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基本信息

項目名稱:
基于GSM傳輸?shù)墓?jié)能型大棚監(jiān)控系統(tǒng)
小類:
信息技術(shù)
簡介:
近年來,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)也在向自動化、信息化方向發(fā)展。基于GSM網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)溫室無人值守,而且可以進行遠程監(jiān)測的功能。本文從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況出發(fā),對控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)進行了研究,將蔬菜大棚現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)同移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,提出了基于GSM網(wǎng)絡(luò)的蔬菜大棚遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
詳細介紹:
本系統(tǒng)是基于GSM技術(shù)的簡易的通信裝置,通過DHT11溫濕度傳感器采集大棚內(nèi)部的溫濕度數(shù)據(jù) ,由89C51單片機處理并編碼通過GSM發(fā)送。由手機接收到采集的數(shù)據(jù)選擇存儲或者刪除,人為的發(fā)送短息控制大棚開關(guān)水閥,開啟或者關(guān)閉側(cè)棚通風(fēng),也可以智能處理水閥開關(guān)以及側(cè)棚開啟與關(guān)閉。供電則選擇太陽能,采用太陽能硅光電池給電池蓄電,節(jié)能環(huán)保

作品圖片

  • 基于GSM傳輸?shù)墓?jié)能型大棚監(jiān)控系統(tǒng)

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

作品設(shè)計的目的:方便種植大棚的農(nóng)民能夠通過手機實時監(jiān)測和控制大棚作物的生長狀況以及防盜報警。 作品設(shè)計的創(chuàng)新點:(1)采用手機通訊解決遠距離傳輸?shù)膯栴}。(2)響應(yīng)綠色能源的號召,采用太陽能硅光電池供電。 作品設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù):(1)傳感器對數(shù)據(jù)的多點采集與處理;(2)手機對數(shù)據(jù)的接收和控制;(3)太陽能供電模塊及穩(wěn)定性的保證。 作品設(shè)計的主要指標:(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)太陽能供電模塊轉(zhuǎn)換效率

科學(xué)性、先進性

該作品選擇用太陽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性,節(jié)能環(huán)保;在數(shù)據(jù)傳輸方面我們選擇用手機傳輸,主要突出點為它的控制方面,由手機接收到采集的數(shù)據(jù)選擇存儲或者刪除,人為的發(fā)送短息控制大棚開關(guān)水閥,開啟或者關(guān)閉側(cè)棚通風(fēng);設(shè)計也有人性化的一面,可以智能處理水閥開關(guān)以及側(cè)棚開啟與關(guān)閉,這樣即使沒有人的時候系統(tǒng)也能根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)進行智能控制。模塊化的設(shè)計為各規(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

作品所處階段

實驗室階段

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

技術(shù)特點:作品包括溫濕度傳感器模塊,紅外報警模塊,水閥與電機控制模塊,GSM通信模塊,太陽能供電模塊。 優(yōu)勢:(1)使用者只需要用現(xiàn)有手機,對著相應(yīng)的代碼發(fā)短信就能實現(xiàn)對大棚的控制,簡單方便;(2)而各模塊也是相互獨立的,對于不同規(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)作品還有一個智能化的設(shè)計就是系統(tǒng)會根據(jù)溫濕度傳感器測得的數(shù)據(jù)進行智能控制水閥和電機的開啟或關(guān)閉,為使用者帶來很多便利;(4)紅外報警器的采用為使用者帶來安全保障。 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。 市場分析:我國溫室面積不斷增加,在提高設(shè)施裝備水平的同時也正向逐步實現(xiàn)自動化的方向邁進,未來的溫室供應(yīng)將成為主流,而自動化的溫室控制終將被越來越多的農(nóng)民所接受。 經(jīng)濟效益預(yù)測:作品采用的均為性價比較高的材料,傳感器采用壽命長成本低的數(shù)字產(chǎn)品,適合各層次的大棚種植者,整套產(chǎn)品價格適中,100元左右(不含手機)就能達到最基本功能。

同類課題研究水平概述

(1)國外相關(guān)領(lǐng)域研究成果綜述 日本四國電力集團在20世紀90年代開發(fā)的“OpenPLANET(簡稱OP)”系統(tǒng)是一遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由監(jiān)測控制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)可以實現(xiàn)溫室的群管理。 英國無線系統(tǒng)公司在2000年開發(fā)的一系列的無線通訊設(shè)備,如適合分布廣泛的花園溫室或儲藏室的無線的霜凍和入侵警報系統(tǒng)、便攜的無線電視系統(tǒng)、遠程無線灑水系統(tǒng)、加熱和通風(fēng)控制等等。 (2)國內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 我國溫室面積不斷增加,在提高設(shè)施裝備水平的同時也正向逐步實現(xiàn)自動化的方向邁進。我國目前一些大學(xué)、科研院所也開展了溫室設(shè)施遠程控制技術(shù)研究,并取得了一系列研究成果。 國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心在2001年開發(fā)的智能型遠程溫室環(huán)境控制器,可監(jiān)測溫室內(nèi)空氣溫濕度、土壤和葉面溫度、含水量、光照強度、C02濃度并進行統(tǒng)計分析,通過專家系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)對溫室灌溉、施肥、農(nóng)藥噴施、通風(fēng)換氣等過程的智慧決策和遠程分布式調(diào)控。這套設(shè)備集數(shù)據(jù)測量、存儲、遠程控制和自動報警為一體,它使農(nóng)業(yè)專家在辦公室里就能通過網(wǎng)絡(luò)看到植物生長狀況,并進行遠程監(jiān)控。 中國農(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、溫室機和室外氣象站三大部分組成。主控微機控制機房,可對整個系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。主控微機用于完成各種系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置,測試數(shù)據(jù)的記錄、查詢、打印、控制算法的實現(xiàn)以及控制命令的生成等功能。每一個獨立的溫室放置一臺溫室機、內(nèi)置溫/濕度、C02等各種傳感器、控制設(shè)備以及攝像鏡頭,可以實時將溫室內(nèi)作物生長狀況傳輸給辦公現(xiàn)場,同時可以通過電話線、數(shù)字信號傳輸線及Internet等將監(jiān)測的室內(nèi)外環(huán)境條件和植物生長狀況傳輸?shù)睫r(nóng)業(yè)專家的計算機屏幕上,以便他們可以根據(jù)提供的信息進行生產(chǎn)指導(dǎo),實現(xiàn)對溫室環(huán)境的監(jiān)測控制。 當前同類課題研究主要為大規(guī)模的生產(chǎn)與應(yīng)用所開發(fā),雖然有研究多年,但限于諸如成本、維修、安裝等原因,還沒有投入到實際生產(chǎn)應(yīng)用中。本課題著眼于廉價、高效以及簡便的規(guī)?;瘜嶋H應(yīng)用所開發(fā),具有易于控制安裝以及維修的特點。
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