需求名称：荔枝长势监测大数据系统开发 悬赏金额：30万元 发榜企业：广州市荔鼎生态农业开发有限公司 需求领域：果树、软件开发、农业信息、物联网技术 产业集群：现代农业与食品产业集群 技术关键词：荔枝长势监测、大数据系统、物联网、智慧农业

成果简介： （1）主要功能和应用领域 本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。 本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。 （2）特色及先进性 基于三大核心（新型组网架构、高效节能机制、可靠传输保障）机制，设计八项创新技术。提出了基于监测事件预测的节能机制和能量均衡消耗机制，设计了支持中继转发、双信道汇聚式接入的组网架构，研发了集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的滑坡泥石流监测预警可靠传输技术，提升了监测预警网络的稳定性和可靠性。 本成果申请国家发明专利10余项，除正在受理部分，目前已获得国家发明专利授权8项。 （3）技术指标 本成果已示范应用于龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范系统。根据示范系统运行效果，本成果与灾害监测传统方式技术参数相比，可达到如下技术指标： ？ 丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； ？ 视频和图像传输实时性可提高约1/3； ？ 传感节点能耗10%-50%，监测系统有效工作时间延长20-30%； ？ 网络故障对监测预警影响极大降低，网络故障带来的数据时延趋向于0。 （4）解决问题与实施效果 当前问题 解决方案与效果 技术状态 监测点部署受限于区域通信条件 中继转发技术： 采用中继转发技术，可在无信号覆盖区域建设监测点，通过中继转发技术将监测数据转移到具备GPRS/3G/卫星信号的位置。 示范系统应用 监测点的信息传输存在数据丢失、甚至意外中断的风险 集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的传输保障技术： （1）研发低开销、高能效自动重传技术，恢复丢失数据，较传统方式的丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； （2）研发视频与图像自适应传输方法，提高视频、图像传输效率与可靠性，在网络信号较差时，视频和图像传输实时性可提高约1/3； （3）设计机会通信技术，传输网络中断处监测节点的数据，在邻近节点可替代传输时，可实现网络中断带来的时延效应趋于0。 授权专利2件 示范系统应用 监测点持续工作能力受到能量供应的约束 基于监测事件预测和能量均衡消耗的节能机制： （1）研发基于监测事件预测的休眠机制，降低传感节点能耗10%-50%； （2）研发能量均衡消耗方法，监测设备有效工作时间延长24.3%。 授权专利5件 示范系统应用 监测预警系统存在故障或破坏的问题 双信道、汇聚式接入的组网架构： （1）设计双信道、汇聚式接入的组网架构，支持系统部分故障时的网络自愈能力，保障监测数据传输不中断； （2）所设计组网架构下的设备可互相自动查询工作状态，设备故障可由其邻居设备主动上报，同时保留的传统设备状态查询方式，提高及时发现失效设备的能力。 授权专利2件 示范系统应用

项目研究的背景及用途：该系统可以广泛的用于工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区的电能量自动计量及电费结算。另外，可不增加设备，不增加经费，通过信息资源的再挖掘，实现负荷的实时监测和管理。可大大提高这类用户单位用电管理水平和合理调配电力资源，达到节能增效的目的。 系统主要功能：对现场进行实时监测、记录;按用电时段和用电种类进行分类计量、结算;分户结算;生成各类电度、电费报表曲线;监测变电站负荷变化;变电站设备档案管理;系统变更;实时故障诊断、报警功能、故障查询;事务日志的记录、查询;网络安全授权管理;系统备份、恢复;交互性多媒体人机界面;C/S、B/S集成的网络功能。 技术原理及流程：本系统是基于 Windows NT 操作系统平台、SQL Server作为数据库、VB 作为系统开发工具，实现对电能量实时监测、电费的分类分时段结算及电力负荷的实时监测与管理。它是由微机服务器(上位机)和智能抄表器(下位机)组成的 DCS 系统。该系统具有通用化、模块化和网络化的技术特点。 成果水平及主要技术指标:由天津市科委组织召开了“智能电能量实时监测与结算系统”成果鉴定会 该系统采用了多项高新技术，功能丰富，达到同类系统国际先进水平。该项目获天津市科技进步三等奖。 市场分析及效益预测：智能电能量实时监测与结算系统”具有通用化、模块化、网络化的技术特点，有着很好的可扩充性和可移植性。为此，有着广阔的推广和应用前景。 该系统可适用于新建工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区，也可适用于老工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区的改造。达到“科学管理，有偿使用”的管理模式及成本核算。该项目推广，对合理利用能源、节能增效，将获得很大的经济和社会效益。 

