氯氣生產(chǎn)車(chē)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(jià)高的問(wèn)題。為解決上述兩個(gè)難題,本文針研究了一款嵌入式巡檢機(jī)器人,利用視頻圖像檢測(cè)技術(shù)與傳感器技術(shù)設(shè)計(jì)了一套巡檢系統(tǒng),該方法解決了在固定點(diǎn)傳感器“嗅覺(jué)”范圍有限的缺點(diǎn),利用“視覺(jué)”加“聽(tīng)覺(jué)”更加準(zhǔn)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(jī)器人,裝有多類(lèi)傳感器和一款網(wǎng)絡(luò)攝像頭。傳感器可以檢測(cè)氯氣濃度以及空氣質(zhì)量參數(shù)并通過(guò)GPRS傳輸至云端。另外,機(jī)器人通過(guò)WIFI將泄漏畫(huà)面?zhèn)鬏斨罰C控制端。One NET(云平臺(tái))負(fù)責(zé)保存巡檢端傳來(lái)的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給PC監(jiān)控軟件,此外還能下達(dá)對(duì)機(jī)器人的操縱命令,實(shí)現(xiàn)PC端對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制與車(chē)間氯氣濃度在線監(jiān)控。PC端設(shè)計(jì)了基于Open CV(跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù))的泄漏區(qū)域氯氣的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、跟蹤算法,建立了氯氣的RGB顏色模型。此外本文還設(shè)計(jì)了基于QT框架監(jiān)的控界面,可以獲取云平臺(tái)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(jìn)行顯示,點(diǎn)擊控件可以調(diào)出相應(yīng)環(huán)境參數(shù)的曲線圖。

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外相關(guān)情況
        1.2.1 巡檢機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 視頻圖像檢測(cè)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(tái)
        1.4.3 視頻圖像編碼技術(shù)
        1.4.4 QT圖形界面開(kāi)發(fā)
        1.4.5 WIFI無(wú)線通訊技術(shù)
2 嵌入系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 總體設(shè)計(jì)方案
    2.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭載
    2.4 本章小結(jié)
3 巡檢機(jī)器人硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件模塊設(shè)計(jì)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(cè)速器
    3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
    3.4 電源模塊
    3.5 通訊模塊的設(shè)計(jì)
        3.5.1 GPRS模塊
        3.5.2 WIFI通訊模塊
    3.6 攝像機(jī)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(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法研究
        4.1.1 運(yùn)動(dòng)軌跡模型的建立
        4.1.2 運(yùn)動(dòng)控制算法
        4.1.3 運(yùn)動(dòng)控制算法改進(jìn)
    4.2 巡檢機(jī)器人尋跡運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)
    4.3 巡檢機(jī)器人的避障運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 巡檢機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試
    5.1 系統(tǒng)總體流程設(shè)計(jì)
    5.2 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        5.2.1 WIFI網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議
        5.2.2 無(wú)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(jī)器人遠(yuǎn)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(jì)
        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(chē)間環(huán)境信息的檢測(cè)與上傳
        5.3.5 PC界面控制指令的上傳
        5.3.6 上位機(jī)獲取云平臺(tái)信息
    5.4 基于Open CV的氯氣泄漏檢測(cè)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(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法
        5.4.3 泄漏區(qū)域氯氣運(yùn)動(dòng)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(cè)調(diào)試
    5.5 泄漏點(diǎn)定位與報(bào)警
    5.6 本章小結(jié)
6 PC 端監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試
    6.1 軟件開(kāi)發(fā)工具選擇
    6.2 軟件設(shè)計(jì)流程
    6.3 機(jī)器人監(jiān)控界面設(shè)計(jì)與運(yùn)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(kù)設(shè)計(jì)
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
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(zhuān)利
    3 參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3849438