基于北斗卫星导航系统的采棉机监控终端的设计与研究
发布时间：2023-12-24 13:55
随着现代农业的快速发展以及农业机械的大规模使用和推广，农业机械的现代化管理备受关注。棉花作为我国极其重要的大田经济作物，其机械化采收愈来愈受到重视。新疆是我国不可替代的最大产棉区，其所属的采棉机数量近几年来在快速增加。在采棉机进行集群和跨区作业时，对采棉机的管理、监控和调配问题愈来愈受到机采棉公司的重视。 车辆监控技术是解决车辆管理和监控问题的一种有效的方法。随着卫星定位技术及GPRS通信技术的发展，特别是我国自主研发、独立控制运行的卫星导航系统——北斗卫星导航系统（BDS）投入运营，使得目前其在交通、运输车等领域广泛应用，各类农用车辆的车载监控终端也随之兴起。不同于普通车载监控终端，采棉机监控终端有其特有的监控需求，如需对其特有的采摘头、风机等设备状态进行监控，需进行作业面积统计等。因此，如何将车载监控技术结合采棉机监控的需求研发出一款针对性强的监控终端是一个值得研究的课题。 课题针对采棉机监控的实际需求，在技术上将北斗卫星定位、GPRS无线通信与ARM技术结合，研发了一款集位置信息服务、设备状态信息监测、作业面积统计、应急报警、远程通信等功能为一体针对性较强的采棉机监控终端。课题的...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
附件
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究采棉机监控的背景与意义
1.1.1 新疆兵团机采棉与采棉机现状
1.1.2 兵团采棉机管理存在的不足
1.1.3 采棉机定位监控的意义和必要性
1.2 国内外的研究动态及发展趋势
1.2.1 普通车辆 GPS 监控终端研究现状
1.2.2 农用车辆 GPS 监控终端研究现状
1.2.3 基于“北斗”系统的监控终端研究现状
1.3 研究内容与论文框架
1.3.1 研究内容
1.3.2 论文结构
第二章 采棉机监控终端方案设计
2.1 监控系统总体设计
2.1.1 监控系统需求分析
2.1.2 解决方案
2.1.3 监控系统总体结构
2.2 监控终端总体设计
2.2.1 终端功能需求
2.2.2 终端总体结构
2.2.3 终端工作流程
2.3 卫星导航定位技术
2.3.1 NEMA-0183 通信协议
2.3.2 “北斗”系统的短报文通信
2.4 监控终端通信技术
2.4.1 监控终端的通信特点
2.4.2 无线通信方式的选择
2.5 本章小结
第三章 采棉机监控终端硬件设计
3.1 硬件总体设计
3.1.1 硬件设计要求
3.1.2 硬件组成
3.2 主要器件选型
3.2.1 微处理器
3.2.2 北斗定位模块
3.2.3 GPRS 通信模块
3.3 主要模块电路设计
3.3.1 状态采集接口电路
3.3.2 主控模块接口电路
3.3.3 北斗定位模块接口电路
3.3.4 GPRS 通信接口电路
3.3.5 电源管理电路
3.4 本章小结
第四章 采棉机监控终端软件开发
4.1 终端软件总体设计
4.1.1 软件设计要求
4.1.2 终端软件总体结构
4.2 采棉机状态自动判别模型
4.2.1 状态判别分析
4.2.2 模型的建立
4.3 作业面积计算算法
4.3.1 算法分析
4.3.2 实验标定与程序实现
4.4 应用层通信协议制定
4.4.1 终端通信行为划分
4.4.2 终端数据上传协议
4.4.3 设置指令协议
4.5 程序模块设计
4.5.1 系统主程序
4.5.2 状态数据采集程序
4.5.3 UM220 定位程序
4.5.4 SIM900A 通信程序
4.6 本章小结
第五章 终端系统测试及分析
5.1 测试准备
5.1.1 测试指标
5.1.2 测试方法与环境
5.1.3 终端的安装方法
5.2 系统测试与分析
5.2.1 北斗定位功能测试与分析
5.2.2 GPRS 通信功能测试与分析
5.2.3 系统整机测试
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及研究项目、发表论文
本文编号：3874645
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
附件
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究采棉机监控的背景与意义
1.1.1 新疆兵团机采棉与采棉机现状
1.1.2 兵团采棉机管理存在的不足
1.1.3 采棉机定位监控的意义和必要性
1.2 国内外的研究动态及发展趋势
1.2.1 普通车辆 GPS 监控终端研究现状
1.2.2 农用车辆 GPS 监控终端研究现状
1.2.3 基于“北斗”系统的监控终端研究现状
1.3 研究内容与论文框架
1.3.1 研究内容
1.3.2 论文结构
第二章 采棉机监控终端方案设计
2.1 监控系统总体设计
2.1.1 监控系统需求分析
2.1.2 解决方案
2.1.3 监控系统总体结构
2.2 监控终端总体设计
2.2.1 终端功能需求
2.2.2 终端总体结构
2.2.3 终端工作流程
2.3 卫星导航定位技术
2.3.1 NEMA-0183 通信协议
2.3.2 “北斗”系统的短报文通信
2.4 监控终端通信技术
2.4.1 监控终端的通信特点
2.4.2 无线通信方式的选择
2.5 本章小结
第三章 采棉机监控终端硬件设计
3.1 硬件总体设计
3.1.1 硬件设计要求
3.1.2 硬件组成
3.2 主要器件选型
3.2.1 微处理器
3.2.2 北斗定位模块
3.2.3 GPRS 通信模块
3.3 主要模块电路设计
3.3.1 状态采集接口电路
3.3.2 主控模块接口电路
3.3.3 北斗定位模块接口电路
3.3.4 GPRS 通信接口电路
3.3.5 电源管理电路
3.4 本章小结
第四章 采棉机监控终端软件开发
4.1 终端软件总体设计
4.1.1 软件设计要求
4.1.2 终端软件总体结构
4.2 采棉机状态自动判别模型
4.2.1 状态判别分析
4.2.2 模型的建立
4.3 作业面积计算算法
4.3.1 算法分析
4.3.2 实验标定与程序实现
4.4 应用层通信协议制定
4.4.1 终端通信行为划分
4.4.2 终端数据上传协议
4.4.3 设置指令协议
4.5 程序模块设计
4.5.1 系统主程序
4.5.2 状态数据采集程序
4.5.3 UM220 定位程序
4.5.4 SIM900A 通信程序
4.6 本章小结
第五章 终端系统测试及分析
5.1 测试准备
5.1.1 测试指标
5.1.2 测试方法与环境
5.1.3 终端的安装方法
5.2 系统测试与分析
5.2.1 北斗定位功能测试与分析
5.2.2 GPRS 通信功能测试与分析
5.2.3 系统整机测试
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及研究项目、发表论文
本文编号：3874645
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3874645.html