基于聚类算法的农用无人机远程监控系统研究

为进一步提高我国农用无人机远程监控系统数据监测的精准性,引入基于网格与密度的聚类算法对其进行设计。充分考虑农用无人机作业特点,以监控系统数据技术特征为切入点,融入聚类算法模型进而形成远程监控系统的数据流标准传递途径,设计整体监控系统组件与程序并进行试验。试验结果表明:传统算法控制的无人机远程监控系统机体往返距离和往返时间较长,航线轨迹偏离为0.44m,而聚类算法监控下的机体航线轨迹偏离可缩小至0.17m。聚类算法在数据计算精度、信息获取时限、状态反馈等方面具有很好的优越性,大大降低了数据传输误分率。该远程监控系统界面更加人性化,可实时准确显示飞行速度与航角等信息,为操作者灵活操纵无人机提供便利,具有较好的推广价值。     

农用植保旋翼无人机地面监控系统的设计与实现

植保无人机凭借其低成本、高效率、精准快速作业等优点,在农业植保领域得到快速发展,成为现代农业的一种重要装备。为了能够实时远程监控农用植保旋翼无人机的飞行状态信息,提高无人机飞行作业安全和作业质量,进行更好的飞行控制管理,设计并实现了植保旋翼无人机地面监控系统,可实现与植保无人机的远距离实时通信、监测飞行姿态、显示飞行作业轨迹和飞行控制等操作。地面监控系统采用嵌入式树莓派2作为硬件平台,2.4G无线模块实现数据收发,使用跨平台C++图形用户界面应用程序框架Qt对地面监控系统软件功能和交互界面进行开发,并制定了旋翼无人机与地面监控系统之间的数据通讯协议。该系统实际测试表明:监控系统可长时间连续稳定的工作,有效实现了对农用植保旋翼无人机实时监控与操作。     

基于网络平台的植保无人机通信系统设计

以提升植保无人机的通信系统性能、改善无人机作业效率为目标,结合先进数据传输网络平台技术,对其通信系统进行了设计。在植保无人机通信系统运行原理的基础上,搭建基于网络控制与传输平台的通信模型并增设控制补偿模型,根据实现功能目标需求,针对系统进行软件模块功能设计与硬件架构配置,形成完整的植保无人机地面监控与机体飞行通信系统并进行通信试验。试验结果表明:该植保无人机通信内部数据处理丢包率、系统通信强度、无人机作业通信距离等指标均得到改善,系统有效通信距离大幅度提高,系统收发数据信号反应灵敏度较一般传统通信提高21%,系统平均丢包率由1.5%可提升至1.36%,并实现了分级、分功能的数据准确传输与显示,为无人机进行远距离作业提供通信数据传输控制便利,可为类似农机设备通信系统优化提供参考。     

免耕播种机实时监控系统关键部件的设计

设计一种免耕播种机实时监控系统,该系统主要由传感器、控制器和通信模块组成,可以实时监测播种机的运行状态和环境信息,并将数据传输至远程终端。该系统的设计实现了对免耕播种机的实时监控和控制,提高了农业生产的效率和准确性。     

多约束条件下的无人机轨迹快速规划

多约束条件下无人机轨迹快速规划是无人机航迹规划的重要内容。通过构造无人机在定位误差约束下的数学模型,结合航迹点和转弯半径推导出空间圆弧轨迹方程,利用贪心算法对无人机的航迹进行快速规划,结合软件仿真得到飞行过程中的最优航迹方案,为应用仓储物流路径规划领域以及车辆无人驾驶目标路径规划提供了思路。     

生物质颗粒机组远程监控系统设计与试验

为提高生物质颗粒生产自动化水平,实时监控制粒机组生产过程中作业参数,解决当前存在的粉料喂入量不精确导致的压缩室壅堵问题,设计了一套生物质制粒远程监控系统,依托运行于远程上位机内的模糊PID控制算法,PLC通过OPC与之通信实现对粉料喂入量的控制; 以5G网络作为远程数据传输途径,选择5G工业路由器作为网络数据收发器,通过网页、手机APP或微信小程序实现客户端的远程监控功能。本系统设置了用户监控层、数据网络传输层和测控现场层; 基于系统远程监控要求,工业路由器与PLC之间通过PROFINET协议实现数据传递; 并使用MQTT协议,实现其与云服务器之间数据传输。根据对系统稳定性、喂料量准确性及其通信性能的试验,稳定时电流实际值与目标值平均相对误差在1%~12%范围内波动,变异系数在0.19%~0.28%范围内波动,满足生物质颗粒生产需求,有效提高了生物质颗粒生产智能化水平。     

