自控李海豹 无线环境变量采集系统

2011年陕西理工学院第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书序号：编码：2011年陕西理工学院第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称：无线环境变量采集系统申报单位：电气工程及其自动化系申报者姓名（集体名称）：杨红土类别：□自然科学类学术论文□哲学社会科学类学术论文□社会调查报告类学术论文□科技发明制作Ⅰ类■科技发明制作Ⅱ类2011年陕西理工学院“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛组委会制说明1.申报者应认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2.申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，其中3人（包括3人）的项目视为个人项目并须填写A1表，超过3人的项目视为集体项目并填写A2表。根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者必须填报D表，可根据情况填写C表。科技发明制作项目分为Ⅰ类（科技含量较高）和Ⅱ类（投入较少的小发明），请注明。3.表内项目填写一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4.序号、编码由2011年陕西理工院大学生课外学术科技作品竞赛组委会填写。5.学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），并以4号楷体字体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.5×22CM）。6.报送作品须一式二份打印稿，在规定时间内由各院系统一报送至团委办公室。7.有关竞赛事宜请向竞赛办公室咨询：2641554。A2.申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写；2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3.本表中的院系签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名杨红土性别男出生年月1987-11-04现学历（B）A大专B大学本科C硕士研究生院系全称电气工程及其自动化系专业自动化年级大三学制四年入学时间2008年9月申报作品全称无线环境变量采集系统通讯地址陕西理工学院北校区手机[phone]电话合作者情况姓名性别年龄学历专业所在院系高帅男22大学本科通信电信工程系陈永康男22大学本科电子电信工程系徐飞男21大学本科自动化电气工程系刘涛男24大学本科电子电信工程系资格认定院系签章以上作者是否为在本校正式注册的在校的全日制非成人教育类学生（含专科生、本科生和研究生）。■是□否部门盖章：负责人签名：年月日指导老师意见本作品是否课外学术科技或社会实践活动成果。□是□否负责人签名：年月日B3．申报作品情况（科技发明制作）说明：1.必须由申报者本人填写；2.本部分中的报送单位签章视为对申报者所填写内容的确认；3.本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、实验数据、原理结构图、外观图（照片），也可附鉴定证书和应用证书；4.作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。5.科技发明制作类另附300字作品简介。作品全称无线环境变量采集系统作品分类（A）A.机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）B．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）C．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）D．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）E．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品设计、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：1.对于野外探险、人力不可到达的地方。2.电源可遥控，以节约功耗，加太阳能电池、在使用寿命范围内一直无人职守。3.实时检测矿井的甲烷含量，以达到安全作业。4.可以实现近距离的生命体探测。以加快救援的速度，或者实现较人性化的自动控制，它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机等装置，5.实施检测食物窖藏的温湿度环境，并做出排风烘干等操作。6.检测厨房可燃气体的遗漏情况，降低厨房意外发生。7.可实现无人监控，以达到防盗作用（比如使用GSM模块发短信通知）。8.无人职守，自动处理故障，对解决不了的故障，予以报警。9.有很大的提升空间，比如温度超过某个值，空调降温等，湿度超过某个值开或者甲烷超过指标报警等。创新点：1.使用无线技术，告别了有线操作和数据传输的不便与复杂；2.主要基于51单片机为核心，成本低廉，性能可靠；3.以小车做载体，能够快速到达指定地区进行数据测量。技术指标：1.使用了便发送，变显示的计数，已达到双端利用和实时校验；2.当发送端故障时，接收端将不再刷新屏幕，保留最后一次数据，防止出现乱码；3.