监控系统农业机械论文提纲

论文题目：基于Qt平台的无人插秧机远程监控系统设计

摘要：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。

关键词：无人插秧机;Qt;路径规划;监控系统

学科专业：控制工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 智能化农业机械国内外发展现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 远程监控系统国内外研究现状

1.3.1 远程监控系统国内外研究现状

1.3.2 Qt在远程监控系统中的应用

1.4 论文研究内容

1.5 论文组织结构

第2章 无人插秧机远程监控系统的总体设计方案

2.1 引言

2.2 系统总体设计

2.2.1 系统需求分析

2.2.2 系统结构组成

2.2.3 系统工作原理

2.3 Qt集成开发环境

2.3.1 Qt的选择

2.3.2 Qt在无人插秧机远程监控系统中的应用

2.4 地理信息系统

2.4.1 GIS的特点

2.4.2 GIS开发方式的选择

2.4.3 SuperMap Objects开发平台

2.4.4 GIS在远程监控系统中的应用

2.5 Socket技术

2.5.1 Socket原理

2.5.2 Socket在无人插秧机监控系统中的应用

2.6 本章小结

第3章 无人插秧机的覆盖路径规划研究

3.1 插秧机作业路径轨迹

3.1.1 插秧机作业环境特点及其要求

3.1.2 插秧机作业的行驶方式

3.2 插秧机往返式作业的轨迹特点

3.3 插秧机路径轨迹规划

3.3.1 直线路径轨迹规划

3.3.2 转弯路径轨迹规划

3.4 矩形田块的路径规划

3.4.1 插秧机起始作业时的路径轨迹规划

3.4.2 矩形田块全覆盖路径规划

3.5 本章小结

第4章 无人插秧机监控系统的设计与实现

4.1 不同平台下Qt集成开发环境的搭载

4.1.1 Wndows平台下Qt集成开发环境的搭载

4.1.2 Linux平台下Qt集成开发环境的搭载

4.2 数据库的设计实现

4.2.1 MySQL数据库的安装与登录

4.2.2 数据库管理系统

4.2.3 数据库在远程监控系统中的应用

4.3 客户端的开发设计

4.3.1 客户端功能需求分析

4.3.2 客户端功能结构设计

4.3.3 数据管理模块

4.3.4 GIS功能实现模块

4.3.5 数据通信模块

4.4 服务器的开发设计

4.4.1 通信功能的建立

4.4.2 数据通信格式的制定

4.4.3 对数据库的访问

4.5 本章小结

第5章 远程监控系统的整体调试

5.1 机载端硬件功能模块测试

5.2 远程监控系统的联合调试

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 论文展望

参考文献

致谢