基本信息
- 項目名稱:
- 基于GSM網(wǎng)絡(luò)的冷庫遠程溫度控制裝置
- 小類:
- 信息技術(shù)
- 大類:
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介:
- 為達到遠程實時查詢冷庫溫度的目的,本裝置利用目前極為成熟、盲區(qū)少、信號穩(wěn)定的GSM網(wǎng)絡(luò)作為信道,利用SIM300C手機模塊的GSM短信方式達到遠程查詢功能和遠程報警功能。同時,為了提高冷庫管理人員的工作效率和減小因操作不當(dāng)而造成的冷庫事故,本裝置利用控制大功率繼電器來控制制冷機和風(fēng)機的方式,使溫度一直保持的冷庫管理員設(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放到距離冷庫500米遠的冷庫監(jiān)控室,在監(jiān)控室中實時了解冷庫中的溫度變化。為達到準(zhǔn)確掌握冷庫溫度變化的情況,本裝置專門設(shè)計了溫度采集終端,一個溫度采集終端可以連帶3個溫度傳感器探頭,利用3個探頭的平均值來掌握冷庫的準(zhǔn)確溫度。 二、本裝置內(nèi)設(shè)兩個繼電器智能開關(guān),用來控制制冷機和換風(fēng)機的開關(guān)。當(dāng)冷庫管理員因事不能在冷庫監(jiān)控室管理冷庫時,冷庫管理員可以打開自動控制開關(guān),當(dāng)冷庫中的溫度超過貨主和冷庫管理員設(shè)置的正常范圍后,本裝置會通過控制繼電器智能開關(guān)的方式來打開制冷機和換風(fēng)機,當(dāng)溫度恢復(fù)到正常溫度范圍后,自動關(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)作為遠程通信信道,貨主或者冷庫管理員都可以通過撥打本裝置內(nèi)電話號碼獲取當(dāng)前溫度信息的方式準(zhǔn)確掌握冷庫各個位置以及冷庫平均溫度的情況。同時,如果冷庫中的溫度超過了貨主和冷庫管理員預(yù)先設(shè)定的溫度范圍,本裝置會通過SIM300C模塊自動向貨主和冷庫管理員發(fā)送報警信息,以方便冷庫管理員及時進行冷庫溫度的調(diào)整,將損失降到最小。 四、本裝置利用485總線將PC機與主機連接起來,通過串口將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至PC機上,PC機把接收到的溫度值實時顯示在軟件界面上,并通過曲線記錄溫度的變化情況,直觀明了。在顯示的同時還把這些數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫中。管理員可以根據(jù)日期查詢冷庫的歷史溫度數(shù)據(jù),并可導(dǎo)出Excel表格,進行備份或打印等操作。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計、發(fā)明的基本思路: 一、設(shè)計溫度采集終端模塊,能夠同時進行三路溫度的采集,并能和本裝置主機進行穩(wěn)定可靠的485通信。 二、設(shè)計按鍵模塊、數(shù)碼管顯示模塊以及帶有記憶功能的外部存儲器模塊,以方便冷庫管理員設(shè)定溫度范圍以及報警電話號碼,并進行數(shù)據(jù)的記憶存儲。 三、設(shè)計繼電器智能開關(guān),通過數(shù)據(jù)分析自動打開或者關(guān)閉繼電器,實現(xiàn)智能控制。 四、實現(xiàn)單片機和SIM300C手機通信模塊的通信。以實現(xiàn)電話查詢和超溫報警功能。 五、通過485總線把主機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)庫中,可生成和打印報表。 創(chuàng)新點: 1.貨主和冷庫管理員都可以通過電話查詢的方式。 2.當(dāng)冷庫中的平均溫度超過冷庫管理員設(shè)定的溫度范圍,本裝置會自動發(fā)送報警信息。 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機可對溫度進行顯示并把數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫中,可生成各類報表并導(dǎo)出。 技術(shù)關(guān)鍵: 1.通過單片機與SIM300C模塊通信,已提取來電號碼。并通過程序控制SIM300C手機通信模塊進行報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)溫度傳感器返回數(shù)據(jù)的情況判斷正常工作的溫度傳感器的個數(shù),以計算冷庫的平均溫度。 3.繼電器自動開關(guān)模塊的設(shè)計。 主要技術(shù)指標(biāo): 溫度:-55℃~+125℃ 繼電器控制功率:0~2500W 信號范圍:移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有范圍
科學(xué)性、先進性
