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基于3G的拖拉机远程监测系统的总体设计

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农业装备　
文章编号：１　６７３—８８７Ｘ（２０１　５）０３－００５０—０２　
基于８　Ｇ的拖拉机远程监测系统的总体设计　

房素素，钟文军，陆凯，唐超　
（南京农业大学工学院，江苏南京２１００００）　

摘要为实现利用移动互联网技术对拖拉机的远程监测，采用３Ｇ网络来传输拖拉机的视　
频信息、定位信息、以及工作参数信息等。在监控中心来显示拖拉机前端传输回来的信息，设　
计较为优良的人机显示界面。此系统的设计具有广阔的应用价值，可实现远距离对拖拉机田　
间作业的监测。　
关键词拖拉机３Ｇ远程监测　
中图分类号￥２１９．０２　文献标志码Ａ　ｄｏｉ：ｌ０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３—８８７Ｘ．２０１５．０３．０１８　

Ｔｈｅ　Ｏｖｅｒａｌｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｒａｃｔｏｒ　Ｂａｓｅｄ　Ｏ１１　３Ｇ　
Ｆａｎｇ　Ｓｕｓｕ，Ｚｈｏｎｇ　Ｗｅｎｊｕｎ，Ｌｕ　ｋａｉ，Ｔａｎｇ　ｃｈａｏ　
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００００，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）　
Ａｂｓｔｒａｏｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆｔｒａｃｔｏｒ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｏｂｉｌｅ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　３Ｇ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｏ　
ｔｒａｎｓｍｉｔ　ｔｈｅ　ｖｉｄｅｏ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｃｔｏｒ．Ｔｏ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｌｓ—　
ｆｅｒ—ｂａｃｋ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｒｏｎｔ　ｔｈｅ　ｔｒａｃｔｏｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｃｅｎｔｅｒ　ａｎｄ　ｈａｓ　ａ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｇｏｏｄ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅ　ｄｉｓｐｌａｙ．　
Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ｂｒｏａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｉｔ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆｆｉｅｌｄ　ｗｏｒｋ　ｏｆｔｈｅ　ｔｒａｃｔｏｒ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｃｔｏｒ，３Ｇ，Ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　

伴随着网络技术和移动通信技术的迅猛发展，远程监　
控技术已经成为现在许多农业设备所必须使用到的一个　
重要手段。与之前的现场对设备的检测控制手段相比较，　
它的优势体现在不会受到时间、地点和空间等方面的因素　
制约，由此引起人们的关注，而且现阶段不仅在工农业上　
应用较多，在国防上也有着广泛应用。　

１方案总体设计　
首先总体介绍一下系统的组成以及各方面的功能。拖　
拉机的远程监测系统的搭建主要由３部分组成。一是前端　数据感知层，主要是进行数据采集；二是网络层，实现数据　的远距离传输；三是应用层，为终端的监测软件平台，主要　由服务器、客户端以及管理器组成，主要是来实现人机交　互，也就是控制显示面板的设计。　２前端数据感知层设计　主要分为３部分，分别是ＣＰＳ模块、外挂传感器、视　频采集模块。其中定位信息的获取需要ＧＰＳ设备，拖拉机　各种工作参数的获取则是通过各种传感器采集，视频信息　则需要３Ｇ车载摄像头来完成。并且相应的是一些接口电　路的设计和电源设计。　２．１定位信息的获取　定位信息获取主要采用的是ＧＰＳ仪。选用拓普康的　ＧＰＳ一对，ＧＰＳ仪中其中一只固定在拖拉机已经搭好的架　
杆上，另一只由实验人员固定在三角支架上，特别注意支　
架应该平稳放好，无振动，与地面无偏差，通过手持机调整　
和设置接收机和基站的参数设置。这样接收站可以接受基　
站的定位信息，从而获得拖拉机的定位信息。　

