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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 基于雙向手機(jī)短信收發(fā)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單，人們只需通過(guò)收發(fā)短信就可及時(shí)準(zhǔn)確的了解和控制溫室大棚內(nèi)的環(huán)境（如溫度、濕度、光照等）。實(shí)現(xiàn)方式是利用傳感器檢測(cè)環(huán)境信息，通過(guò)51內(nèi)核單片機(jī)控制GSM模塊將信息以短信形式發(fā)送給管理人員，管理人員也可通過(guò)短信來(lái)控制本系統(tǒng)外所配備相應(yīng)的電器設(shè)備以達(dá)到控制環(huán)境的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 目前，多數(shù)大棚環(huán)境的監(jiān)控都是農(nóng)戶(hù)親自到大棚內(nèi)人工感測(cè)和控制，耗費(fèi)了大量的人力和時(shí)間，即實(shí)時(shí)性差、生產(chǎn)效率較低。若選用專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備則成本高，操作復(fù)雜，進(jìn)而增加了農(nóng)產(chǎn)品的成本，影響了價(jià)格。 本作品價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單，批量生產(chǎn)可控制在500元以?xún)?nèi)。人們只需通過(guò)收發(fā)短信就可及時(shí)準(zhǔn)確的了解和控制溫室大棚內(nèi)的環(huán)境（如溫度、濕度、光照等）。實(shí)現(xiàn)方式是利用傳感器檢測(cè)環(huán)境信息，通過(guò)51內(nèi)核單片機(jī)控制GSM模塊將信息以短信形式發(fā)送給管理人員，管理人員也可通過(guò)短信來(lái)控制電器設(shè)備以達(dá)到控制環(huán)境的目的。 為了準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，我們定義了雙向傳輸?shù)亩绦鸥袷胶拓S富的功能。遙測(cè)功能中提供了號(hào)碼預(yù)約、短信群發(fā)、查詢(xún)、定時(shí)發(fā)送、預(yù)警發(fā)送等功能。發(fā)送的短信含有環(huán)境參數(shù)，可發(fā)往管理員手機(jī)和連接GSM模塊的PC并進(jìn)行存儲(chǔ)和進(jìn)一步處理。控制功能中提供了短信打開(kāi)和關(guān)閉某電器的功能，查詢(xún)各個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)等功能，可實(shí)現(xiàn)4路繼電器輸出，4路30V模擬開(kāi)關(guān)輸出，并具有擴(kuò)展功能。 對(duì)本系統(tǒng)的簡(jiǎn)單改進(jìn)可用于瓜果蔬菜等儲(chǔ)存環(huán)境的監(jiān)控，家庭火災(zāi)報(bào)警、防盜等，以及對(duì)家電、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的控制等。相信本作品在遠(yuǎn)距離監(jiān)控領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專(zhuān)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)
- 隨著農(nóng)業(yè)科技水平的發(fā)展，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)程度也越來(lái)越高，特別是對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境因素的自動(dòng)化測(cè)控提出了更多的要求。然而傳統(tǒng)的人工測(cè)控已難以適應(yīng)社會(huì)形勢(shì)的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的需求，而且目前投入使用的自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)成本較高，技術(shù)較復(fù)雜，穩(wěn)定性不理想。本設(shè)計(jì)的目的就是在現(xiàn)代通信條件下，以較低成本，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化測(cè)控，完成或擴(kuò)展現(xiàn)有溫室自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)所具有的功能。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,智能溫室以及對(duì)各種大棚的自動(dòng)控制系統(tǒng)也迅速發(fā)展起來(lái),目前我國(guó)己經(jīng)能夠設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種現(xiàn)代化溫室,也有各種自動(dòng)控制系統(tǒng)投入使用。我們利用GSM短消息模塊，將傳感器整合到無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)在溫室大棚內(nèi)布置溫度、濕度、光照等傳感器，對(duì)棚內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，然后再通過(guò)短信通知管理人員，管理人員也可通過(guò)短信對(duì)棚內(nèi)的電氣設(shè)施進(jìn)行控制，通過(guò)這種更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)監(jiān)控的方式對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行管理，更能貼切地感知到農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境，更精準(zhǔn)的控制水、肥等生產(chǎn)物資的投入，從而提高資源利用率和生產(chǎn)水平。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.獲得2011年安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)第十屆“興農(nóng)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 2.獲得2011年安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)“科大訊飛”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金資助項(xiàng)目
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)權(quán)或銷(xiāo)售權(quán)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、樣品
