基本信息
- 项目名称：
- 基于双向手机短信收发的农业环境监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品价格低廉、性能稳定、操作简单，人们只需通过收发短信就可及时准确的了解和控制温室大棚内的环境（如温度、湿度、光照等）。实现方式是利用传感器检测环境信息，通过51内核单片机控制GSM模块将信息以短信形式发送给管理人员，管理人员也可通过短信来控制本系统外所配备相应的电器设备以达到控制环境的目的。
- 详细介绍：
- 目前，多数大棚环境的监控都是农户亲自到大棚内人工感测和控制，耗费了大量的人力和时间，即实时性差、生产效率较低。若选用专业的自动监控设备则成本高，操作复杂，进而增加了农产品的成本，影响了价格。 本作品价格低廉、性能稳定、操作简单，批量生产可控制在500元以内。人们只需通过收发短信就可及时准确的了解和控制温室大棚内的环境（如温度、湿度、光照等）。实现方式是利用传感器检测环境信息，通过51内核单片机控制GSM模块将信息以短信形式发送给管理人员，管理人员也可通过短信来控制电器设备以达到控制环境的目的。 为了准确地实现监控，我们定义了双向传输的短信格式和丰富的功能。遥测功能中提供了号码预约、短信群发、查询、定时发送、预警发送等功能。发送的短信含有环境参数，可发往管理员手机和连接GSM模块的PC并进行存储和进一步处理。控制功能中提供了短信打开和关闭某电器的功能，查询各个开关状态等功能，可实现4路继电器输出，4路30V模拟开关输出，并具有扩展功能。 对本系统的简单改进可用于瓜果蔬菜等储存环境的监控，家庭火灾报警、防盗等，以及对家电、物联网设备的控制等。相信本作品在远距离监控领域具有较好的应用前景。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 随着农业科技水平的发展，人们对农产品质量要求的提升，农业生产的精细程度也越来越高，特别是对温室内环境因素的自动化测控提出了更多的要求。然而传统的人工测控已难以适应社会形势的发展以及相关技术应用的需求，而且目前投入使用的自动化测控系统成本较高，技术较复杂，稳定性不理想。本设计的目的就是在现代通信条件下，以较低成本，实现超远距离的自动化测控，完成或扩展现有温室自动化测控系统所具有的功能。
科学性、先进性
- 随着农业现代化的发展,智能温室以及对各种大棚的自动控制系统也迅速发展起来,目前我国己经能够设计生产各种现代化温室,也有各种自动控制系统投入使用。我们利用GSM短消息模块，将传感器整合到无线传感器网络中，通过在温室大棚内布置温度、湿度、光照等传感器，对棚内环境进行检测，然后再通过短信通知管理人员，管理人员也可通过短信对棚内的电气设施进行控制，通过这种更加精细和动态监控的方式对农作物进行管理，更能贴切地感知到农作物的生长环境，更精准的控制水、肥等生产物资的投入，从而提高资源利用率和生产水平。
获奖情况及鉴定结果
- 1.获得2011年安徽农业大学第十届“兴农杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖 2.获得2011年安徽农业大学“科大讯飞”大学生创新创业基金资助项目
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 转让生产权或销售权
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示、图片、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：管理人员可通过手机访问本系统，获取温室大棚内环境信息，也可通过短信息发送控制指令控制各种电器设施，从而使作物生长环境达到知情和可控。 技术特点与优势： 1.实时监控功能强；2.监测范围广；3.系统使用费用低；4.投资小；5.通信可靠性高。 适应范围及推广前景说明：全国有三亿农户, 若有1/10使用, 就有3000万套的需要量, 我们的作品价格低廉并可应用于粮库、水果库、、肉库、军火品库及家庭等,因此本作品开发前景甚为乐观。 市场分析和经济效益预测： 本产品将在传感器配备上进行变化，以适应不同的应用要求。因此如能有效控制成本将会获得更大的市场需求。随着农产品的品质的提高，对其生长环境要求也越来越高，保证品质将会提高收益，因此对该产品的需求有足够的潜在动力。 以温室大棚来说，面积1.8亩的简易大棚造价在5万元左右，而本产品的成本仅为1000元左右，运行费用每年200元左右（与通讯费有关）。每个大棚配备1-2个，投资较小，市场易于接受。
同类课题研究水平概述
- 国外温室控制技术的研究现状： 西方发达国家在现代温室测控技术上起步比较早。1949年，借助于工程技术的发展，美国建成了第一个植物人工气候室，开展了植物对自然环境的适应性和抗御能力的基础及应用研究。20世纪60年代，生产型的高级温室开始应用于农业生产，奥地利首先建成了番茄生产工厂，70年代后荷兰、日本、美国、英国、以色列等国家的温室园艺迅猛发展，温室设施广泛应用于园艺作物生产、畜牧业和水产养殖业。随着计算机技术的进步和智能控制理论的发展，近百年来，温室大棚作为设施农业的重要组成部分，其自动控制和管理技术不断提高，在世界各地都取得了长足发展。特别是二十世纪70年代电子技术的迅猛发展和微型计算机的出现，促使温室大棚环境控制技术产生了革命性的变化。80年代，随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降，以及对温室控制要求的提高，以微机为核心的温室综合环境控制系统，在欧美得到了长足的发展，并迈入了网络化，智能化阶段。 目前，国外现代化温室的内部设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准。温室内的各环境因子大多由计算机集中控制，在线实时检测传感器也较为齐全，如温室内外的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、营养液浓度等，实现了对各个执行机构的自动控制，如无级调节的天窗通风系统、湿帘与风扇配套的降温系统、由热水锅炉或热风机组成的加温系统、可定时喷灌或滴灌的灌溉系统，二氧化碳施肥系统以及适用于温室作业的农业机械等。计算机对这些系统的控制己经不是简单的、独立的、静态的直接数字控制，而是基于环境模型上的监督控制，以及基于专家系统上的人工智能控制，一些国家在实现自动化的基础上正在向着完全自动化、无人化的方向发展。 国内温室控制技术的研究现状： 我国温室产业起步比较晚。自70年代末起，我国先后从日本、美国、荷兰和保加利亚等国引进了多套现代化温室成套设备。虽然这些温室技术领先、设备先进，但在我国的使用过程中还存在较严重问题，主要有以下几点:引进价格高，运行经济效益差;技术要求过高，要求经营者既要懂农业技术，熟悉英文，还要掌握电脑操作和机械运营和维护;运营模式没有与中国的实际结合起来，不适合于我国的气候特征等等。研究开发符合我国国情、产生明显经济效益并适用于大范围推广应用的自动控制温室系统己经迫在眉睫。
