报(自然科学版). 2007(S2)
[4]定位排序算法的分析与设计[J]. 冯桂莲. 青海师专学报. 2007(05)
[5]C语言中常用的三种排序方法的探讨[J]. 梁凤兰. 甘肃科技纵横. 2006(05)
[6]无线移动通信的发展趋势[J]. 潘月红. 山西电子技术. 2006(04)
[7]基于GPS的田块面积计算方法及程序设计[J]. 武志明,赵飞,王凤花,贾爱莲. 农机推广与安全. 2006(06)
[8]基于公众移动通信网的集群通信系统的设计和实现[J]. 杨波,廖建新,蒋明哲. 电信科学. 2006(01)
[9]基于GPS模块的便携式农田面积测量仪[J]. 裘正军,应霞芳,何勇. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2005(03)
[10]一类非线性滤波器——UKF综述[J]. 潘泉,杨峰,叶亮,梁彦,程咏梅. 控制与决策. 2005(05)
博士论文
[1]移动对象轨迹数据挖掘方法研究[D]. 袁冠.中国矿业大学 2012
[2]基于GPS轨迹的出行信息提取研究[D]. 张治华.华东师范大学 2010
[3]面向智能移动机器人的定位技术研究[D]. 石杏喜.南京理工大学 2010
硕士论文
[1]城市出行者轨迹数据时空挖掘方法研究[D]. 仇培元.北京建筑工程学院 2012
[2]基于GPS技术的出行OD调查研究[D]. 张俊峰.北京交通大学 2011
[3]从车辆轨迹数据中提取道路网络几何特征[D]. 李小杰.华东师范大学 2011
[4]基于GPRS的农机作业监控技术研究[D]. 史国滨.黑龙江八一农垦大学 2011
[5]坐标转换系统的设计与实现[D]. 李岳.中国地质大学（北京） 2010
[6]农业环境信息远程监控与管理系统设计[D]. 韩华峰.中国农业科学院 2009
[7]我国精准农业的实施路径及其方向选择[D]. 聂兵.山东农业大学 2009
[8]基于GPRS的车辆实时定位监控系统设计与实现[D]. 张彦.北京邮电大学 2009
[9]基于GPS/GIS/GPRS的车辆监控管理系统的设计与开发[D]. 程一沛.西安科技大学 2009
[10]CAN总线和GPRS在远程监控系统中的设计和研究[D]. 郭文海.北京邮电大学 2009
本文编号：3576315
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