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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于GSM傳輸?shù)墓?jié)能型大棚監(jiān)控系統(tǒng)
- 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B類
- 簡(jiǎn)介：
- 近年來(lái)，隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展與廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)溫室技術(shù)也在向自動(dòng)化、信息化方向發(fā)展?；贕SM網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)溫室無(wú)人值守，而且可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能。本文從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)進(jìn)行了研究，將蔬菜大棚現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)同移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，提出了基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)是基于GSM技術(shù)的簡(jiǎn)易的通信裝置，通過(guò)DHT11溫濕度傳感器采集大棚內(nèi)部的溫濕度數(shù)據(jù) ，由89C51單片機(jī)處理并編碼通過(guò)GSM發(fā)送。由手機(jī)接收到采集的數(shù)據(jù)選擇存儲(chǔ)或者刪除，人為的發(fā)送短息控制大棚開(kāi)關(guān)水閥，開(kāi)啟或者關(guān)閉側(cè)棚通風(fēng)，也可以智能處理水閥開(kāi)關(guān)以及側(cè)棚開(kāi)啟與關(guān)閉。供電則選擇太陽(yáng)能，采用太陽(yáng)能硅光電池給電池蓄電，節(jié)能環(huán)保
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)的目的：方便種植大棚的農(nóng)民能夠通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制大棚作物的生長(zhǎng)狀況以及防盜報(bào)警。 作品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)：（1）采用手機(jī)通訊解決遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題。（2）響應(yīng)綠色能源的號(hào)召，采用太陽(yáng)能硅光電池供電。 作品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)：（1）傳感器對(duì)數(shù)據(jù)的多點(diǎn)采集與處理;(2)手機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的接收和控制；（3）太陽(yáng)能供電模塊及穩(wěn)定性的保證。 作品設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)：（1）傳感器采集數(shù)據(jù)靈敏度與精度；（2）傳輸距離；（3）控制靈敏度;（4）太陽(yáng)能供電模塊轉(zhuǎn)換效率
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品選擇用太陽(yáng)能硅光電池組給系統(tǒng)供電，在同類作品中具有很大的先進(jìn)性，節(jié)能環(huán)保；在數(shù)據(jù)傳輸方面我們選擇用手機(jī)傳輸，主要突出點(diǎn)為它的控制方面，由手機(jī)接收到采集的數(shù)據(jù)選擇存儲(chǔ)或者刪除，人為的發(fā)送短息控制大棚開(kāi)關(guān)水閥，開(kāi)啟或者關(guān)閉側(cè)棚通風(fēng)；設(shè)計(jì)也有人性化的一面，可以智能處理水閥開(kāi)關(guān)以及側(cè)棚開(kāi)啟與關(guān)閉，這樣即使沒(méi)有人的時(shí)候系統(tǒng)也能根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能控制。模塊化的設(shè)計(jì)為各規(guī)模的大棚使用者提供更多的選擇，大面積的大棚可以選擇大投資，而小面積的大棚也可以采取其中的部分模塊或者規(guī)模較小的模塊投資。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 于二零一零年十二月十九日在華中科技大學(xué)武昌分校第七屆科技學(xué)術(shù)節(jié)之發(fā)明創(chuàng)新大賽中獲控制類一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 模型
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)
