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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于GSM網(wǎng)絡(luò)的冷庫(kù)遠(yuǎn)程溫度控制裝置
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 為達(dá)到遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢冷庫(kù)溫度的目的，本裝置利用目前極為成熟、盲區(qū)少、信號(hào)穩(wěn)定的GSM網(wǎng)絡(luò)作為信道，利用SIM300C手機(jī)模塊的GSM短信方式達(dá)到遠(yuǎn)程查詢功能和遠(yuǎn)程報(bào)警功能。同時(shí)，為了提高冷庫(kù)管理人員的工作效率和減小因操作不當(dāng)而造成的冷庫(kù)事故，本裝置利用控制大功率繼電器來(lái)控制制冷機(jī)和風(fēng)機(jī)的方式，使溫度一直保持的冷庫(kù)管理員設(shè)置的溫度范圍內(nèi)。
- 詳細(xì)介紹：
- 一、本裝置采用485總線協(xié)議作為數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，可直接把本裝置主機(jī)放到距離冷庫(kù)500米遠(yuǎn)的冷庫(kù)監(jiān)控室，在監(jiān)控室中實(shí)時(shí)了解冷庫(kù)中的溫度變化。為達(dá)到準(zhǔn)確掌握冷庫(kù)溫度變化的情況，本裝置專門設(shè)計(jì)了溫度采集終端，一個(gè)溫度采集終端可以連帶3個(gè)溫度傳感器探頭，利用3個(gè)探頭的平均值來(lái)掌握冷庫(kù)的準(zhǔn)確溫度。 二、本裝置內(nèi)設(shè)兩個(gè)繼電器智能開關(guān)，用來(lái)控制制冷機(jī)和換風(fēng)機(jī)的開關(guān)。當(dāng)冷庫(kù)管理員因事不能在冷庫(kù)監(jiān)控室管理冷庫(kù)時(shí)，冷庫(kù)管理員可以打開自動(dòng)控制開關(guān)，當(dāng)冷庫(kù)中的溫度超過貨主和冷庫(kù)管理員設(shè)置的正常范圍后，本裝置會(huì)通過控制繼電器智能開關(guān)的方式來(lái)打開制冷機(jī)和換風(fēng)機(jī)，當(dāng)溫度恢復(fù)到正常溫度范圍后，自動(dòng)關(guān)閉繼電器智能開關(guān)，停止制冷。 三、本裝置內(nèi)置SIM300C手機(jī)通信模塊。利用現(xiàn)在覆蓋范圍廣并應(yīng)用普及的GSM網(wǎng)絡(luò)作為遠(yuǎn)程通信信道，貨主或者冷庫(kù)管理員都可以通過撥打本裝置內(nèi)電話號(hào)碼獲取當(dāng)前溫度信息的方式準(zhǔn)確掌握冷庫(kù)各個(gè)位置以及冷庫(kù)平均溫度的情況。同時(shí)，如果冷庫(kù)中的溫度超過了貨主和冷庫(kù)管理員預(yù)先設(shè)定的溫度范圍，本裝置會(huì)通過SIM300C模塊自動(dòng)向貨主和冷庫(kù)管理員發(fā)送報(bào)警信息，以方便冷庫(kù)管理員及時(shí)進(jìn)行冷庫(kù)溫度的調(diào)整，將損失降到最小。 四、本裝置利用485總線將PC機(jī)與主機(jī)連接起來(lái)，通過串口將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至PC機(jī)上，PC機(jī)把接收到的溫度值實(shí)時(shí)顯示在軟件界面上，并通過曲線記錄溫度的變化情況，直觀明了。在顯示的同時(shí)還把這些數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中。管理員可以根據(jù)日期查詢冷庫(kù)的歷史溫度數(shù)據(jù)，并可導(dǎo)出Excel表格，進(jìn)行備份或打印等操作。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的基本思路： 一、設(shè)計(jì)溫度采集終端模塊，能夠同時(shí)進(jìn)行三路溫度的采集，并能和本裝置主機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定可靠的485通信。 二、設(shè)計(jì)按鍵模塊、數(shù)碼管顯示模塊以及帶有記憶功能的外部存儲(chǔ)器模塊，以方便冷庫(kù)管理員設(shè)定溫度范圍以及報(bào)警電話號(hào)碼，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的記憶存儲(chǔ)。 三、設(shè)計(jì)繼電器智能開關(guān)，通過數(shù)據(jù)分析自動(dòng)打開或者關(guān)閉繼電器，實(shí)現(xiàn)智能控制。 四、實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和SIM300C手機(jī)通信模塊的通信。以實(shí)現(xiàn)電話查詢和超溫報(bào)警功能。 