基本信息
- 项目名称：
- 基于GSM网络的冷库远程温度控制装置
- 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A类
- 简介：
- 为达到远程实时查询冷库温度的目的，本装置利用目前极为成熟、盲区少、信号稳定的GSM网络作为信道，利用SIM300C手机模块的GSM短信方式达到远程查询功能和远程报警功能。同时，为了提高冷库管理人员的工作效率和减小因操作不当而造成的冷库事故，本装置利用控制大功率继电器来控制制冷机和风机的方式，使温度一直保持的冷库管理员设置的温度范围内。
- 详细介绍：
- 一、本装置采用485总线协议作为数据传输协议，可直接把本装置主机放到距离冷库500米远的冷库监控室，在监控室中实时了解冷库中的温度变化。为达到准确掌握冷库温度变化的情况，本装置专门设计了温度采集终端，一个温度采集终端可以连带3个温度传感器探头，利用3个探头的平均值来掌握冷库的准确温度。 二、本装置内设两个继电器智能开关，用来控制制冷机和换风机的开关。当冷库管理员因事不能在冷库监控室管理冷库时，冷库管理员可以打开自动控制开关，当冷库中的温度超过货主和冷库管理员设置的正常范围后，本装置会通过控制继电器智能开关的方式来打开制冷机和换风机，当温度恢复到正常温度范围后，自动关闭继电器智能开关，停止制冷。 三、本装置内置SIM300C手机通信模块。利用现在覆盖范围广并应用普及的GSM网络作为远程通信信道，货主或者冷库管理员都可以通过拨打本装置内电话号码获取当前温度信息的方式准确掌握冷库各个位置以及冷库平均温度的情况。同时，如果冷库中的温度超过了货主和冷库管理员预先设定的温度范围，本装置会通过SIM300C模块自动向货主和冷库管理员发送报警信息，以方便冷库管理员及时进行冷库温度的调整，将损失降到最小。 四、本装置利用485总线将PC机与主机连接起来，通过串口将采集的数据发送至PC机上，PC机把接收到的温度值实时显示在软件界面上，并通过曲线记录温度的变化情况，直观明了。在显示的同时还把这些数据存到SQL Server数据库中。管理员可以根据日期查询冷库的历史温度数据，并可导出Excel表格，进行备份或打印等操作。
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
- 作品设计、发明的基本思路： 一、设计温度采集终端模块，能够同时进行三路温度的采集，并能和本装置主机进行稳定可靠的485通信。 二、设计按键模块、数码管显示模块以及带有记忆功能的外部存储器模块，以方便冷库管理员设定温度范围以及报警电话号码，并进行数据的记忆存储。 三、设计继电器智能开关，通过数据分析自动打开或者关闭继电器，实现智能控制。 四、实现单片机和SIM300C手机通信模块的通信。以实现电话查询和超温报警功能。 五、通过485总线把主机采集到的温度传送到PC端软件，把这些数据存到SQL Server数据库中，可生成和打印报表。 创新点： 1.货主和冷库管理员都可以通过电话查询的方式。 2.当冷库中的平均温度超过冷库管理员设定的温度范围，本装置会自动发送报警信息。 3.本装置采用数字式精密温度传感器。 4.软件控制算法可提高制冷效率。 5. PC机可对温度进行显示并把数据存到SQL Server数据库中，可生成各类报表并导出。 技术关键： 1.通过单片机与SIM300C模块通信，已提取来电号码。并通过程序控制SIM300C手机通信模块进行报警信息和查询信息的发送。 2.数字式温度传感器的调试，并根据温度传感器返回数据的情况判断正常工作的温度传感器的个数，以计算冷库的平均温度。 3.继电器自动开关模块的设计。 主要技术指标： 温度：-55℃～+125℃ 继电器控制功率：0～2500W 信号范围：移动网络覆盖所有范围
科学性、先进性
