作为现代农业的重要工具和农业机械化的重要物质基础,联合收获机在近年来得到了快速发展和广泛推广应用,其发展程度关系到我国农业生产力的增强和农业现代化进程的推进。当前,我国联合收获机信息化水平还普遍较低,对收获机的状态监测和故障预警也往往依赖于驾驶员的经验,农机厂商或机收组织者要想了解机器状况,往往只能到现场勘查,其对收获机作业现场信息实时、准确快捷的要求难以满足,存在着作业信息滞后、时效性不足、监控管理难度大等问题。视频图像信息直观丰富,结合定位信息,能将收获机作业现场状况及时直观地传递给农机作业过程相关人员,将视频监视技术用于联合收获机作业现场信息获取,利用无线网络将视频信息传输至远程监控中心,通过物联网平台进行设备和信息管理,可为联合收获机驾驶员、农机厂商、机收组织者等及时提供现场信息,对农机作业过程评估、故障分析及事故应急处置乃至农业信息化的发展都有着重要意义。本文通过分析联合收获机作业过程,选取驾驶室、粮仓、割台、脱粒滚筒作为视频监视对象,结合传感器技术、嵌入式技术、定位技术与物联网技术,设计了联合收获机作业现场视频监视及物联网应用系统。系统分为嵌入式机载监视前端、远程室内大屏监控中心、物联网平台三部分。以Jetson TK1开发板作为机载前端硬件平台,构建了嵌入式Linux系统,包括U-boot移植、Linux内核裁剪和驱动移植、根文件系统的制作与烧写,分模块实现了作业现场视频采集与显示、视频图像编码压缩与远程传输、图像数据与定位信息接入物联网平台等功能。系统分为机载监视模式和远程监视模式,机载模式下利用安装在机器多个部位的USB摄像头,采集收获机作业现场视频图像,显示到驾驶室LCD监视屏上,通过GPS模块,实时确定收获机地理位置。远程监视模式下,利用4G无线网络将现场视频图像传输至远程大屏监控中心,并将数据图像和定位信息接入物联网平台。完成系统软硬件平台设计和应用程序开发后,对系统进行室内调试和田间试验,验证系统各程序模块的功能和整个系统的运行效果。试验结果表明,机载视频监视终端能正常采集并显示多路视频图像,在分辨率为640×480、帧率为25fps时,能支持4路同时监视,CPU与内存占用率分别为69.66%、1.2%。嵌入式视频服务器能将作业现场视频图像传输至远程大屏监控中心,可实现25帧/秒、640×480分辨率视频的传输,丢帧率为2.11%,并支持通道间切换或多路同时监视。图像数据和定位信息能成功接入物联网平台,用户可登录物联网平台进行数据查看和设备管理,验证了联合收获机作业现场视频监视及物联网应用系统的可行性。