收稿日期２０１５—０２—２７　
作者简介房素素（１９９４－），女，山东人，本科在读，研究方向：机械设计。　

５０夜业拗ｆ　港　
２０１５．０３　
总第３０３期　

２－２各种工作参数信息的获取　
各种工作参数信息的获取以获取滑转率信息为例，测　
量主要包括车速的测量和驱动轮转速的测量，转速的测量　
方法很多，现在多使用光电编码器，精度较高。车速的测量　较为复杂，对于四轮驱动拖拉机来说，没有了非驱动轮，车　速不能通过轮速转换获得，需要增加车速测量设备，在综　合考虑各种因素影响后车速的测量设备选用低速雷达传　感器，轮速测量方法选用光电编码器。其中编码器不断输　出轮速脉冲信号，雷达输出车速脉冲信号，一并输送到数　据采集卡中，采集卡对信号进行处理之后，输送到电脑当　中，电脑中的Ｌａｂｖｉｅｗ软件根据已编程序计算滑转率并显　示存储相关数据。　２．３视频信息的获取　视频信息则是通过车载摄像头来获取相应的数据。　３　３Ｇ模块的设计　网络端的３Ｇ模块主要是实现远程数据传输，这一块　的设计主要利用硬件来实现。采用集成的３Ｇ模块，需要　的是在面板控制算法中加入网络通信模块，然后在硬件上　设计好相应的电路，从而使其实现微处理器的功能，将各　路传输来的视频信号，以及数模信号进行整合并将数据上　传至３Ｇ　Ｉｎｔｅｍｅｔ，实现数据的远距离传输。　４　网络集中监测软件平台的设计　此模块的设计应使３Ｇ模块传输过来的信号在客户　端面板上显示多路视频信号，以及拖拉机运行时的各种参　数信息，以图表和数字的方式显示在面板上。　４．１服务器　服务器又称ＳＥＲＶＥＲ，Ｓｅｒｖｅｒ软件直接安装，可不做任　何设置，在实验所用的电脑上设置自己的ＩＰ然后用局域　网或者公网接入服务器。　４．２客户端（监视器，浏览器）　客户端又称ＣＬＩＥＮＴ／Ｂｒｏｗｓｅ。此部分主要就是进行视　频信号的采集，并且将其传输到客户端的电脑上。　４．３管理器（服务器管理、用户管理、设备远程配置）　
此部分主要是对于服务器用户等配置参数的设定。　

５结束语　
拖拉机的一些工作参数信息，通过此系统传输便可实　
现远距离对拖拉机田间作业的监测。在经过大量实验后，　
证明此系统的可行性，并在搭建好系统后对系统进行进一　
步的功能探究。可以及时检测故障，在发现故障后将故障　
信息通过此系统传到监测中心，由远程监测人员以及专家　
给予解决意见，及时告知田间工作人员，以便减少维修成　
本。更重要的是可以在检测中预防可能造成的故障损失，　
提高工作效率。同时，可以通过联网实现１台计算机对于　
多台拖拉机的控制。目前，此系统在进一步完善中，将开发　
其更广泛的应用价值，通过时时关注互联网技术和农业机　
械化的发展水平，将系统的市场利用价值充分发挥。　

参考文献　
［１】赵国齐，赵永葆．基于ＧＰＲＳ的远程温度监控系统的设计卟计算机　
光盘软件与应用，２０１１（２１）　
［２］　陈昕，刘中口，韩兆福．基于ＧＰＲＳ的远程监控系统总体设计与实　

－
￣ｌＪ］．网络安全技术与应用，２ＯｌＯ（１Ｏ）　
【３］张征基于ＧＰＳ和ＧＩＳ的田间车辆监控及信息管理系统的开发　
【Ｄ］．杨凌：西北农林科技大学，２００３．　
［４］　Ｎｉｎｇ　Ｗａｎｇ，ＮａｉｑｉａｎＺｈａｎｇ，Ｍａｏｈｕａ　Ｗａｎｇ．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒｓ　ｉｎ　
ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｆｏｏｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ—Ｒｅｃｅｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　
ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅⅡ】．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ　ａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２００６（０１）：　
１－１４．　
【５］李东江，李继远，蔡建业，等．基于ＧＰＳ／ＧＰＲＳ／ＧＩＳ的车辆监控系统　
Ｕ］全球定位系统，２００７（０１）：４２—４７．　

（上接第４９页）　
采取安全措施，防患于未然。而电动汽车爆胎纠偏系统属　
于被动保护措施，其作用表现在汽车意外爆胎后极大程度　
的提高汽车的稳定性，协助驾驶员更好地控制爆胎车辆，　
避免爆胎而引起严重的交通事故。现实生活中，只有将这　
两种保护措施有效结合在一起才能最大限度地保护驾驶　
员与乘坐人员的人身和财物安全，使其免受爆胎所引发的　
事故的威胁。　

参考文献　
［１］　丁正林，高岩，陈涛等．交通事故中汽车轮胎爆胎分析Ｕ］．交通与安　
全，２００９，２（１０）：２０—２５．　
【２】杨亮．汽车安全新理念一“蒂龙”汽车爆胎保险装ＩＵ］．商用汽车，　

２００９．　
［３】陈胜华　“被动”的安全保证蒂龙爆胎保险装ｔＢ］．当代汽车，２００９．　
【４］王正键．电子控制汽车爆胎方向防偏系统的研究与设计卟公路与　
汽车，２００６（３）：３—５．　
［５］５　叶阳．纯电动汽车的构成与特点卟现代制造技术与装备，２０１０（４）．　

ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ＆ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
５１

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农业生产中的远程自动化监控系统设计

农业生产中的远程自动化监控系统设计

农业生产中的远程自动化监控系统设计简介：农业是人类最古老的生产活动之一，随着科技的不断进步，远程自动化监控系统在农业生产中发挥着越来越重要的作用。

远程自动化监控系统设计可以有效提高农业生产效率、减少人力成本、优化资源利用等。

本文将从需求分析、系统构建、数据传输、安全性等多个方面探讨农业生产中的远程自动化监控系统设计。

需求分析：在农业生产过程中，通过远程自动化监控系统可以实时监控农作物的生长情况、环境温湿度、土壤肥力等重要指标。

首先，系统需要能够准确采集农作物的生长数据，包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度等，并能够实时传输至中央服务器。

其次，系统需要能够对土壤肥力进行监测，包括土壤pH值、氮、磷、钾等元素含量，并及时报警处理。

此外，系统还需要能够监控水肥一体化设备的运行情况，提供智能化的管理和控制。

系统构建：远程自动化监控系统包括传感器、数据传输设备、中央服务器和可视化界面等组成部分。

首先，为了确保数据的准确采集，需要选用高质量的传感器，并进行合理布局。

例如，在大棚中，可以使用温湿度传感器、光照传感器、CO2传感器等来监测环境参数；在农田中，可以使用土壤传感器来监测土壤肥力。

其次，选择合适的数据传输设备，如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等，将采集到的数据传输至中央服务器。

中央服务器用于存储、管理和分析数据，并提供可视化界面供用户使用。

数据传输：为了确保数据传输的稳定和高效性，可采用多种方式进行数据传输。

首先，可以通过无线网络传输数据，如Wi-Fi或LoRaWAN等。

这种方式具有传输速度快、传输距离远等优势，适用于大范围农田。

其次，可以使用有线网络传输数据，如以太网或光纤等。

这种方式具有稳定性强、传输速度快等特点，适用于相对密集的农业区域。

另外，为了提高数据传输的安全性，可以使用加密技术对数据进行保护，防止数据泄露或被篡改。

安全性：农业生产中的远程自动化监控系统设计中，安全性至关重要。

首先，需要对数据进行加密传输，以防止数据被黑客窃取或篡改。

基于OBD、GPS与3G的车辆远程管理系统设计

基于OBD、GPS与3G的车辆远程管理系统设计

ｍａ ａ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒｂ Ｇ ｉ ｅ ｌｔ ｏ ｍｏ ｉ ｒｄ ｖ ｎ ｏ ｅ ｖｏ ａｉｎ ｅ ｔｌ ． ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｙ ３ ｎ ｒ ａ ｉ ｔ ｎｔ ｒ ｉ ｇ ｃ ｄ ｉｌｔ ｓ ｒ ｍｏｅｙ ｃ ｍｅ ｏ ｉ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ３ ｅｗ ｋ；ＯＢ ｓ ｓ ｍ ；ＧＰ ｙ ｗｏ ｄ Ｇ ｎ ｔ ｏ Ｄ ｙ ｔ ｅ Ｓ；ｖ ｈ ｃｅ ｍａ ａ ｅ ｎ ｅ ｉｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔ
驶 、 劳驾驶 、 疲 酒后 驾驶 等各 类违 规状 况时及 时报 警 与处理 ， 不仅 为驾 驶 人 员 提供 了有 价 值 的行 驶 指 导 ， 为 车辆 事 故 原 因 调查 、 也 车况 分 析 提 供 依
第 ３ 卷第 ６期 １
２１ 年 ｌ ０１ ２月
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基 于 Ｏ Ｄ、 Ｐ Ｂ Ｇ Ｓ与 ３ 车辆 远 程 管 理 系统设 计 Ｇ的
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｃｅ’ ｏ — ｓａ ｅ ｍ ａ ａ ｅ ｅ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ＯＢＤ ，ＧＰＳ ａ ｄ ３Ｇ ｓｇ ｆｖ ｈｉｌ Ｓ ｌ ｎｇ ｄｉｔ ｎｃ ｎ ｇ ｍ ｎｔｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ
Ｗ ＡＮＧ Ｙｕ，ＨＵ ｉ ｎ Ｊ－ ｗｅ （ ｒ ｅ ｏ ｃ ｎｉｅｒ ｇＵ ｉｅ ｉ ， ｉｎ７ ０８ ， ｈ ｎｘ，Ｃ ｉａ Ａｍ ｄＰ ｌｅＥ ｇｎｅ ｎ ｎｖｒ ｔ Ｘ ｈ １０ ６ Ｓ ａｎｉ ｈｎ ） ｉ ｉ ｓｙ
鉴 于 目前 的交通 状况 ， 由于车辆 流 动性强 、 活 动区域广 、 安全 隐患 多 、 险 责任 大 ， 听 不 到 、 风 “ 看
基于3G网络的远程无线综合监控系统