不要去双端同步，可用遥控板控制系统做各种反应；4.当温度过载或者湿度过大以及甲烷含量超标都可以发出出语音警报，而不是传统的蜂鸣器，更加的人性化；5.无人值守，自动处理故障，对解决不了的，予以警报。技术关键：1-wire总线结构的DHT11（温湿度传感器）；基于AD转换的DYPTP-1.1A（甲烷传感器）；基于数模点的人体红外热释点传感器；基于SCI协议的双机通信；用普通IO口仿SPI通信接口。作品的科学性、先进性（必须说明与现有技术相比，该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步），请提供技术性分析说明和参考文献资料本模型具有较强的推广性。在比较危险、空间狭小等不适合人工作的地方，都可以用它来代替。达到了无人值守自动改善环境的效果，小型化更利于在探险等特殊行业中发挥作用，提高了生产水平和技术效果，节约了人力资源。参考文献资料：《传感器与检测技术》北京航空航天大学出版社祁树胜著《单片机原理及应用》西安电子科技大学出版社李建忠著《电子电路设计与实践》山东科学技术出版社姚福安著作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评出、展示等活动中获奖及鉴定结果无作品所处阶段（D）A实验室阶段B中试阶段C生产阶段D成品（自填）技术转让方式作品可展示的形式■实物、产品□模型□图纸□磁盘■现场演示□图片□录像□样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测随着现代科技的迅猛发展，工业自动化和计算机等现在电子技术的成就给了传统的人力劳动带来了巨大的冲击和革命性的影响，尤其是在危险、空间狭小等不适于人工作业的地方。本作品旨在解放人力劳动力，减少人员伤亡的情况下完成相应数据的测量。本作品技术特点如下：1.2.功能齐全，可实现无人值守，可实现远程控制。3.使用范围广，提升空间大，在生活的众多领域中可以应用。4.可以进入较小空间中进行探测和采样。本作品适用范围：在比较危险、空间狭小等不适合人工作的地方，都可以用它来代替。还可以应用于开采，探险，矿井监测等各个领域。市场分析：本作品主要基于51单片机为核心，并且适用无线操作，较同种产品相比，具有成本低，操作简便、性能可靠等优点。专利申报情况□提出专利申报申报号申报日期年月日□已获专利权批准批准号批准日期年月日■未提出专利申请报送单位签章年月日C．当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写；2.填写此栏有助于评审。根据数据采集终端的使用用途不同，大体上可分为两类：在线式数据采集终端和无线数据采集终端。在线式数据采集终端又可分为台式和连线式，它们大部分直接由交流电源供电，一般是非独立使用的，在采集终端与计算机之间由电缆联接传输数据，不能脱机使用。这种扫描器向计算机传输数据的方式一般有两种：一种是键盘仿真；另一种是通过通讯口向计算机传输数据。对于前者无需单独供电，其动力由计算机内部引出；后者则需单独供电。因此，在线式数据采集终端必须安装在固定的位置，并且需把条码符号拿到扫描器前阅读。目前，一些物流企业在出入库管理中已开始使用。由于在线式数据采集终端在使用范围和用途上造成了一些限制，使其不能应用在需要脱机使用的场合，如库存盘点,大件物品的扫描等。为了弥补在线式数据采集终端的不足之处，无线数据采集终端应运而生。无线数据采集终端是为适应一些现场数据采集和扫描笨重物体的条码符号而设计的，适合于脱机使用的场合。识读时，与在线式数据采集终端相反，它是将扫描器带到条码符号前扫描，因此，又称之为手持终端机,盘点机。它由电池供电，与计算机之间的通讯并不和扫描同时进行，它有自己的内部储存器，可以存一定量的数据，并可在适当的时候将这些数据传输给计算机。几乎所有的无线数据采集终端都有一定的编程能力，再配上应用程序便可成为功能很强的专用设备，从而可以满足不同场合的应用需要。越来越多的物流企业将目光投向无线数据采集终端，国内已经有一些物流企业将无线数据采集终端用于仓库管理,运输管理以及物品的实施跟踪。目前，在世界各国从事条码技术及其系列产品的开发研究,生产经营的厂家达几千家，产品的品种近万种，已经推出了能存储上万个条码信息的无线数据采集终端，并广泛应用于仓库管理,商品盘点以及各种野外作业上。无线数据采集终端受益于电子技术的发展而不断向小型化,微型化,智能化方向发展。一些在今天的市场上出售的无线数据采集终端实际上就是全功能的计算机，有的无线数据采集终端小到可以放进衬衫口袋里。据一家美国管理咨询公司棗投资发展公司（VDC）的最新报告，1995年无线数据采集终端及服务在美国市场上的销售额是15亿美元，并预测在今后的五年中这项业务将以每年11％的速度增长。无线数据采集终端，其性能,配置以及数据通信等各项技术指标大幅度提高，以全新的姿态走向商场，并开始向更深,更广的领域发展。尤其是在库存（盘点）电子化的应用领域，国外已经取得了很好的成绩，并得到迅速推广。D.推荐者情况及作品的说明说明：1.由推荐者本人填写；2.推荐者必须具有副高以上（含副高）专业技术职称，并是与申报作品相同或相关的领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）；3.推荐者填写此部分，即视为同意推荐；4.推荐者所在单位签章仅视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话个人电话推荐者所在单位签章（签章）年月日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明院系主管领导确认盖章年月日E.评审委员会审查意见评审专家鉴定：评审人（签名）年月日评审委员会意见：审查人（签名）年月日