全自动水产养殖船的远程实时智能监控系统设计

全自动水产养殖船的远程实时智能监控系统设计近年来,养殖河蟹的地方越来越多,河蟹养殖已成为中国渔业生产中重要的支柱产业之一。但是,我国现阶段的池塘河蟹养殖多以粗放的人工撑船投喂方式为主,劳动强度大、投饵不均匀,导致长期以来河蟹养殖精细化管理水平低、养殖成本过高等问题。随着自动化技术的发展,采用自动水产养殖作业船代替人工进行投饵作业必将成为发展趋势。

针对上述情况,本文在江苏省重点研发(现代农业)计划项目(BE2017331)的资助下,设计了一套全自动水产养殖船的远程实时智能监控系统,系统通过实时监测水产养殖船的工况信息和实时路径,利用作业终端进行远程控制和轨迹规划,在系统出现不良状况时及时地报警,用以提高河蟹养殖的效率和安全性能。该系统主要包括远程服务器系统、用户手机客户端以及船载客户端三部分。船载客户端采集养殖船的工况信息和位置信息,手机客户端对工况参数和养殖船的实时路径进行监测和显示,同时下发远程控制命令,并且对于异常状况进行报警提示。

本文的主要研究内容如下:首先,在分析了无人船和远程监控系统国内外研究现状的基础之上,结合对整个系统的功能需求分析,提出了系统的总体设计方案,并给出了远程实时智能监控系统的结构组成。同时,阐述了系统的工作原理,介绍了系统开发过程中所涉及到的GPS定位技术、Andorid系统和TCP网络通信技术。其次,设计了水产养殖船的轨迹规划方法。

阐述了轨迹规划方法的研究思路;介绍了经纬度坐标转换为平面坐标的原理以及作业区域平面模型的搭建方法;给出了远程轨迹规划方法的实现过程;通过仿真实验和数据分析对算法进行了验证。结果表明,该方法既能适用于规则区域的轨迹规划也能适用于不规则区域的轨迹规划,具有普遍适用性。接着,设计了水

产养殖船的远程实时智能监控系统软件。

在Eclipse平台下运用Socket和多线程技术开发了服务器软件,实现了数据通信和数据存储;在Android Studio平台下开发了手机客户端软件,实现了远程参数监控和实时路径跟踪;设计了船载客户端采集数据的机制和上传更新数据的机制,从而保证了轨迹规划参数的有效性。最后,在确保硬件功能模块能够满足系统需求的前提下,对整个远程监控系统进行了联合试验,着重试验了手机客户端软件对养殖船的远程监控效果。试验结果表明,该系统能够实时、有效地对全自动水产养殖船进行远程监测和控制。