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基于物联网的黑水虻动态生长监测系统

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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