題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 土壤濕度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)以農(nóng)作植物生長(zhǎng)所需的濕度特性為指標(biāo)，該特性數(shù)據(jù)可用本系統(tǒng)跟蹤某植物成長(zhǎng)周期內(nèi)老農(nóng)對(duì)它的種植經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來測(cè)得。本系統(tǒng)可方便設(shè)定濕度參考值，可對(duì)土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，可對(duì)采集到的土壤濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，可實(shí)時(shí)控制出水泵開關(guān)，可使土壤的濕度維持在設(shè)定的參考值附近，以此達(dá)到對(duì)土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控之目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 土壤濕度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的農(nóng)作物在其生長(zhǎng)期間對(duì)土壤濕度的不同需求，實(shí)時(shí)對(duì)土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控。即，當(dāng)某一種植物在其某個(gè)生長(zhǎng)階段需要一種特定濕度時(shí)，本系統(tǒng)能自動(dòng)對(duì)土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，并加以灌溉控制，使土壤濕度處于該農(nóng)作物生長(zhǎng)最佳需求狀態(tài)。 本系統(tǒng)以農(nóng)作植物生長(zhǎng)所需的濕度特性為指標(biāo)，該特性數(shù)據(jù)可用本系統(tǒng)跟蹤某植物成長(zhǎng)周期內(nèi)老農(nóng)對(duì)它的種植經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來測(cè)得。本系統(tǒng)可方便設(shè)定濕度參考值，可對(duì)土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，可對(duì)采集到的土壤濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，可實(shí)時(shí)控制出水泵開關(guān)，可使土壤的濕度維持在設(shè)定的參考值附近，以此達(dá)到對(duì)土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控之目的。
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)
- 目的：對(duì)于一般半濕性土生農(nóng)作植物生長(zhǎng)所需的土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與灌溉控制。 基本思路：根據(jù)不同的農(nóng)作物在其生長(zhǎng)期間對(duì)土壤濕度有不同要求之特點(diǎn)，實(shí)施對(duì)土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控。即，當(dāng)某一種植物在其某個(gè)生長(zhǎng)階段需要一種特定濕度時(shí)，本系統(tǒng)能自動(dòng)對(duì)土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，并加以灌溉控制，使土壤濕度處于該農(nóng)作物生長(zhǎng)最佳需求狀態(tài)。 創(chuàng)新點(diǎn)：能“學(xué)習(xí)”（實(shí)測(cè)并記憶老農(nóng)積累的種植經(jīng)驗(yàn)——濕度數(shù)據(jù)），適用面廣（可對(duì)多種植物測(cè)控），實(shí)用性強(qiáng)（符合國(guó)情需要：節(jié)水節(jié)能），造價(jià)低（易于農(nóng)民接受）。 技術(shù)關(guān)鍵：基于單片微處理器，研發(fā)一種前端測(cè)控裝置，要求造價(jià)低廉，功能強(qiáng)，耗電少，可靠性高，易于實(shí)現(xiàn)，留有可擴(kuò)充余地。后期要求與計(jì)算機(jī)中心遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能測(cè)控。 主要技術(shù)指標(biāo)（性能）：本系統(tǒng)以農(nóng)作植物生長(zhǎng)所需的濕度特性為指標(biāo)，該特性數(shù)據(jù)可用本系統(tǒng)跟蹤某植物成長(zhǎng)周期內(nèi)老農(nóng)對(duì)它的種植經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來測(cè)得。本系統(tǒng)可方便設(shè)定濕度參考值，可對(duì)土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，可對(duì)采集到的土壤濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，可實(shí)時(shí)控制出水電磁閥開關(guān)，可使土壤的濕度維持在設(shè)定的參考值附近，以此達(dá)到對(duì)土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控之目的。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、我們所研究的課題以廉價(jià)的單片微處理器為核心，研發(fā)出一種低成本高性能，適合我國(guó)農(nóng)民現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)收入狀況，并可自愿接受的土壤濕度自動(dòng)測(cè)控及灌溉系統(tǒng)。 2、我們這個(gè)制作項(xiàng)目從構(gòu)思開始到具體設(shè)計(jì)制作都考慮到農(nóng)民的切身利益，凸顯系統(tǒng)的實(shí)用性和廉價(jià)性，只要能保證對(duì)土壤濕度進(jìn)行測(cè)與控的功能實(shí)現(xiàn)，盡可量不用昂貴的現(xiàn)成產(chǎn)品去搭積木構(gòu)成系統(tǒng)。