基于3G网络的远程无线综合监控系统

基于3G网络的远程无线综合监控系统王铭;倪平;王冬;李道德【期刊名称】《电子技术应用》【年(卷),期】2011(37)1【摘要】Using 3G to realize the connection of client PC and server PC, the system can monitor multiple scattered remote locations simultaneously. It uses Microsoft launched on digital video software development kit VFW, available through the VFW video capture, playback and other API interface to collect image information that then compressed by H.264. The server PC collects monitoring terminal's data by COMM control. Controlled data transmit by the TCP protocol, video data transmitted by the RTP protocol. After receiving the image, the client PC presents the image by bilinear interpolation algorithm, and real-time display the environmental data to be detected, to the remote wireless smart monitor purposes.%利用3G网络实现了同时对多个分散的远程地点的综合监控.系统通过3G网络建立客户端与服务端之间的通信连接,利用Microsoft的关于数字视频的软件开发包VFW提供的视频采集、回放等API接口实现视频的采集,经H.264编码压缩后进行传输.服务端PC通过COMM控件收集监控终端数据,控制数据由TCP协议传输,视频数据由RTP协议传输.客户机端接收到图像后通过双线性内插算法对图像进行呈现,并实时显示被监测环境数据,达到远程无线监控的目的.【总页数】4页(P114-116,119)【作者】王铭;倪平;王冬;李道德【作者单位】四川大学电气信息学院,四川成都,610064;四川大学电气信息学院,四川成都,610064;四川大学电气信息学院,四川成都,610064;四川大学电气信息学院,四川成都,610064【正文语种】中文【中图分类】TP393.02【相关文献】1.基于3G无线通信网络的船舶远程监控系统研究 [J], 吴志东;杨士喜2.基于3G-Internet 网络的换热站无线远程监控系统 [J], 吴明永;李菊生;王国伟3.基于3G网络的远程无线监控系统设计 [J], 王东;穆武第;张广政4.基于3G网络的包头电台无线覆盖远程综合监控系统 [J], 郭保收5.基于WSNs和3G网络的无线远程安防监控系统 [J], 杨国斌;李秋红;王太宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

农业物流中的远程监测系统设计与应用

农业物流中的远程监测系统设计与应用

农业物流中的远程监测系统设计与应用随着经济不断发展，生活品质不断提高，人们的对于食品安全和质量的要求越来越高，而农业物流作为农产品从生产到销售的全过程，其安全运输、质量保障的需求也越来越受到重视。

在这种背景下，远程监测系统成为了农业物流管理中的重要组成部分。

一、远程监测系统的概念远程监测系统是一种基于网络技术的智能化监控系统，通过无线网络或有线网络实现设备之间的信息传输和监控数据的远程获取、实时展示、数据储存和智能分析等功能。

远程监测可以及时地对农产品生产、运输、储存等过程进行精确的监测，实现对农产品的全程监管，为保障农产品安全、高质量提供了可靠的技术支持。

二、远程监测系统的应用1. 生产环节在生产环节中，远程监测系统可以通过对气象数据、土壤质量、水资源、农药使用、温度、湿度等指标的监测，提供给农民及时的决策支持，从而帮助农民在生产过程中做出更加科学、精准的决策，提高产量和品质。

2. 运输环节在运输环节中，远程监测系统可以实时监测冷链运输的温度和湿度情况，发现及时处理温度过高或过低等问题，从而保障农产品的新鲜度和安全性。

3. 储存环节在储存环节中，远程监测系统能够实时监测库房内的温度、湿度、气体浓度等指标，及时发现问题并进行预警，保障农产品的质量和新鲜度。

三、远程监测系统设计要点1. 传感器选择和安装在远程监测系统的设计中，传感器的选择和安装是至关重要的一部分。

根据具体的监测对象和监测需求，选择适合的传感器，并合理而稳定地安装在监测对象的关键部位，以确保数据的准确性和稳定性。

2. 数据传输和处理远程监测系统中，数据传输和处理是关键环节，传输必须可靠，数据处理要高效。

针对不同的监测需求，可以选择无线传输或者有线传输等不同的传输方式，实现数据的实时传输和储存，并尽可能地减少数据丢失和传输延迟的情况。

3. 信息展示和报警远程监测系统的信息展示和报警功能是决定其可操作性的因素之一。

合理设计展示界面和报警机制，对不同的监测对象分别进行展示与报警，可以让操作者直观地了解监测对象的状态，并及时采取有效措施，保证农产品在生产、运输、储存等环节的安全和质量的保障。