- 技術(shù)特點(diǎn)：作品包括溫濕度傳感器模塊，紅外報(bào)警模塊，水閥與電機(jī)控制模塊，GSM通信模塊，太陽(yáng)能供電模塊。 優(yōu)勢(shì)：（1）使用者只需要用現(xiàn)有手機(jī)，對(duì)著相應(yīng)的代碼發(fā)短信就能實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚的控制，簡(jiǎn)單方便；（2）而各模塊也是相互獨(dú)立的，對(duì)于不同規(guī)模的溫室大棚，可以選擇性的投資其中的模塊，節(jié)省資金也能得其所需；（3）作品還有一個(gè)智能化的設(shè)計(jì)就是系統(tǒng)會(huì)根據(jù)溫濕度傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能控制水閥和電機(jī)的開(kāi)啟或關(guān)閉，為使用者帶來(lái)很多便利；（4）紅外報(bào)警器的采用為使用者帶來(lái)安全保障。 適應(yīng)范圍及推廣前景：各規(guī)模溫室的使用，也可以應(yīng)用于各密閉空間的監(jiān)控。 市場(chǎng)分析：我國(guó)溫室面積不斷增加，在提高設(shè)施裝備水平的同時(shí)也正向逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方向邁進(jìn)，未來(lái)的溫室供應(yīng)將成為主流，而自動(dòng)化的溫室控制終將被越來(lái)越多的農(nóng)民所接受。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：作品采用的均為性價(jià)比較高的材料，傳感器采用壽命長(zhǎng)成本低的數(shù)字產(chǎn)品，適合各層次的大棚種植者，整套產(chǎn)品價(jià)格適中，100元左右（不含手機(jī)）就能達(dá)到最基本功能。
同類課題研究水平概述
- (1)國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域研究成果綜述 日本四國(guó)電力集團(tuán)在20世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)的“OpenPLANET(簡(jiǎn)稱OP)”系統(tǒng)是一遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)控制LAN、信息采集單元、數(shù)據(jù)記錄單元、分散控制器、OP服務(wù)器等組成，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)溫室的群管理。 英國(guó)無(wú)線系統(tǒng)公司在2000年開(kāi)發(fā)的一系列的無(wú)線通訊設(shè)備，如適合分布廣泛的花園溫室或儲(chǔ)藏室的無(wú)線的霜凍和入侵警報(bào)系統(tǒng)、便攜的無(wú)線電視系統(tǒng)、遠(yuǎn)程無(wú)線灑水系統(tǒng)、加熱和通風(fēng)控制等等。 (2)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)溫室面積不斷增加，在提高設(shè)施裝備水平的同時(shí)也正向逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。我國(guó)目前一些大學(xué)、科研院所也開(kāi)展了溫室設(shè)施遠(yuǎn)程控制技術(shù)研究，并取得了一系列研究成果。 國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心在2001年開(kāi)發(fā)的智能型遠(yuǎn)程溫室環(huán)境控制器，可監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)空氣溫濕度、土壤和葉面溫度、含水量、光照強(qiáng)度、C02濃度并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)專家系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室灌溉、施肥、農(nóng)藥噴施、通風(fēng)換氣等過(guò)程的智慧決策和遠(yuǎn)程分布式調(diào)控。這套設(shè)備集數(shù)據(jù)測(cè)量、存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)報(bào)警為一體，它使農(nóng)業(yè)專家在辦公室里就能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)看到植物生長(zhǎng)狀況，并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在2005年研制成功的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，由主控微機(jī)、溫室機(jī)和室外氣象站三大部分組成。主控微機(jī)控制機(jī)房，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。主控微機(jī)用于完成各種系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，測(cè)試數(shù)據(jù)的記錄、查詢、打印、控制算法的實(shí)現(xiàn)以及控制命令的生成等功能。每一個(gè)獨(dú)立的溫室放置一臺(tái)溫室機(jī)、內(nèi)置溫／濕度、C02等各種傳感器、控制設(shè)備以及攝像鏡頭，可以實(shí)時(shí)將溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)狀況傳輸給辦公現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)可以通過(guò)電話線、數(shù)字信號(hào)傳輸線及Internet等將監(jiān)測(cè)的室內(nèi)外環(huán)境條件和植物生長(zhǎng)狀況傳輸?shù)睫r(nóng)業(yè)專家的計(jì)算機(jī)屏幕上，以便他們可以根據(jù)提供的信息進(jìn)行生產(chǎn)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的監(jiān)測(cè)控制。 當(dāng)前同類課題研究主要為大規(guī)模的生產(chǎn)與應(yīng)用所開(kāi)發(fā)，雖然有研究多年，但限于諸如成本、維修、安裝等原因，還沒(méi)有投入到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中。本課題著眼于廉價(jià)、高效以及簡(jiǎn)便的規(guī)?；瘜?shí)際應(yīng)用所開(kāi)發(fā)，具有易于控制安裝以及維修的特點(diǎn)。
