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中学生发明浇花神器 可检测湿度自动灌溉

行业聚焦点中国仪表网2014年04月10日 14:49人气:5056

  在日前结束的第29届广东省青少年科技创新大赛上,由广东龙川县实验中学高二学生骆凯制造的《太阳能无线智能浇灌控制设备》获得本届青少年科技创新大赛专项奖“海富通创新奖”。
  
  起因:怕花儿无人浇水
  
  “来源生活中的一个突发想法吧”,骆凯说,这套自动浇灌系统花费了3个月的时间。
  
  “有次同学送我一株小植物,我把它带回家放在阳台上。但由于在学校住宿,很久没有回家,没有浇水,回家时发现它已经被晒得枯萎了。从那以后我就一直在想能不能做一种能自动浇灌的设备。”
  
  去年9月,骆凯从学校得知省青少年科技创新大赛即将开始,就报名参赛并将该想法告诉自己的指导老师。写好方案之后,他又着手进行程序编写,这个过程花了他整整十多天时间。他说,“编程是作品制作过程中最难的一个部分,写了很多次,在电脑上面演示经常出现错误,没办法,只能一次又一次地调试。”程序编写后,再花上半个月时间拼装硬件、电路,这件自动灌溉系统就完成了,骆凯把它取名为《太阳能无线智能浇灌控制设备》。在这个作品上,不管是电焊、打胶还是接线,都是由骆凯与指导老师亲自动手完成。
  
  动手:实现全自动灌溉
  
  骆凯说,做这套系统设备之前,他利用了大气压的简单原理进行设计,但设备浇水量过多将植物根部泡烂了,于是只能放弃了那个设计。后来上网查阅资料,发现有不少制作浇水设备的教程,但均有不足。于是他自己用铁针、开关电源、电磁阀水阀等材料做了一台简单的浇水机。但后来又发现电磁阀对水的流量控制不准,于是他又在浇水机上设计加装了延时电路,定量放水,并将设备改为无线装置。为了优化电路电源,骆凯索性加装了太阳能电池,同时增加了一些辅助功能,最后形成现在这台太阳能无线智能浇灌控制设备。
  
  据指导老师杨勇平介绍,这套设备分控制端跟检测端两部分,控制端可外接水泵,检测端带有多个土壤湿度检测器。工作流程则是检测器随时处于工作状态,当有一半以上检测器检测到土壤干燥时,检测端就发送一个干燥信号给控制端,控制端接收到干燥信号后就自动接通与该检测端所对应区域的水泵,对该区域进行浇水。当浇到一定程度,有一半以上的检测器检测到湿润时,检测端发送一个湿润信号给控制端,控制端停止与该区域对应的水泵。此外,这套系统还附带有防盗、远程控制等功能。
  
  创新:可自动检测土壤湿度
  
  对于这件作品,河源市第八届青少年科技创新大赛评委陈志能表示,该项目采用了土壤含水量监测技术,可以实时检测土壤中的含水量,并把检测信息通过无线装置发射到控制端,由控制端根据土壤湿度决定是否要进行灌溉或停止灌溉,并且可以根据不同农作物需要水量的不同设定在不同湿度状态下进行浇溉,达到全自动的智能灌溉。
  
  “据我所知不管是历届同类比赛,还是目前市场均没有同类设计,这个设计技术简单,采用组合发明法,技术含量较高,便于精细化管理作业,造价也较低,适用面较广,操作和使用都比较方便。”陈志能还说,骆凯获奖作品技术中涉及单机片、太阳能、传感器、简单编程均是较为简单、基础的知识,作为学生能用这些知识解决现实中的问题,十分难得。
(本文来源:南方日报转载请注明出处
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