成果与项目的背景及主要用途： 我国智能电网建设中电力传输应对突发灾难导致大面积停电的手段匮乏，高压输电线路常常由于洪水冲刷、线路覆冰、线路周围建筑施工等各种因素遭受不同程度的影响和破坏，带来了巨大的经济损失。在长期无线网络研究的基础上根据高压输电线路的布局和监测参数的特点，设计了一种层次型异构无线传感器网络，克服了传统的基于移动通信网络监控系统带宽低、代价高、可扩展性差等缺点，实现了全参数高压输电线路在线监测网络系统。该系统可广泛应用于高压输电线路的在线监控中，对应对突发灾难、重要线路实时监控、智能电网等应用需求提供有效手段，对提高电网智能化程度，保障电网稳定运行具有重大意义。尤其适合中国穿越偏远地区的高压输电线路的在线监测。 技术原理与工艺流程简介： 该系统在国际上首次将异构无线传感器网络成功应用到高压输电线路在线监控中，开创了无线传感器网络新的应用领域，该技术方案直接影响了国家电网高压输电线路在线监测相关标准的制定。该系统已经在天津市某 220KV 高压输电线路上得到示范应用。本网络系统采用两层架构，底层是基于 IEEE 802.15.4 的 Zigbee 网络，负责图像和标量数据的采集；骨干网为基于 IEEE 802.11 的多跳自组织网络，负责数据的远距离可靠传输。具有可靠性高、可扩展性强、运行费用低等特点。技术优势： (1) 抗毁性强。不依赖于任何预先部署的移动通信网络，完全依靠自身的自组织功能。某个（几个）杆塔的倒塌不影响其它杆塔的数据采集。 (2) 多参数、全方位监控，可扩展性强。可随时增加和扩充各种类型的监测设备，包括图片和视频。 (3) 监控网络通信带宽高，可支持实时视频和高清晰图片传输。 (4) 使用清洁能源（太阳能，电磁能）供电，解决了野外通信设备的供电问题。 (5) 一次性投资，安装方便，维护量小，并且没有高额通信费用。 应用领域：高压输电线路 技术转化条件：技术改造。整套系统费用为 120 万。 合作方式及条件：根据具体情况面议

对相变过程接触面瞬时温度分布的非接触式全域测量，有助于掌握相变过程的温度分布特征和传热特性。 目前，常见的非接触式、全域测温方法是红外测温技术，但存在仪器测试段需要由红外辐射能够穿透的特殊材料制作，并且空间分辨率低、易受环境辐射影响、价格昂贵等缺点。项目组采用温敏漆测温技术开发相变过程接触面瞬时温度分布测量系统。温敏漆测温基于荧光的温度猝灭机理，以探针分子作为光学传感器，当探针分子收到一定波长的光激发后，会发射出特定波长的荧光，探针分子的发光量子效率随温度升高而降低。通过CCD相机配合发射波长的滤光片，捕获到的发光强度与温度有关，通过测量发光强度可以实现对表面温度的瞬时全域测量。

本发明提供了一种室内光照温度控制的物联网系统，包括用于采集室内温度的温度传感器，通过光照下阻值迅速减少的光敏电阻制成的用于采集室内光线的光敏传感器，用于将输出的电压值在进行模数转换的A/D转换模块，单片机，电机，串口，wifi模块以及PC上位机；温度传感器将温度数字信号传给单片机，光敏传感器将光线产生的阻值变化由A/D转换模块进行模数转换后传给单片机，单片机根据所接收信号转换为引脚相应的高低电平经串口由Wi Fi模块发送给PC上位机进行显示和存储，PC上位机根据实时测量得到光照和温度数据运用离散粒子群算法进行控制优化，并返回控制指令实时控制电机工作。本发明搜索速度快、效率高、算法简单。