- 1.货主可以随时随地掌握存放货物冷库中的实时温度。 以前，货主如果要了解存放货物冷库中的温度，只能通过亲自到现场查看或者打电话给冷库管理员间接掌握冷库的温度情况。利用本装置，货主只要拨打本装置的SIM卡号，就可轻松方便的掌握冷库的温度。 2.超温报警功能能够有效的减小冷库事故发生率。 冷库管理员根据存放货物的存储需要设置最佳存储温度范围，当冷库中的实际温度超过设置的最佳温度范围后，本装置会自动向绑定好的货主和冷库管理员发送温度报警信息，以便及时进行抢救措施，防止冷库事故的发生。 3.自动控制功能可使冷库管理员提高冷库管理效率。 冷库管理员只需在本装置中设置冷库的正常温度范围，本装置会根据冷库中实际温度情况控制制冷机和换风机的开关。 4.PC机软件让本装置的使用更加方便。 冷库管理员可以通过PC端上位机软件的温度变化曲线准确掌握冷库中一天的变化情况。同时，还把这些数据存到SQL Server数据库中，并可导出Excel表格以做备份或者进行打印。
获奖情况及鉴定结果
- 1.2010年05月，青岛市计量局对本装置中用的DS18B20温度传感器进行了科学的计量和校准（附表1）。 2.2010年10月，潍坊康圣医药有限公司购买一套此设备（附表2）。 3.2010年11月，青岛市平度裕龙食品有限公司采购一套此设备（附表3）。
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 公司合作
作品可展示的形式
- 1.实物、产品 2.现场演示
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
- 针对客户对低温冷库温度监控的具体要求，提出的远程监控和报警的解决方案。方案集远程低温监控、远程报警、数据采集和传输于一身的系统，功能丰富，性价比很高。本方案还可以按照客户的要求，进行功能扩充。 本系统适用于大学、制药厂、医院、仓储中心、档案棺、血站、疾病防控中心、环保监测部门的实验室、冷库、仓库、冰箱等环境的监测和报警。目前，本系统已经成功地在多家单位使用（详细使用说明及技术特点见附表4）。
同类课题研究水平概述
- 中国北方的冰窖是冷库的初级阶段。北京的北海冰窖相传建于明代，至今已沿用四五百年。19世纪中叶，世界上第一台机械制冷装置问世，利用人工制冷设备控制低温取得成功。从此冷库建筑在许多国家迅速发展，农畜产品从收获、加工到商品出售的各个环节全部实现了冷藏。中国建造现代冷库始于20世纪初。目前各大、中城市已有相当数量的冷库，且其容量不断增大。温度作为冷库运行过程中最敏感最重要的一个环境变量，如何对其有效准确的监测记录，已经成为冷库工程所涉及众多关键技术中的研究热点之一。伴随着冷库的大量推广应用，冷库的温度监测技术也正在发生深刻的变化。 早期传统的冷库温度监测依靠安排专人在冷库现场，根据现场监测数据进行手动操作以保证冷库的良好运行。这种温度监测方式在传统冷库控制方式费时费力，不能对冷库数据实时监测传输，人工成本较高，并且经常由于人工的疏忽造成冷库的非正常运行，造成损失。手工记录数据的归档整理和查询处理非常麻烦，手工记录的数据很难向管理部门报告时提供可靠保证。 20世纪80年代开始，微处理器技术开始在嵌入式自动控制领域迅速发展，随着微处理器处理能力的不断提高和成本的持续下降，以微处理器为核心的各种嵌入式设备开始进入日常生活领域。应用于冷库温度监控记录的第一代自动温度记录仪器开始部署于大大小小的冷库，替代了传统的人工记录方式，大大提高了劳动生产率。但限于当时的微处理器技术和通信技术的发展水平，这种冷库温度监测记录设备只能在本地进行简单的温度测量和数据记录，仍然需要较多的人工干预，自动化程度低，几乎不具备联网通信能力。同时，伴随冷库数量的大幅增加，有线传输方式也暴露出长距离布线困难、施工成本高、维护困难等诸多不足。 21世纪到现在是无线通信技术飞速发展的时期，特别是移动通信技术先后经历了模拟化、数字化和宽带化的三个发展阶段，并最终形成了今天较为成熟、覆盖面较广的数字无线宽带网络平台，为21世纪到现在是无线通信技术飞速发展的时期，特别是移动通信技术先后经历了模拟化、数字化和宽带化的三个发展阶段，并最终形成了今天较为成熟、覆盖面较广的数字无线宽带网络平台，为各类数据的无线传输提供了很好的解决方案。冷库温度监测数据的无线传输也成为冷库温度监测设备的新的发展方向。
