基本信息
- 项目名称：
- 远程无线温室大棚监测控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统分为上位机与下位机，上位机是我们的PC机，配上我们编写的软件使用，下位机是一套完整的单片机系统，下位机主要通过二氧化碳传感器、照度传感器、湿度传感器、温度传感器测量温室大棚中作物生长的环境，通过无线模块传输到上位机软件显示，上位机还能进行对下位机的执行器件进行控制，执行器件的开关能起到调节温室大棚环境的目的，使作物始终处于良好的生长环境，从而提高作物的产量。
- 详细介绍：
- 系统主要是通过传感器检测温室大棚中的二氧化碳浓度（0~5000PPM），光照度（0~1000LUX），湿度（0~100%），温度（0~125度），并通过无线模块将检测的数据无线的发给上位机，上位机接收到数据后能显示温室大棚中的环境值，农民还可以通过上位机软件发送命令给下位机，让下位机对温室大棚中的环境进行调节，当调节符合要求的时候，可以在发送停止命令。整个操作全都是在电脑前进行，无需到现场，不但提高了效率，节省了时间，还能大大的提高作物的产量。下位机的执行器件主要是电磁阀、风扇、加热装置、加湿器和调光装置。电磁阀主要用于调节二氧化碳的浓度，风扇可以进行排风，加热装置可以提高温室大棚中的温度，调光装置可以在阴天的时候增强光照。这些执行器件我们都能在电脑前进行无线的控制。
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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
- 目的：使农民节省劳动力，提高大棚中作物产量。思路：将温室大棚的环境数据发送给远程计算机，计算机既可以显示环境数据又可以对温室大棚环境调节。创新点：农民可以远程无线的监测与控制温室大棚环境指标，节省劳动力，增加产量。技术关键：传感器检测数据要准确，系统适应环境性强，通讯抗干扰。技术指标：可以检测CO2（0-5000ppm），湿度(0-100%)，照度(0-1000LUX)，温度(0-125度)。
科学性、先进性
- 科技性与先进性：农民可以远程无线的通过下位机检测知道温室大棚中的环境数据，并能通过下位机的执行器件对温室大棚的环境进行调节，通过对环境的准确控制可以增加作物产量，节省劳动力。当今农业温室大棚都是依靠大量劳动力与农民的种植经验对温室大棚的作物进行管理。这种管理存在很大的滞后性，通过使用这个系统，农民可以更科学的对大棚进行监控，保证温室大棚作物始终处于最适合的生长环境中，提高作物产量。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 让方式 共同发展、完善这套系统，并将这套系统推广。
作品可展示的形式
- 实物，现场演示，图片，录像，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：上位机上电后，打开上位机软件，即可显示环境数据，还可以发送命令调节环境。特点与优势：把嵌入式技术、传感器检测技术、无线通信等技术相结合，这套系统的传感器测量数据较准确，无线通信抗干扰强，能适应一般的环境。大量节省劳动力是系统最大优势，适用范围：一切农业温室大棚。本系统与当今现代化技术相结合，并能解决很大的实际问题，具有很好的推广性。
同类课题研究水平概述
- （1）国外温室环境控制的研究现状 欧洲的荷兰，中东的以色列，北美洲的美国以及亚洲的日本和韩国是设施农业十分发达的国家。近年来，随着计算机技术、自动控制及网络等技术在温室环境控制及管理等方面的广泛应用，温室技术发展非常迅速，这些国家的设施综合环境调控及农业机械化技术等有较高的水平，居世界领先地位。 荷兰有5大温室制造公司，不仅在结构、机械化、自动化、产品采后处理发面设备技术水平高，而且在计算机智能化、温室环境调控方面也居世界领先地位。荷兰温室的运作基本由计算机控制操作，把计算机和精密控制等应用与温室技术，温室的运作和水肥调控已经全面的走向自动化，其配套设施全，配有以燃烧天然气为主的加热升温系统、CO2施肥系统、通风系统、遮阳和保温幕帘、营养需液循环灌溉系统和人工补光系统等，通过计算机采集每刻的环境因子变化数据，自动进行数据在线处理分析，进行自动控制，实现了温、光、水、气的自动化控制。 （2）国内温室环境控制的研究现状 90年代初，中国农业科学院农业气象研究所和蔬菜花卉研究所。研制开发了温室环境与管理系统，并采用VISUAL BASIC 语言开发了基于WINDOWS操作系统的控制软件。中国农业工程设计研究院和北京工业大学在温室群环境参数分级监控方面做了一些研究，该系统中的PC机只用于存储测量数据及一些简单的管理工作，整个系统的可靠性和经济型不高，作物生长小环境中环境因子调控程度很低，这样是温室生产的生产潜力与国外的工厂化蔬菜生产相比尚有很大差距。但是目前，温室设施除传感器等少量配件需从国外进口，基本实现了温室设施的国产化与自动化。但是我国的温室产业尚处起步阶段，由于基础薄弱各行业的发展不平衡，与国外先进技术相比，我国的工厂化农业生产的总体水平依然有非常大的差距。在环境监控技术方面表现为环境控制能力低、自动化程度比较落后。国内的开发的系统仅仅只能进行检测和简单的控制，且价格也不菲，对温室环境的调节能力有限，使用监控系统与没使用相比经济效益没有明显的提高，甚至会出现投入产品的负增长。我国的自动化温室控制系统还需要更大的发展。