产品介绍： 美国 Lake Shore 218是功能丰富的温度监视器8个传感器输入，几乎可以与任一个二极管或电阻型温度传感器配合使用。连续显示所有8个通道，显示单位是K, °C, V 或 Ω。测量输入是按低温测量的要求设计的，但是监视器的低噪音、高分辨率、宽量程范围等特点，使其应用在非低温的环境中也是理想的。  218温度监视器台式监控器低温监测仪表 主要特点 • 使用合适的传感器，操作时的*低温度可以达到1.2K • 8个传感器输入 •支持二极管和电阻型传感器 • 连续8个输入显示为K, ℃, V 或 Ω为单位的读数 • IEEE-488 和 RS-232C 接口，模拟输出和报警继电器 • 有2个型号可供选择：218S 和 218E • CE认证  218温度监视器台式监控器低温监测仪表   传感器输入显示 美国 Lake Shore 218温度监视器具有八个恒流源（每个通道一个），可以与多种传感器配合使用。输入设置可以通过前面板完成或通过计算机接口完成。监视器的八个通道分为两组，每组中的四个通道必须连接一种类型的传感器（比如四个通道全都是铂电阻传感器，或者全都是硅二极管传感器）。 两个高分辨率的A / D转换器可以提高218温度监视器的更新速率。因为不需要等待电流源转换，所以218比其它品牌的扫描式监视器能更快地读取到温度读数。218温度监视器每秒可读取到16个温度读数，也就是说每个通道每秒可读到2个温度读数。还可以关掉部分输入通道的方法来获得更高的读数率。   温度曲线 美国 Lake Shore 218温度监视器含有标准的硅二极管和铂电阻传感器的温度曲线。它每个通道可以储存一条200点的用户自定义曲线，所以可以支持多种传感器类型。 Lake Shore校准的CalCurves™同样可以被存储为用户曲线。内置的SoftCal™1算法也可以将DT-470系列二极管和铂电阻的温度曲线进一步改善，做为用户曲线储存到218 中。 Lake Shore用在硅二极管和铂电阻传感器上的SoftCal™ 算法，对于用户希望得到比标准曲线更高的精度，但并不需要传统的标定的情况是很好的解决方案。 SoftCal™ 算法采用几个已知的温度参考点点来修正传感器的标准曲线，从而达到更高的精度。 接口 美国 Lake Shore 218温度监视器可获得的计算机接口有并口（IEEE-488，仅218S有此接口）和串行计算机接口（RS-232C）。每个输入都有高、低值报警，并且提供锁定和非锁定操作。218S中的八个继电器可用于故障报警或执行简单的开关控制。218S包括两个模拟电压输出，用户可以选择输出数据的比例和数据进行输出，包括温度、传感器单位、或线性方程的结果。在手动控制下，模拟电压输出也可以作为一个电压源用于其它应用程序。   显示 美国 Lake Shore 218温度监视器八个显示位置的内容用户可配置的。读出的数据源是温度单位、传感器单元和数学*算函数结果。为使用方便，输入的通道号和数据源一直显示在前面板。显示的数据每秒更新两次。 1 Lake Shore SoftCal™的校准对于硅二极管和铂电阻传感器需要更高精度时是比较好的解决方案，但是这种校准并不是真正的传统意义上的校准。SoftCal校准是采用标准曲线的可预测性来改善单独传感器在几个已知温度参考点的精度。  

本成果包括无线电频谱监测与干扰定位系统的硬件与软件实现，数字硬件系统的设计与实现，数字硬件系统中嵌入式固件（FPGA/DSP）的设计与实现、基于计算机的远程控制/监控软件系统。系统工作基本稳定，课题组熟知无线电监测的发展现状，掌握了硬件与软件研发的全部细节。课题组在干扰定位领域的研究已取得较显著的成果，申请相关发明专利2项(已公开)。 应用本成果，将有助于发展自主知识产权的低成本高性能的无线电频谱监测与干扰系统。 图1 接收机外观照片。包含GPS接口、以太网接口、电源接口、天线接口。 图2 接收机内部结构照片。左边是数字电路，右边是射频电路 图3 系统联调照片。计算机上运行的是无线电频谱监测系统的控制与分析软件

本成果包括无线电频谱监测与干扰定位系统的硬件与软件实现，数字硬件系统的设计与实现，数字硬件系统中嵌入式固件（FPGA/DSP）的设计与实现、基于计算机的远程控制/监控软件系统。

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