這樣就能把系統(tǒng)制造成本降到最低，為本系統(tǒng)推廣應(yīng)用打好基礎(chǔ)。此外，我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以根據(jù)不同的土質(zhì)，不同的植物生長(zhǎng)對(duì)土壤濕度的需求，方便地更改土壤濕度參考值參數(shù)，以達(dá)到多用途及最佳濕度控制目的。同時(shí)我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)還可以“學(xué)習(xí)”（記憶）不同農(nóng)作物生長(zhǎng)周期內(nèi)各階段土壤濕度特性值，以便掌握各種農(nóng)作物最佳生長(zhǎng)的濕度參數(shù)，為系統(tǒng)提升到無人自動(dòng)田間灌控新境界作好功能儲(chǔ)備。 3、由于我們的作品是對(duì)植物生長(zhǎng)的濕度條件進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，在實(shí)際測(cè)到需要澆灌時(shí)才進(jìn)行自動(dòng)噴灌，從而有效地避免了定時(shí)澆灌或經(jīng)驗(yàn)澆灌過程中的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，因此本系統(tǒng)能保證水資源以最優(yōu)方式得到利用。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年上海第二工業(yè)大學(xué)三小制作競(jìng)賽中獲得校一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 試驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型+現(xiàn)場(chǎng)演示
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)
- 本作品技術(shù)特點(diǎn)：基于單片微處理器應(yīng)用技術(shù)，選用功能強(qiáng)、接口多、外圍電路簡(jiǎn)單、片內(nèi)集成A/D、D/A、串行通訊、及開關(guān)量輸出等功能的AVR mega16單片機(jī)，濕度傳感器采用電阻變換原理自制，用料廉價(jià)，成本極低，性能可靠穩(wěn)定。本作品模型可直接控制小型電磁閥開啟與關(guān)閉，構(gòu)成閉環(huán)的土壤濕度測(cè)控系統(tǒng)。 本作品優(yōu)勢(shì)：造價(jià)低，功能強(qiáng)，性能穩(wěn)定，適用面廣，可擴(kuò)充升級(jí)。 本作品適應(yīng)范圍：凡需要對(duì)濕度進(jìn)行測(cè)控的應(yīng)用場(chǎng)合都可推廣使用。小到家庭花卉養(yǎng)植，大到農(nóng)田作物生長(zhǎng)測(cè)控及園林管理。甚至只要稍加變更本作品的前端傳感方式和后端控制對(duì)象，就可以衍變?yōu)槠渌锢砹康臏y(cè)控系統(tǒng)。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：我們的作品如果加上外殼做成產(chǎn)品，估計(jì)成本也不會(huì)超過XXX元，以現(xiàn)有同類產(chǎn)品的四分之三價(jià)格出售，不僅可穩(wěn)占市場(chǎng)，還能有對(duì)半毛利。
同類課題研究水平概述
- 目前國(guó)外市場(chǎng)上，在測(cè)控方面的研究水平已達(dá)到很高的層次，但是大多數(shù)是用于檢測(cè)土壤濕度值的儀表，雖然其測(cè)量功能很多，量程很大，測(cè)量精度也較高，但都是作為實(shí)驗(yàn)室、研究所、檢測(cè)機(jī)構(gòu)等有錢單位用于記錄和分析土壤數(shù)據(jù)之用的精密儀器，并且價(jià)格十分昂貴，且不適用于我國(guó)國(guó)情。 此外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用的自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)設(shè)備，除個(gè)別引進(jìn)國(guó)外成套設(shè)備以外，國(guó)內(nèi)基本上還沒有成型的產(chǎn)品，生產(chǎn)中使用的基本上還是用手來操作閥門的設(shè)備。而在目前國(guó)內(nèi)的成型產(chǎn)品中主要是應(yīng)用于大棚植物的測(cè)控，但其造價(jià)非常昂貴，難以大面積推廣到廣大個(gè)體農(nóng)戶所承包的田間。在檢測(cè)技術(shù)著一塊，現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)已趨于成熟，在互聯(lián)網(wǎng)上搜索得知，各種傳感器應(yīng)有盡有。但從系統(tǒng)角度來看，他們還沒有把測(cè)與控構(gòu)成一個(gè)完整系統(tǒng)來組成一個(gè)針對(duì)各種農(nóng)田作物實(shí)施自動(dòng)灌溉的產(chǎn)品。偶爾也能找到幾篇相關(guān)的研究性論文，但其中大多是出于論文目的，描述上只不過在探討如何把土壤濕度采集成數(shù)據(jù)之類的傳感器變送技術(shù)，以及保證其精度等等，沒真正從農(nóng)民可接受的系統(tǒng)造價(jià)考慮，沒有按農(nóng)作植物生長(zhǎng)全周期內(nèi)對(duì)土壤濕度變化進(jìn)行跟蹤?？傊?，我國(guó)自動(dòng)灌溉還處于初級(jí)發(fā)展階段，系統(tǒng)的成套性還較差，主要部件品種少，質(zhì)量不穩(wěn)定，隨著溫室大棚種植面積的增加，問題將更加突出。在成套灌溉設(shè)備的開發(fā)與技術(shù)方面，我國(guó)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外先進(jìn)國(guó)家。 總結(jié)：國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)，僅適用于研究領(lǐng)域，因其高昂的價(jià)格難以在我國(guó)得以推廣。而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的測(cè)控系統(tǒng)又大都采用定時(shí)澆灌的方式，無法滿足不同農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段的實(shí)時(shí)用水需求，在一定程度上浪費(fèi)了水資源。而我們研究的系統(tǒng)恰好補(bǔ)充了這兩方面得空白，具有極大的應(yīng)用前景。
