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基于物联网的黑水虻动态生长监测系统
- 作品编号:2022A0912
- 所属领域:A8其他智能农业装备
- 作品层次:研究生
- 所在高校:华中农业大学
- 所在院/系:工学院
- 作品所处阶段:B、中试阶段
- 作品展示形式:实物模型
- 制作成本估算:3.34万元
作品简介:
一款面向黑水虻养殖动态生长监测系统。包括监测系统本体装置、控制程序、硬件电路、图像采集小车、生长状态预警模型及微信小程序显示参数界面。系统本体采用模块化设计,监测黑水虻温度、湿度、氨气等生长环境因素。通过无线通信技术控制监测装置及采集小车。采集得到的参数可以直接储存到SD卡,也可以通过4G模块上传至服务器,在微信小程序实时显示数据。小车搭配伺服电机,运用RFID模块,单边轮式底盘轨道运行。挂载海康摄像头和双目摄像头用于采集数据,通过Labelme分割、标注图像,建立Unet黑水虻分割模型,识别黑水虻生长状态,为后期预测黑水虻状态提供理论基础。数据表明:温度、湿度、氨气浓度等均影响或直观表现黑水虻生长状况。黑水虻个头、蜕皮等识别效果较好。系统全天24小时实时监控,不仅为科研领域提供关键数据,也可为养殖业、饲料业、环保公司无人化养殖提供技术支持。
主要创新点:
1. 采用STM32为核心,无线通信控制及传输,独特轨道行车上搭载摄像头采集数据,操作稳定,平衡性好。
2. 自主设计生产的立体养殖盒,更好的利用了空间使用率。搭配监测模块。不仅可以监测黑水虻生长状态,还可以起到预警效果。
3. 基于图像处理技术对黑水虻生长状态进行数据采集,建立生长状态模型,识别黑水虻生长状态,具有一定的预见性。
4. 通过4G模块上传至互联网,微信小程序远程实时监控系统运行状态和显示监测的信息,保障了整体监测系统的稳定运行,实现无人化监测。
技术关键和主要技术指标:
STM32F4驱动控制技术
STM32F1传感器技术
4G无线通信技术
RFID技术
PCB设计制板技术
后端Python django框架
前端微信小程序框架
Solidworks三维制图技术
ANSYSworkbench 静力学仿真技术
3D打印技术
基于海康摄像头和双目摄像头的图像采集模块
Labelme图像分割技术
基于Unet黑水虻分割模型
基于图像处理的黑水虻大小识别模型
推广应用价值:
该监测系统可实现无人化、全天候监测、采集黑水虻生长信息。识别黑水虻生长状态,并可以起到预警效果。远程微信小程序实时显示采集参数及生长情况,为后续全自动化养殖黑水虻,预测黑水虻生长状态,合理适时喂料奠定基础。该监测系统功能多样、成本低廉、智能程度高、可靠性强。经多次测试,整体系统运行稳定。不仅可以直接成为黑水虻科研领域和生产养殖业的得力助手,同时也间接对环境保护理念提供技术支持。具有极高的推广应用价值。
作品视频:
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