發(fā)布時間：2023-09-29 06:10

　　氯氣生產(chǎn)車間的巡檢存在人工巡檢效率低下、固定式傳感器集成率低且造價高的問題。為解決上述兩個難題,本文針研究了一款嵌入式巡檢機器人,利用視頻圖像檢測技術(shù)與傳感器技術(shù)設(shè)計了一套巡檢系統(tǒng),該方法解決了在固定點傳感器“嗅覺”范圍有限的缺點,利用“視覺”加“聽覺”更加準確的找到泄漏位置。系統(tǒng)包括巡檢端、云端、PC端。巡檢端是一款巡檢機器人,裝有多類傳感器和一款網(wǎng)絡(luò)攝像頭。傳感器可以檢測氯氣濃度以及空氣質(zhì)量參數(shù)并通過GPRS傳輸至云端。另外,機器人通過WIFI將泄漏畫面?zhèn)鬏斨罰C控制端。One NET(云平臺)負責(zé)保存巡檢端傳來的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給PC監(jiān)控軟件,此外還能下達對機器人的操縱命令,實現(xiàn)PC端對機器人的遠程控制與車間氯氣濃度在線監(jiān)控。PC端設(shè)計了基于Open CV(跨平臺計算機視覺庫)的泄漏區(qū)域氯氣的運動檢測、跟蹤算法,建立了氯氣的RGB顏色模型。此外本文還設(shè)計了基于QT框架監(jiān)的控界面,可以獲取云平臺數(shù)據(jù)流中的氯氣濃度等參數(shù),并在界面中應(yīng)用Qlcdnumber控件進行顯示,點擊控件可以調(diào)出相應(yīng)環(huán)境參數(shù)的曲線圖。

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)情況
        1.2.1 巡檢機器人的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 視頻圖像檢測技術(shù)的現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
    1.4 關(guān)鍵技術(shù)
        1.4.1 視頻圖像處理技術(shù)
        1.4.2 One NET物聯(lián)網(wǎng)平臺
        1.4.3 視頻圖像編碼技術(shù)
        1.4.4 QT圖形界面開發(fā)
        1.4.5 WIFI無線通訊技術(shù)
2 嵌入系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 總體設(shè)計方案
    2.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭載
    2.4 本章小結(jié)
3 巡檢機器人硬件設(shè)計
    3.1 硬件模塊設(shè)計方案
    3.2 傳感器模塊
        3.2.1 超聲波傳感器及其電路
        3.2.2 溫濕度傳感器及其電路
        3.2.3 磁阻傳感及其電路
        3.2.4 氯氣傳感器及其電路
        3.2.5 煙霧傳感器
        3.2.6 光柵測速器
    3.3 電機驅(qū)動模塊
    3.4 電源模塊
    3.5 通訊模塊的設(shè)計
        3.5.1 GPRS模塊
        3.5.2 WIFI通訊模塊
    3.6 攝像機模塊
    3.7 其他電路
        3.7.1 USB接口電路
        3.7.2 調(diào)試下載電路
    3.8 本章小結(jié)
4 巡檢機器人運動控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 機器人的運動控制算法研究
        4.1.1 運動軌跡模型的建立
        4.1.2 運動控制算法
        4.1.3 運動控制算法改進
    4.2 巡檢機器人尋跡運動的設(shè)計
    4.3 巡檢機器人的避障運動設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 巡檢機器人監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試
    5.1 系統(tǒng)總體流程設(shè)計
    5.2 遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
        5.2.1 WIFI網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議
        5.2.2 無線網(wǎng)絡(luò)的搭載
        5.2.3 視頻編碼技術(shù)算法研究
        5.2.4 視頻傳輸流程
        5.2.5 巡檢機器人遠程視頻監(jiān)控調(diào)試
    5.3 環(huán)境信息在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
        5.3.1 One NET產(chǎn)品創(chuàng)建
        5.3.2 HTTP協(xié)議研究
        5.3.3 協(xié)議格式
        5.3.4 車間環(huán)境信息的檢測與上傳
        5.3.5 PC界面控制指令的上傳
        5.3.6 上位機獲取云平臺信息
    5.4 基于Open CV的氯氣泄漏檢測與跟蹤系統(tǒng)
        5.4.1 圖像預(yù)處理技術(shù)算法研究
        5.4.2 泄漏區(qū)域氯氣的運動檢測算法
        5.4.3 泄漏區(qū)域氯氣運動的跟蹤算法
        5.4.4 構(gòu)建氯氣的顏色模型
        5.4.5 圖像算法的檢測調(diào)試
    5.5 泄漏點定位與報警
    5.6 本章小結(jié)
6 PC 端監(jiān)測軟件設(shè)計與調(diào)試
    6.1 軟件開發(fā)工具選擇
    6.2 軟件設(shè)計流程
    6.3 機器人監(jiān)控界面設(shè)計與運行調(diào)試
    6.4 環(huán)境參數(shù)的顯示調(diào)試結(jié)果
    6.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間研究成果
    1 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    2 專利
    3 參與的科研項目



本文編號：3849438