农用四旋翼无人机轨迹规划设计——基于计算机深度学习

介绍了农用无人机的工作原理，建立了其动力学模型，并基于人工蜂群的深度学习算法对农用四旋翼无人机轨迹规划进行了深入研究，确定采用线性自抗扰控制方法实现对无人机的轨迹控制。实验结果表明：农用四旋翼无人机可以平滑地从起点运行到了终点，很好地避开了途中的障碍物，证明了系统的可靠性和稳定性。     

基于网络安全理念的智能植保机设计研究

以植保无人机通信网络安全为研究对象,通过对植保无人机总体应用技术及无人机通信系统进行分析,分析了无人机通信网络安全的影响因素,并提出一种通过飞行轨迹进行安全预测、通信网络中注入噪音以及协作多点通信方式的网络通信优化措施。仿真实验表明:该优化措施能够有效地保障植保无人机在作业过程中通信数据传输安全性,具有一定的推广价值。     

智能化水稻育秧棚监控系统的设计与应用——基于多机通信

针对垦区工厂化育苗生产规模化与自动化、流程标准化、管理智能化等特点,为了提高育秧生产和管理效率、准确掌握育秧环境,利用物联网中的微电子技术、通信技术、传感器技术,采用硬件分系统设计方式设计了一套智能化育秧环境监控系统,以实现远程监控与管理。应用RS485通信技术可以减少棚内布线,提高数据传输可靠性和采集设备的拆组性。     

基于OneNET和Arduino的小型泵站远程监控系统设计

本系统是一个基于OneNET云平台和单片机Arduino相关技术的小型泵站远程监控系统,该系统采用Arduino单片机与流量、压力、电压、电流、液位等传感器设备采集泵站的数据,并通过SIM868通信模块将数据传输到OneNET云平台存储,同时利用OneNET提供的SDK快速搭建客户端应用,使小型泵站得到远程监控。     

基于双目视觉系统的农用无人机导航算法研究

农用无人机市场大,发展迅速,双目视觉系统对周边环境检测能力强,被广泛用于路径规划、避障和导航中。针对农用无人机的路径规划和导航的特定场合,利用双目视觉、图像处理和嵌入式控制等技术,设计了一套农用无人机导航算法,可以为无人机提供准确的导航策略。     

基于Android系统的植保无人机监控软件设计

以Android为系统开发平台,设计一种植保无人机监控系统,可实现植保无人机飞行过程的移动控制.通过对植保无人机监控系统功能模块进行设计,并从Android基础理论出发,进行植保无人机控制系统软件设计,完成无人机植保作业过程中的状态监控及飞行控制.测试结果表明:该植保无人机监控系统能够有效地对无人机飞行过程进行控制.     

嵌入式拖拉机视频监控系统设计 —基于DSP和视频压缩编码

受到作业环境的影响,采用传统的监控系统对拖拉机远程作业情况进行监测具有一定的难度。为了改变这种现状,提高拖拉机远程监控系统的效率和监测质量,将嵌入式DSP系统和视频压缩编码技术引入到了监控系统的设计上。所设计的系统只用一个DSP芯片和简单的外围电路,便可以完成视频的采集、压缩编码和网络传输等。采用小型嵌入式系统省去了复杂的系统移植过程,且系统具有强大的运算能力,可以对视频图像进行效率较高的压缩编码。为了验证方案的可靠性,对拖拉机监控系统压缩编码的通信质量进行了测试。失真度测试结果表明:该系统的通信质量较好,可以满足拖拉机远程监控系统的设计需求。     

