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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能遠(yuǎn)程安全監(jiān)控儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)提出了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的集遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)傳輸為一體的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案，并以溫濕度傳感器和熱釋電紅外傳感器為例，研究其具體應(yīng)用。目前可應(yīng)用于汽車防盜，家居遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品創(chuàng)造性的提出了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的集遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)傳輸為一體的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案，并以溫濕度傳感器和熱釋電紅外傳感器為例，研究其具體應(yīng)用。 系統(tǒng)主要由MCU（單片機(jī)，STC89C516RD+）、GSM模塊（TC3i 模塊）、語(yǔ)音報(bào)警模塊等部分組成，配以液晶顯示屏、矩陣鍵盤、繼電器等外圍輸入輸出設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控報(bào)警、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?；整個(gè)系統(tǒng)采用太陽(yáng)能進(jìn)行供電。系統(tǒng)的工作原理是：傳感器檢測(cè)到信號(hào)后，通過有線或無(wú)線的方式傳輸給MCU，MCU判斷信號(hào)源類型，并通過TC35i模塊以發(fā)送短信、撥打電話的方式進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)TC35i模塊接收到用戶發(fā)送的控制短信時(shí)，觸發(fā)單片機(jī)進(jìn)入串行口中斷，讀取短信并進(jìn)行相關(guān)操作（如采集信號(hào)、控制電話報(bào)警、開啟現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警功能、控制繼電器等）。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完成，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備滯后性、單向性等缺陷，充分利用了手機(jī)網(wǎng)絡(luò)普及這一優(yōu)勢(shì)，在一定程度上滿足了高速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)的需要，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、功能實(shí)用。
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)
- 創(chuàng)新點(diǎn)： 1. 開創(chuàng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)新思路 系統(tǒng)設(shè)計(jì)開創(chuàng)了以MCU為中心，GSM網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)為紐帶，多種傳感器布局的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方案；同時(shí)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)人機(jī)雙向通信（包括監(jiān)視、監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制）。 2. 靈活多變移植性強(qiáng)的功能 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳感探測(cè)和多指令源控制，擺脫了傳統(tǒng)系統(tǒng)人機(jī)一一對(duì)應(yīng)的局限性，使用和操作靈活方便；同時(shí)系統(tǒng)可移植性強(qiáng)，稍作修改即可應(yīng)用于多種人機(jī)交互的場(chǎng)合（如倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控、煤礦安全監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)等）。 3. 科學(xué)可靠的設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用雙無(wú)線設(shè)計(jì)方案，近程采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采集信號(hào)，遠(yuǎn)程采用GSM網(wǎng)絡(luò)接收指令，遠(yuǎn)近皆宜，傳輸方便可靠；同時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小巧、功耗低，且采用太陽(yáng)能充電器供電，節(jié)能環(huán)保。 四、關(guān)鍵技術(shù)： 1. 信號(hào)的采集和處理。監(jiān)控和報(bào)警的基礎(chǔ)是信號(hào)采集，以及信號(hào)采集后怎樣被MCU感知進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)處理，另外，如何保證采集信號(hào)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、靈敏度等； 2. 實(shí)現(xiàn)指令信號(hào)和相應(yīng)操作之間的轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)需要用到手機(jī)模塊撥打電話和發(fā)送短信功能，怎樣將相應(yīng)信息傳送給手機(jī)模塊使之實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能； 3. 根據(jù)用戶短信指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，即如何解讀用戶的短信內(nèi)容并根據(jù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作和功能； 4. 定量報(bào)警信息的自動(dòng)編寫，即如何使模塊定量采集和傳輸溫濕度信號(hào)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 項(xiàng)目可行性分析： TC35i是德國(guó)西門子公司推出的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)通訊模塊，該模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于升級(jí)。目前國(guó)內(nèi)很多的控制領(lǐng)域都用到了該模塊。如廈門敏訊信息技術(shù)股份有限公司申請(qǐng)的一種采用TC35i模塊支持V3加密卡的處理方法（發(fā)明人：張衛(wèi)海，申請(qǐng)?zhí)枺篊N200910111825.X），河南新天科技有限公司申請(qǐng)的一種短信方式的遠(yuǎn)傳水表采集器（申請(qǐng)人：費(fèi)戰(zhàn)波，申請(qǐng)?zhí)枺篊N200920090979.0），利用TC35i模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程水表信息采集。這類基于TC35i模塊的產(chǎn)品都用到了該模塊短信傳輸?shù)墓δ堋? 隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，雙向控制和數(shù)據(jù)傳輸成為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。在現(xiàn)有的研究條件下，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們利用TC35i發(fā)送短信的功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，并將數(shù)據(jù)傳遞的報(bào)警信息定量化；同時(shí)利用該模塊接收短信的功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并將其與數(shù)據(jù)采集和信息反饋聯(lián)系起來(lái)。不論是設(shè)計(jì)思路還是系統(tǒng)本身，都具有比較大的實(shí)用價(jià)值，極具市場(chǎng)推廣前景。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年獲首屆湘潭大學(xué)創(chuàng)新論壇“優(yōu)秀作品”獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一.適應(yīng)范圍及推廣前景： 如前所述，本系統(tǒng)給出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)功能靈活，只要修改相應(yīng)的傳感源，就能應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的“人-物”交流以及社會(huì)生活中的許多方面： 1. 環(huán)境檢測(cè)方面，如空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、礦井安全監(jiān)控等； 2. 家居安全方面，如家庭防盜、家電控制等； 3. 工業(yè)監(jiān)測(cè)方面，如監(jiān)測(cè)某生產(chǎn)要素的參數(shù)變化等； 4. 安防報(bào)警方面，如汽車防盜、物品防丟等； 5. 遠(yuǎn)程自動(dòng)化方面，如生產(chǎn)流水線控制； 二、使用操作通俗易懂： 根據(jù)開機(jī)提示輸入目的手機(jī)號(hào)碼及設(shè)置溫度、濕度上下限值；有需要時(shí)編輯固定短信即可得知當(dāng)前溫濕度情況；異常時(shí)主人可接聽主機(jī)電話，并作相應(yīng)處理。 三、制作成本低廉： 便于進(jìn)一步推廣，加工成產(chǎn)品。
同類課題研究水平概述
- 如前所述，傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備大多采用閉路有線監(jiān)控系統(tǒng)，或者將視頻等文件拍攝，等到需要時(shí)進(jìn)行調(diào)用。該系統(tǒng)明顯的滯后性，不能采集和傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)布線相對(duì)復(fù)雜，應(yīng)用成本較高的特點(diǎn)，也使得該類監(jiān)控設(shè)備普及率較低。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，雙向控制和數(shù)據(jù)傳輸成為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。 利用GSM通訊模塊TC35i實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用系統(tǒng)比較普遍，如廈門敏訊信息技術(shù)股份有限公司申請(qǐng)的一種采用TC35i模塊支持V3加密卡的處理方法（發(fā)明人：張衛(wèi)海，申請(qǐng)?zhí)枺篊N200910111825.X），河南新天科技有限公司申請(qǐng)的一種短信方式的遠(yuǎn)傳水表采集器（申請(qǐng)人：費(fèi)戰(zhàn)波，申請(qǐng)?zhí)枺篊N200920090979.0），利用TC35i模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程水表信息采集。這類基于TC35i模塊的產(chǎn)品都用到了該模塊短信傳輸?shù)墓δ?，但?duì)于一種面向物聯(lián)網(wǎng)的集遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集為一體的系統(tǒng)德研究，目前還是一片空白。