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)
- 使用說(shuō)明：管理人員可通過(guò)手機(jī)訪問(wèn)本系統(tǒng)，獲取溫室大棚內(nèi)環(huán)境信息，也可通過(guò)短信息發(fā)送控制指令控制各種電器設(shè)施，從而使作物生長(zhǎng)環(huán)境達(dá)到知情和可控。 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)： 1.實(shí)時(shí)監(jiān)控功能強(qiáng)；2.監(jiān)測(cè)范圍廣；3.系統(tǒng)使用費(fèi)用低；4.投資??；5.通信可靠性高。 適應(yīng)范圍及推廣前景說(shuō)明：全國(guó)有三億農(nóng)戶(hù), 若有1/10使用, 就有3000萬(wàn)套的需要量, 我們的作品價(jià)格低廉并可應(yīng)用于糧庫(kù)、水果庫(kù)、、肉庫(kù)、軍火品庫(kù)及家庭等,因此本作品開(kāi)發(fā)前景甚為樂(lè)觀。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 本產(chǎn)品將在傳感器配備上進(jìn)行變化，以適應(yīng)不同的應(yīng)用要求。因此如能有效控制成本將會(huì)獲得更大的市場(chǎng)需求。隨著農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)的提高，對(duì)其生長(zhǎng)環(huán)境要求也越來(lái)越高，保證品質(zhì)將會(huì)提高收益，因此對(duì)該產(chǎn)品的需求有足夠的潛在動(dòng)力。 以溫室大棚來(lái)說(shuō)，面積1.8畝的簡(jiǎn)易大棚造價(jià)在5萬(wàn)元左右，而本產(chǎn)品的成本僅為1000元左右，運(yùn)行費(fèi)用每年200元左右（與通訊費(fèi)有關(guān)）。每個(gè)大棚配備1-2個(gè)，投資較小，市場(chǎng)易于接受。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 國(guó)外溫室控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀： 西方發(fā)達(dá)國(guó)家在現(xiàn)代溫室測(cè)控技術(shù)上起步比較早。1949年，借助于工程技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)建成了第一個(gè)植物人工氣候室，開(kāi)展了植物對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)性和抗御能力的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)型的高級(jí)溫室開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠，70年代后荷蘭、日本、美國(guó)、英國(guó)、以色列等國(guó)家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設(shè)施廣泛應(yīng)用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來(lái)，溫室大棚作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其自動(dòng)控制和管理技術(shù)不斷提高，在世界各地都取得了長(zhǎng)足發(fā)展。特別是二十世紀(jì)70年代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，促使溫室大棚環(huán)境控制技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。80年代，隨著微型計(jì)算機(jī)日新月異的進(jìn)步和價(jià)格大幅度下降，以及對(duì)溫室控制要求的提高，以微機(jī)為核心的溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，在歐美得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并邁入了網(wǎng)絡(luò)化，智能化階段。 目前，國(guó)外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)。溫室內(nèi)的各環(huán)境因子大多由計(jì)算機(jī)集中控制，在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)傳感器也較為齊全，如溫室內(nèi)外的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液濃度等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制，如無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的天窗通風(fēng)系統(tǒng)、濕簾與風(fēng)扇配套的降溫系統(tǒng)、由熱水鍋爐或熱風(fēng)機(jī)組成的加溫系統(tǒng)、可定時(shí)噴灌或滴灌的灌溉系統(tǒng)，二氧化碳施肥系統(tǒng)以及適用于溫室作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械等。計(jì)算機(jī)對(duì)這些系統(tǒng)的控制己經(jīng)不是簡(jiǎn)單的、獨(dú)立的、靜態(tài)的直接數(shù)字控制，而是基于環(huán)境模型上的監(jiān)督控制，以及基于專(zhuān)家系統(tǒng)上的人工智能控制，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正在向著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。 國(guó)內(nèi)溫室控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀： 我國(guó)溫室產(chǎn)業(yè)起步比較晚。自70年代末起，我國(guó)先后從日本、美國(guó)、荷蘭和保加利亞等國(guó)引進(jìn)了多套現(xiàn)代化溫室成套設(shè)備。雖然這些溫室技術(shù)領(lǐng)先、設(shè)備先進(jìn)，但在我國(guó)的使用過(guò)程中還存在較嚴(yán)重問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn):引進(jìn)價(jià)格高，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益差;技術(shù)要求過(guò)高，要求經(jīng)營(yíng)者既要懂農(nóng)業(yè)技術(shù)，熟悉英文，還要掌握電腦操作和機(jī)械運(yùn)營(yíng)和維護(hù);運(yùn)營(yíng)模式?jīng)]有與中國(guó)的實(shí)際結(jié)合起來(lái)，不適合于我國(guó)的氣候特征等等。研究開(kāi)發(fā)符合我國(guó)國(guó)情、產(chǎn)生明顯經(jīng)濟(jì)效益并適用于大范圍推廣應(yīng)用的自動(dòng)控制溫室系統(tǒng)己經(jīng)迫在眉睫。