五、通過485總線把主機(jī)采集到的溫度傳送到PC端軟件，把這些數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，可生成和打印報(bào)表。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.貨主和冷庫(kù)管理員都可以通過電話查詢的方式。 2.當(dāng)冷庫(kù)中的平均溫度超過冷庫(kù)管理員設(shè)定的溫度范圍，本裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信息。 3.本裝置采用數(shù)字式精密溫度傳感器。 4.軟件控制算法可提高制冷效率。 5. PC機(jī)可對(duì)溫度進(jìn)行顯示并把數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，可生成各類報(bào)表并導(dǎo)出。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.通過單片機(jī)與SIM300C模塊通信，已提取來(lái)電號(hào)碼。并通過程序控制SIM300C手機(jī)通信模塊進(jìn)行報(bào)警信息和查詢信息的發(fā)送。 2.數(shù)字式溫度傳感器的調(diào)試，并根據(jù)溫度傳感器返回?cái)?shù)據(jù)的情況判斷正常工作的溫度傳感器的個(gè)數(shù)，以計(jì)算冷庫(kù)的平均溫度。 3.繼電器自動(dòng)開關(guān)模塊的設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)指標(biāo)： 溫度：-55℃～+125℃ 繼電器控制功率：0～2500W 信號(hào)范圍：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有范圍
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.貨主可以隨時(shí)隨地掌握存放貨物冷庫(kù)中的實(shí)時(shí)溫度。 以前，貨主如果要了解存放貨物冷庫(kù)中的溫度，只能通過親自到現(xiàn)場(chǎng)查看或者打電話給冷庫(kù)管理員間接掌握冷庫(kù)的溫度情況。利用本裝置，貨主只要撥打本裝置的SIM卡號(hào)，就可輕松方便的掌握冷庫(kù)的溫度。 2.超溫報(bào)警功能能夠有效的減小冷庫(kù)事故發(fā)生率。 冷庫(kù)管理員根據(jù)存放貨物的存儲(chǔ)需要設(shè)置最佳存儲(chǔ)溫度范圍，當(dāng)冷庫(kù)中的實(shí)際溫度超過設(shè)置的最佳溫度范圍后，本裝置會(huì)自動(dòng)向綁定好的貨主和冷庫(kù)管理員發(fā)送溫度報(bào)警信息，以便及時(shí)進(jìn)行搶救措施，防止冷庫(kù)事故的發(fā)生。 3.自動(dòng)控制功能可使冷庫(kù)管理員提高冷庫(kù)管理效率。 冷庫(kù)管理員只需在本裝置中設(shè)置冷庫(kù)的正常溫度范圍，本裝置會(huì)根據(jù)冷庫(kù)中實(shí)際溫度情況控制制冷機(jī)和換風(fēng)機(jī)的開關(guān)。 4.PC機(jī)軟件讓本裝置的使用更加方便。 冷庫(kù)管理員可以通過PC端上位機(jī)軟件的溫度變化曲線準(zhǔn)確掌握冷庫(kù)中一天的變化情況。同時(shí)，還把這些數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可導(dǎo)出Excel表格以做備份或者進(jìn)行打印。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.2010年05月，青島市計(jì)量局對(duì)本裝置中用的DS18B20溫度傳感器進(jìn)行了科學(xué)的計(jì)量和校準(zhǔn)（附表1）。 2.2010年10月，濰坊康圣醫(yī)藥有限公司購(gòu)買一套此設(shè)備（附表2）。 3.2010年11月，青島市平度裕龍食品有限公司采購(gòu)一套此設(shè)備（附表3）。
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 公司合作
作品可展示的形式
- 1.實(shí)物、產(chǎn)品 2.現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 針對(duì)客戶對(duì)低溫冷庫(kù)溫度監(jiān)控的具體要求，提出的遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警的解決方案。方案集遠(yuǎn)程低溫監(jiān)控、遠(yuǎn)程報(bào)警、數(shù)據(jù)采集和傳輸于一身的系統(tǒng)，功能豐富，性價(jià)比很高。本方案還可以按照客戶的要求，進(jìn)行功能擴(kuò)充。 本系統(tǒng)適用于大學(xué)、制藥廠、醫(yī)院、倉(cāng)儲(chǔ)中心、檔案棺、血站、疾病防控中心、環(huán)保監(jiān)測(cè)部門的實(shí)驗(yàn)室、冷庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、冰箱等環(huán)境的監(jiān)測(cè)和報(bào)警。目前，本系統(tǒng)已經(jīng)成功地在多家單位使用（詳細(xì)使用說(shuō)明及技術(shù)特點(diǎn)見附表4）。