基于嵌入式的农业无人机航点规划算法研究

农业无人机在作业中易受到风速、雨雪、大雾、空气密度、温度、雷达和障碍物等外来因素的影响,针对以上复杂环境,利用嵌入式技术,研究了农业无人机航点规划算法,建立了农业无人机航迹规划数学模型,实现了农业无人机的航迹规划。试验结果表明:针对不同情形的障碍威胁环境,农业无人机都能规划出一条合理的规避威胁的航迹,并且移动路径长度和拐点都最优,验证了无人机航点规划算法的可靠性和可行性。     

农用提灌站远程监控系统研究

以LPC2132为主控芯片设计泵站远程监控系统,该系统通过检测泵站电源电压、电流、电机和水泵温度以及水压等参数,对水泵和电机的工作状态进行判断,当电机或水泵的工作状态出现异常时,立即停止电机,以保护设备安全,并将异常现象通过远程数据传输给管理者,以及时采取相应补救措施。整个系统除了可以实现远程数据传输外,还可以实现远程控制。系统通过多次试点运行的检验,该系统运行稳定、可靠,具有较好的应用前景和推广价值。     

基于Mobitex的配电变压器监控系统

该文根据配电变压器监控系统对数据传输可靠性和实时性的要求,结合Mobitex无线专用网技术设计了一种新型的配变监控系统,在对配变监控系统架构分析的基础上,对配变监测终端进行了硬件设计,随后开发了满足系统功能需求的监控中心软件。该系统能够实现对配变负荷的实时数据采集和运行状态的远程监控,该系统已在辽宁鞍山投入使用,现场运行效果良好。     

农用AGV综合通信系统设计

为满足农用AGV作为农业作业通用平台的需求,设计了一种AGV综合通信系统.该系统包括有线通信、无线通信和无线传感器网络,能满足AGV在各种情况与上位机和平台加载设备通信,实现对AGV的远程操控和AGV视频图像的远程采集.实际使用表明该通信系统性能良好.     

基于3G网络的多旋翼无人机安防监控设计研究

文章针对目前城市安防监控体系建设的不完善,设计了一种无人机实时智能安防监控系统。系统利用无人机航行坐标自主巡航采集视频图像,通过3G网络将数据传输给地面控制终端计算机,终端计算机则通过对比识别完成智能监控。系统具有速率高、机动性能好和智能化程度高的特点,具有较高的应用价值。     

基于4G网络的气调保鲜配气远程监控系统设计与试验

为提高生鲜农产品气调保鲜配气过程的精确度及自动化水平,设计了一套气调保鲜配气远程控制系统,依托嵌入的PID控制算法和质量流量控制器实现对原料气体流量、浓度和混配比的控制;以4G网络作为远程数据传输途径,选择4G DTU作为网络数据收发器,通过手机小程序实现移动客户端的远程监控功能。系统在结构上设置了气体参数感知层、数据网络传输层和控制操作应用层;基于配气系统远程监控要求,在PLC内部嵌入Modbus RTU程序,保障DTU与PLC之间的通信;使用TCP协议,使其与云服务器之间进行数据传输。根据对系统稳定性、准确性及其通信性能的测试,在配气稳定时配气体积分数平均误差绝对值在0.22%浮动,平均误差较传统方法降低了约91.67%,且配气速度提高50%左右,极大改善了配气场地的工作条件和生产效率,为进一步完善生鲜农产品气调保鲜自动化配气生产线提供了技术支持。     

基于4G网络的气调保鲜配气远程监控系统设计与试验

为提高生鲜农产品气调保鲜配气过程的精确度及自动化水平，设计了一套气调保鲜配气远程控制系统，依托嵌入的PID控制算法和质量流量控制器实现对原料气体流量、浓度和混配比的控制；以4G网络作为远程数据传输途径，选择4G DTU作为网络数据收发器，通过手机小程序实现移动客户端的远程监控功能。系统在结构上设置了气体参数感知层、数据网络传输层和控制操作应用层；基于配气系统远程监控要求，在PLC内部嵌入Modbus RTU程序，保障DTU与PLC之间的通信；使用TCP协议，使其与云服务器之间进行数据传输。根据对系统稳定性、准确性及其通信性能的测试，在配气稳定时配气体积分数平均误差绝对值在0.22%浮动，平均误差较传统方法降低了约91.67%,且配气速度提高50%左右，极大改善了配气场地的工作条件和生产效率，为进一步完善生鲜农产品气调保鲜自动化配气生产线提供了技术支持。