專利名稱:一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置，光伏電源與微控制器相連，微控制器通過串口與GSM全球移動通信網(wǎng)絡(luò)模塊相連，按鍵輸入模塊和微控制器相連，空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器和PM2.5傳感器與微控制器相連,微控制器與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別與增氧機(jī)和水泵相連。本實用新型使用GSM全球移動通信網(wǎng)實現(xiàn)了對環(huán)境信息的自動監(jiān)測，同時裝置采用太陽能光伏獨立供電，節(jié)省了電力資源，監(jiān)控方便，工作效率高，投資小，可在野外缺少電力供應(yīng)的地區(qū)使用。
【專利說明】一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置
[0001]一、

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型屬于環(huán)境信息監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置。
[0003]二、技術(shù)背景
[0004]環(huán)境監(jiān)測是對影響環(huán)境質(zhì)量的各種因素進(jìn)行實時或定期采樣、分析測量以發(fā)現(xiàn)異常的因素，即對影響環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境要素或指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)或間斷地采集、處理、分析，確定環(huán)境的質(zhì)量和環(huán)境變化趨勢。
[0005]傳統(tǒng)的環(huán)境信息監(jiān)測需要通過現(xiàn)場人工采集或者通過有線連接監(jiān)測點采集數(shù)據(jù)，而環(huán)境監(jiān)測點通常位置分布分散、地理環(huán)境復(fù)雜，采用有線連接監(jiān)測點采集數(shù)據(jù)方式投入大、布線困難，采用人工觀測、記錄數(shù)據(jù)的方式工作效率低，也不方便。這些監(jiān)測方法中設(shè)備獲取的環(huán)境信息(傳感器種類)種類無法根據(jù)個人要求定制，對特定的小范圍地域環(huán)境信息實行監(jiān)測，市場上現(xiàn)售的無線監(jiān)測裝置體積較大，移動不方便，較昂貴，并且它們要求有市電供電，無法在野外地區(qū)或缺少電力供應(yīng)的地區(qū)使用。
[0006]三、


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置，其特征在于:光伏電源與微控制器相連，微控制器通過串口與GSM全球移動通信網(wǎng)絡(luò)模塊相連，按鍵輸入模塊和微控制器相連，空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器和PM2.5傳感器與微控制器相連，微控制器與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別與增氧機(jī)和水泵相連。本實用新型是這樣工作的:環(huán)境現(xiàn)場采集多路傳感器的信號，其中空氣濕度檢測模塊輸出的是電壓信號，先把電壓信號通過硬件電路濾波調(diào)理，再結(jié)合軟件算法濾波，最后通過A/D轉(zhuǎn)換把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳送給微控制器進(jìn)行處理和準(zhǔn)備發(fā)送。空氣溫度傳感器直接輸出的為單總線數(shù)字信號，該信號可直接被微控制器讀取。土壤溫度和濕度傳感器與空氣型的原理一樣。光照度傳感器通過I2C總線與微控制器連接。CO2濃度傳感器輸出的是電壓信號，電壓信號可以直接被A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，然后A/D轉(zhuǎn)換后輸出的數(shù)字信號可被微控制器進(jìn)行處理。該七路傳感器輸出的信號被微控制器實時循環(huán)采集的同時會在液晶屏上顯示，結(jié)合串口通信電路還能夠與上位機(jī)進(jìn)行通信，將處理后的數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，這使得監(jiān)控人員可以在控制中心監(jiān)測環(huán)境信息情況，同時可由千里之外的用戶通過普通手機(jī)發(fā)送短信來查詢不同時段的環(huán)境信息，當(dāng)環(huán)境信息的其中任意一個超限時監(jiān)測系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程短信報警，讓用戶在千里之外獲取到報警短信。微控制器采集到的數(shù)據(jù)同時與預(yù)先設(shè)定好的報警界限值進(jìn)行比較，當(dāng)采集的環(huán)境中的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照度傳感器、CO2濃度和PM2.5濃度傳感器都在預(yù)先設(shè)定的環(huán)境參數(shù)值范圍內(nèi)，則顯示器會一直循環(huán)顯示數(shù)據(jù)；若這七種環(huán)境信息中任意一個，超越了所設(shè)定的界限值，則系統(tǒng)會進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程雙重報警。若土壤濕度低于最小界限值，系統(tǒng)會發(fā)送信號給微控制器，請求微控制器對此情況進(jìn)行相應(yīng)的處理，即啟動水泵加水，當(dāng)土壤濕度達(dá)到設(shè)定值時，水泵停止工作，并且系統(tǒng)自動發(fā)送調(diào)節(jié)成功的短信給用戶手機(jī)。本實用新型實現(xiàn)了對環(huán)境信息的自動監(jiān)測，同時裝置采用太陽能光伏獨立供電，節(jié)省了電力資源，監(jiān)控方便，投資小。本實用新型只要放置在移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的地區(qū)，通過一部普通手機(jī)就可監(jiān)測和獲取千里之外的監(jiān)測裝置周邊的環(huán)境信息。本實用新型由太陽能供電，節(jié)省了能源而且供電方便，可在野外缺少電力供應(yīng)的地區(qū)使用，使檢測裝置具有很好的遠(yuǎn)程監(jiān)測性和隨時隨地獲取信息的靈活性。本實用新型能通過普通手機(jī)發(fā)送特定的短信指令查詢環(huán)境信息，即發(fā)送內(nèi)容為info的短信就可獲取到傳感器信息，發(fā)送短信內(nèi)容kl可以打開I號繼電器，使水泵動作，發(fā)送短信內(nèi)容k2可以關(guān)閉I號繼電器。發(fā)送短信內(nèi)容k3可以打開2號繼電器，使增氧機(jī)動作，發(fā)送短信內(nèi)容k4可以關(guān)閉2號繼電器，實現(xiàn)了對特定地區(qū)環(huán)境信息的監(jiān)測和控制。
[0008]本實用新型采用GSM模塊，設(shè)計實現(xiàn)了利用GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境信息的無線監(jiān)測裝置，可以長距離傳輸數(shù)據(jù)，它不管用戶身在何處，不用撥號連接或鋪設(shè)數(shù)據(jù)專線，直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心，由短消息服務(wù)中心再發(fā)給最終的目的地址，用戶只要會發(fā)送短信即可使用，減少了投資，提高了工作效率，且GSM網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾性好、短信資費低等優(yōu)點。
[0009]四、【附圖說明】

:
[0010]圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實用安裝示意圖。
[0012]圖3和圖4為本實用新型電路原理圖。
[0013]五、

【具體實施方式】
[0014]一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置，光伏電源與微控制器相連，微控制器通過串口與GSM全球移動通信網(wǎng)絡(luò)模塊相連，按鍵輸入模塊和微控制器相連，利用GSM全球通信模塊遠(yuǎn)程傳輸環(huán)境信息，空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器和PM2.5傳感器與微控制器相連，微控制器與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別與增氧機(jī)和水泵相連。
【權(quán)利要求】
1.一種基于太陽能光伏供電的環(huán)境信息無線監(jiān)測裝置，其特征在于:光伏電源與微控制器相連，微控制器通過串口與GSM全球移動通信網(wǎng)絡(luò)模塊相連，按鍵輸入模塊和微控制器相連，空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器和PM2.5傳感器與微控制器相連，微控制器與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別與增氧機(jī)和水泵相連。
【文檔編號】G05D27-02GK204288022SQ201420635001
【發(fā)明者】馬俊, 周亞強(qiáng), 杜軍 [申請人]馬俊, 青海師范大學(xué)