基本信息
- 项目名称：
- 基于GSM与GPS的远程环境监控系统
- 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A类
- 简介：
- 随着GSM与嵌入式系统的发展，为GPS等便携式设备和远程监控带来广阔的应用前景。该系统应用GPS技术和现代无线通讯技术，集无线定位、智能遥控、语音通信于一身。模块与监控者分离，体积小，可操控性强；可开发为信息采集、信息处理反劫、防盗、报警、调度等多功能于一体的现代车辆监控系统，对车辆位置和相关状态进行实时监控，必然有助于改善和加强进行可靠性、安全性、实时性、有效性的管理。
- 详细介绍：
- 系统总体设计 本系统该系统是以基于目前广泛使用的MSP430超低功耗处理器和GSM为核心辅以GPS模块与环境监测模块，其中环境控制系统以上位机和控制器为控制核心,对环境因子进行实时监测, 包括空气温湿度、温度度等；而GPS采集监测点的地理位置。并处理进来的各路环境因子与经纬度的瞬时值显示到系统界面上（液晶）,并把所测参数自动存入数据库。 硬件平台及设计 包括物理硬件、嵌入式处理器、GPS模块、GPRS 模块、环境传感模块、图形界面、设备驱动、存储器、BSS/NSS/OSS(移动供应商提供)、MS器件（如手机）、各部分供电系统等。系统存储器、图形界面、GPS模块、留有国际标准接口，方便使用者扩展；MSP430的JATG熔丝位烧断防止程序代码复制，但仍可以通过预留的接口进行后台配置设置加密位进而对固件修改与更新。硬件平台及设计
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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、发明的目的和基本思路 随着国民经济的高速发展，环境污染程度越来越严重，其主要原因是环境监督力度的不足和监控手段的落后。随着GSM移动通信网络的迅速发展，基于GSM数字移动通信的远程监测系统，由于覆盖面广、数据量较少、监测点分散等优点在环境监测等领域具有较大的实用价值。 创新点 ①应用GSM通信和GPS模块使得该环境探测系统具有自定位功能，在环境测量人员难以深入的区域可以进行随机空掷，精确建立环境监测网的重要作用；②采用低功耗msp430单片机突出了低功耗特点能够使得环境监测模块长时间运行，降低了使用和维护的成本。 技术关键 １.研制低功耗嵌入式处理器的系统。2.GSM模块设计.３.ＧＰＳ定位技术。４.多功能环境探测接口技术。 主要技术指标： １ 实现模块自我定位功能，灵敏度: -160dBm； ２ 实现ＧＳＭ通信、远程控制功能：频段为双频GSM900MHz和GSMl800MHz； ３ 实现温度、有害气体、光照强度、二氧化碳等环境探测功能： 温度范围：-20°C -120°C, 有害气体指标：CO浓度 0.1%-90%, 光照强度：可根据具体情况设置门限阈值, 二氧化碳：ΔEMF=15～30mV（EMF350ppmCO2-EMF10000ppmCO2） 环境温度:-40℃ to 70℃ 湿度:≤95%RH； ４ 静态功耗：350mW（非接收状态）； 5 供电电压DC:36V至5.6V或AC:220V±10%；
科学性、先进性
- 作品的先进性在于结合GPS、GSM和多功能环境传感功能。从而具有低成本、低功耗、自定位的子模块功能，并具有多模块建立智能环境监测网络的良好应用前景。 目前集成了GSM模块的环境监测系统较多，对于位置信息提供不足。 也有利用手持GPS和独立的环境监测手段建立环境监测网的应用。如南京信息工程大学把GPS系统应用到在太湖流域生态建设中[3]。这类系统需要独立的GPS相关的仪器，整个系统构建成本高。 技术方面GPS和GSM的结合主要应用于车辆定位[4,5]、物流管理[6]、危险或者贵重物品监控[7]等领域，该方面的应用技术比较成熟。 而三者结合的应用仅出现在海洋环境监测方面。如大连海事学院在车载GPS监控系统的基础上研究开发一种漂浮移动性能的、具有GPS接收和发送功能的GPS浮标[8]，主要用于溢油事故发，溢油危害的定位信息。这些给我的系统设计一定的借鉴意义。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 成功成品
技术转让方式
- 学校
作品可展示的形式
- 模型
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
- 随着国民经济的高速发展，环境污染程度越来越严重，其主要原因是环境监督力度的不足和监控手段的落后。随着GSM移动通信网络的迅速发展，基于GSM数字移动通信的远程监测系统，由于覆盖面广、数据量较少、监测点分散等优点在环境监测等领域具有较大的实用价值。可广泛应用于环境监测，油气井场、电力电缆火灾监测，粮仓及物资仓库温度监测等。
同类课题研究水平概述
- 课题研究的优势在于结合GPS、GSM和多功能环境传感功能。从而具有低成本、低功耗、自定位的子模块功能，并具有多模块建立智能环境监测网络的良好应用前景。 目前集成了GSM模块的环境监测系统较多，如赵立燕等在2007年提出的种基于MSP430F149和TC35i的温室环境短信监测系统，又如厦门大学的袁飞提出的基于GSM 短消息业务的数据采集系统的。该类系统主要用于定点环境监测的应用，对于位置信息提供不足。 也有利用手持GPS和独立的环境监测手段建立环境监测网的应用。如南京信息工程大学把GPS系统应用到在太湖流域生态建设中。这类系统需要独立的GPS相关的仪器，整个系统构建成本高。 技术方面GPS和GSM的结合主要应用于车辆定位、物流管理、危险或者贵重物品监控等领域，该方面的应用技术比较成熟。 而三者结合的应用仅出现在海洋环境监测方面。如大连海事学院在车载GPS监控系统的基础上研究开发一种漂浮移动性能的、具有GPS接收和发送功能的GPS浮标，主要用于溢油事故发，溢油危害的定位信息。这些给我的系统设计一定的借鉴意义。 事实上，该作品结合三者，对于覆盖面广、监测点分散、传输数据量有限的环境监测要求而言，鉴于GPS定位的准确性，基于GSM短消息的无线传输系统无论在稳定性、灵活性还是在运营成本上都会比采用其他无线通信方式进行环境监测更有优势，非常适合人员无法到达或者测试点过多的区域进行投掷型随机建立环境监测网络的优势。