- 1.貨主可以隨時隨地掌握存放貨物冷庫中的實時溫度。 以前,貨主如果要了解存放貨物冷庫中的溫度,只能通過親自到現(xiàn)場查看或者打電話給冷庫管理員間接掌握冷庫的溫度情況。利用本裝置,貨主只要撥打本裝置的SIM卡號,就可輕松方便的掌握冷庫的溫度。 2.超溫報警功能能夠有效的減小冷庫事故發(fā)生率。 冷庫管理員根據(jù)存放貨物的存儲需要設(shè)置最佳存儲溫度范圍,當(dāng)冷庫中的實際溫度超過設(shè)置的最佳溫度范圍后,本裝置會自動向綁定好的貨主和冷庫管理員發(fā)送溫度報警信息,以便及時進行搶救措施,防止冷庫事故的發(fā)生。 3.自動控制功能可使冷庫管理員提高冷庫管理效率。 冷庫管理員只需在本裝置中設(shè)置冷庫的正常溫度范圍,本裝置會根據(jù)冷庫中實際溫度情況控制制冷機和換風(fēng)機的開關(guān)。 4.PC機軟件讓本裝置的使用更加方便。 冷庫管理員可以通過PC端上位機軟件的溫度變化曲線準(zhǔn)確掌握冷庫中一天的變化情況。同時,還把這些數(shù)據(jù)存到SQL Server數(shù)據(jù)庫中,并可導(dǎo)出Excel表格以做備份或者進行打印。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1.2010年05月,青島市計量局對本裝置中用的DS18B20溫度傳感器進行了科學(xué)的計量和校準(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.實物、產(chǎn)品 2.現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 針對客戶對低溫冷庫溫度監(jiān)控的具體要求,提出的遠程監(jiān)控和報警的解決方案。方案集遠程低溫監(jiān)控、遠程報警、數(shù)據(jù)采集和傳輸于一身的系統(tǒng),功能豐富,性價比很高。本方案還可以按照客戶的要求,進行功能擴充。 本系統(tǒng)適用于大學(xué)、制藥廠、醫(yī)院、倉儲中心、檔案棺、血站、疾病防控中心、環(huán)保監(jiān)測部門的實驗室、冷庫、倉庫、冰箱等環(huán)境的監(jiān)測和報警。目前,本系統(tǒng)已經(jīng)成功地在多家單位使用(詳細(xì)使用說明及技術(shù)特點見附表4)。
同類課題研究水平概述
- 中國北方的冰窖是冷庫的初級階段。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,世界上第一臺機械制冷裝置問世,利用人工制冷設(shè)備控制低溫取得成功。從此冷庫建筑在許多國家迅速發(fā)展,農(nóng)畜產(chǎn)品從收獲、加工到商品出售的各個環(huán)節(jié)全部實現(xiàn)了冷藏。中國建造現(xiàn)代冷庫始于20世紀(jì)初。目前各大、中城市已有相當(dāng)數(shù)量的冷庫,且其容量不斷增大。溫度作為冷庫運行過程中最敏感最重要的一個環(huán)境變量,如何對其有效準(zhǔn)確的監(jiān)測記錄,已經(jīng)成為冷庫工程所涉及眾多關(guān)鍵技術(shù)中的研究熱點之一。伴隨著冷庫的大量推廣應(yīng)用,冷庫的溫度監(jiān)測技術(shù)也正在發(fā)生深刻的變化。 早期傳統(tǒng)的冷庫溫度監(jiān)測依靠安排專人在冷庫現(xiàn)場,根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行手動操作以保證冷庫的良好運行。這種溫度監(jiān)測方式在傳統(tǒng)冷庫控制方式費時費力,不能對冷庫數(shù)據(jù)實時監(jiān)測傳輸,人工成本較高,并且經(jīng)常由于人工的疏忽造成冷庫的非正常運行,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)很難向管理部門報告時提供可靠保證。 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)備開始進入日常生活領(lǐng)域。應(yīng)用于冷庫溫度監(jiān)控記錄的第一代自動溫度記錄儀器開始部署于大大小小的冷庫,替代了傳統(tǒng)的人工記錄方式,大大提高了勞動生產(chǎn)率。但限于當(dāng)時的微處理器技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展水平,這種冷庫溫度監(jiān)測記錄設(shè)備只能在本地進行簡單的溫度測量和數(shù)據(jù)記錄,仍然需要較多的人工干預(yù),自動化程度低,幾乎不具備聯(lián)網(wǎng)通信能力。同時,伴隨冷庫數(shù)量的大幅增加,有線傳輸方式也暴露出長距離布線困難、施工成本高、維護困難等諸多不足。 21世紀(jì)到現(xiàn)在是無線通信技術(shù)飛速發(fā)展的時期,特別是移動通信技術(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)字無線寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺,為21世紀(jì)到現(xiàn)在是無線通信技術(shù)飛速發(fā)展的時期,特別是移動通信技術(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)字無線寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺,為各類數(shù)據(jù)的無線傳輸提供了很好的解決方案。冷庫溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線傳輸也成為冷庫溫度監(jiān)測設(shè)備的新的發(fā)展方向。