专利名称:一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置制造方法
【专利摘要】一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置，光伏电源与微控制器相连，微控制器通过串口与GSM全球移动通信网络模块相连，按键输入模块和微控制器相连，空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、CO2浓度传感器和PM2.5传感器与微控制器相连,微控制器与驱动机构相连，驱动机构分别与增氧机和水泵相连。本实用新型使用GSM全球移动通信网实现了对环境信息的自动监测，同时装置采用太阳能光伏独立供电，节省了电力资源，监控方便，工作效率高，投资小，可在野外缺少电力供应的地区使用。
【专利说明】一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置
[0001]一、
【技术领域】
[0002]本实用新型属于环境信息监测领域，特别涉及一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置。
[0003]二、技术背景
[0004]环境监测是对影响环境质量的各种因素进行实时或定期采样、分析测量以发现异常的因素，即对影响环境质量的各种环境要素或指标进行连续或间断地采集、处理、分析，确定环境的质量和环境变化趋势。
[0005]传统的环境信息监测需要通过现场人工采集或者通过有线连接监测点采集数据，而环境监测点通常位置分布分散、地理环境复杂，采用有线连接监测点采集数据方式投入大、布线困难，采用人工观测、记录数据的方式工作效率低，也不方便。这些监测方法中设备获取的环境信息(传感器种类)种类无法根据个人要求定制，对特定的小范围地域环境信息实行监测，市场上现售的无线监测装置体积较大，移动不方便，较昂贵，并且它们要求有市电供电，无法在野外地区或缺少电力供应的地区使用。
[0006]三、
【发明内容】
[0007]为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置，其特征在于:光伏电源与微控制器相连，微控制器通过串口与GSM全球移动通信网络模块相连，按键输入模块和微控制器相连，空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、CO2浓度传感器和PM2.5传感器与微控制器相连，微控制器与驱动机构相连，驱动机构分别与增氧机和水泵相连。本实用新型是这样工作的:环境现场采集多路传感器的信号，其中空气湿度检测模块输出的是电压信号，先把电压信号通过硬件电路滤波调理，再结合软件算法滤波，最后通过A/D转换把模拟量转换为数字量传送给微控制器进行处理和准备发送。空气温度传感器直接输出的为单总线数字信号，该信号可直接被微控制器读取。土壤温度和湿度传感器与空气型的原理一样。光照度传感器通过I2C总线与微控制器连接。CO2浓度传感器输出的是电压信号，电压信号可以直接被A/D转换器进行采样，然后A/D转换后输出的数字信号可被微控制器进行处理。该七路传感器输出的信号被微控制器实时循环采集的同时会在液晶屏上显示，结合串口通信电路还能够与上位机进行通信，将处理后的数据传给上位机，这使得监控人员可以在控制中心监测环境信息情况，同时可由千里之外的用户通过普通手机发送短信来查询不同时段的环境信息，当环境信息的其中任意一个超限时监测系统可以远程短信报警，让用户在千里之外获取到报警短信。微控制器采集到的数据同时与预先设定好的报警界限值进行比较，当采集的环境中的空气温湿度、土壤温湿度、光照度传感器、CO2浓度和PM2.5浓度传感器都在预先设定的环境参数值范围内，则显示器会一直循环显示数据；若这七种环境信息中任意一个，超越了所设定的界限值，则系统会进行本地和远程双重报警。若土壤湿度低于最小界限值，系统会发送信号给微控制器，请求微控制器对此情况进行相应的处理，即启动水泵加水，当土壤湿度达到设定值时，水泵停止工作，并且系统自动发送调节成功的短信给用户手机。本实用新型实现了对环境信息的自动监测，同时装置采用太阳能光伏独立供电，节省了电力资源，监控方便，投资小。本实用新型只要放置在移动网络信号覆盖的地区，通过一部普通手机就可监测和获取千里之外的监测装置周边的环境信息。本实用新型由太阳能供电，节省了能源而且供电方便，可在野外缺少电力供应的地区使用，使检测装置具有很好的远程监测性和随时随地获取信息的灵活性。本实用新型能通过普通手机发送特定的短信指令查询环境信息，即发送内容为info的短信就可获取到传感器信息，发送短信内容kl可以打开I号继电器，使水泵动作，发送短信内容k2可以关闭I号继电器。发送短信内容k3可以打开2号继电器，使增氧机动作，发送短信内容k4可以关闭2号继电器，实现了对特定地区环境信息的监测和控制。
[0008]本实用新型采用GSM模块，设计实现了利用GSM网络传输环境信息的无线监测装置，可以长距离传输数据，它不管用户身在何处，不用拨号连接或铺设数据专线，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心，由短消息服务中心再发给最终的目的地址，用户只要会发送短信即可使用，减少了投资，提高了工作效率，且GSM网络具有抗干扰性好、短信资费低等优点。
[0009]四、【附图说明】
:
[0010]图1为本实用新型系统结构示意图。
[0011]图2为本实用安装示意图。
[0012]图3和图4为本实用新型电路原理图。
[0013]五、
【具体实施方式】
[0014]一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置，光伏电源与微控制器相连，微控制器通过串口与GSM全球移动通信网络模块相连，按键输入模块和微控制器相连，利用GSM全球通信模块远程传输环境信息，空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、CO2浓度传感器和PM2.5传感器与微控制器相连，微控制器与驱动机构相连，驱动机构分别与增氧机和水泵相连。
【权利要求】
1.一种基于太阳能光伏供电的环境信息无线监测装置，其特征在于:光伏电源与微控制器相连，微控制器通过串口与GSM全球移动通信网络模块相连，按键输入模块和微控制器相连，空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、CO2浓度传感器和PM2.5传感器与微控制器相连，微控制器与驱动机构相连，驱动机构分别与增氧机和水泵相连。
【文档编号】G05D27-02GK204288022SQ201420635001
【发明者】马俊, 周亚强, 杜军 [申请人]马俊, 青海师范大学