同類課題研究水平概述
- 中國(guó)北方的冰窖是冷庫(kù)的初級(jí)階段。北京的北海冰窖相傳建于明代，至今已沿用四五百年。19世紀(jì)中葉，世界上第一臺(tái)機(jī)械制冷裝置問世，利用人工制冷設(shè)備控制低溫取得成功。從此冷庫(kù)建筑在許多國(guó)家迅速發(fā)展，農(nóng)畜產(chǎn)品從收獲、加工到商品出售的各個(gè)環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)了冷藏。中國(guó)建造現(xiàn)代冷庫(kù)始于20世紀(jì)初。目前各大、中城市已有相當(dāng)數(shù)量的冷庫(kù)，且其容量不斷增大。溫度作為冷庫(kù)運(yùn)行過程中最敏感最重要的一個(gè)環(huán)境變量，如何對(duì)其有效準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)記錄，已經(jīng)成為冷庫(kù)工程所涉及眾多關(guān)鍵技術(shù)中的研究熱點(diǎn)之一。伴隨著冷庫(kù)的大量推廣應(yīng)用，冷庫(kù)的溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)也正在發(fā)生深刻的變化。 早期傳統(tǒng)的冷庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)依靠安排專人在冷庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)操作以保證冷庫(kù)的良好運(yùn)行。這種溫度監(jiān)測(cè)方式在傳統(tǒng)冷庫(kù)控制方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能對(duì)冷庫(kù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳輸，人工成本較高，并且經(jīng)常由于人工的疏忽造成冷庫(kù)的非正常運(yùn)行，造成損失。手工記錄數(shù)據(jù)的歸檔整理和查詢處理非常麻煩，手工記錄的數(shù)據(jù)很難向管理部門報(bào)告時(shí)提供可靠保證。 20世紀(jì)80年代開始，微處理器技術(shù)開始在嵌入式自動(dòng)控制領(lǐng)域迅速發(fā)展，隨著微處理器處理能力的不斷提高和成本的持續(xù)下降，以微處理器為核心的各種嵌入式設(shè)備開始進(jìn)入日常生活領(lǐng)域。應(yīng)用于冷庫(kù)溫度監(jiān)控記錄的第一代自動(dòng)溫度記錄儀器開始部署于大大小小的冷庫(kù)，替代了傳統(tǒng)的人工記錄方式，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。但限于當(dāng)時(shí)的微處理器技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展水平，這種冷庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備只能在本地進(jìn)行簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量和數(shù)據(jù)記錄，仍然需要較多的人工干預(yù)，自動(dòng)化程度低，幾乎不具備聯(lián)網(wǎng)通信能力。同時(shí)，伴隨冷庫(kù)數(shù)量的大幅增加，有線傳輸方式也暴露出長(zhǎng)距離布線困難、施工成本高、維護(hù)困難等諸多不足。 21世紀(jì)到現(xiàn)在是無(wú)線通信技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期，特別是移動(dòng)通信技術(shù)先后經(jīng)歷了模擬化、數(shù)字化和寬帶化的三個(gè)發(fā)展階段，并最終形成了今天較為成熟、覆蓋面較廣的數(shù)字無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為21世紀(jì)到現(xiàn)在是無(wú)線通信技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期，特別是移動(dòng)通信技術(shù)先后經(jīng)歷了模擬化、數(shù)字化和寬帶化的三個(gè)發(fā)展階段，并最終形成了今天較為成熟、覆蓋面較廣的數(shù)字無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為各類數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸提供了很好的解決方案。冷庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸也成為冷庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備的新的發(fā)展方向。
