CN107967661A - 一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统 - Google Patents

一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，包括缺课识别监控中心和多个监控节点，每个监控节点对应于一个进行教学活动的教室；所述缺课识别监控中心通过互联网分别与每个监控节点连接；所述监控节点包括电源模块、人数统计模块、缺课识别开关、缺课识别模块和第一网络交换机；所述电源模块与人数统计模块连接；所述电源模块还与缺课识别开关的电源输入端连接，缺课识别开关的电源输出端与缺课识别模块连接。本发明既能实现教室的人数统计，也能够在学生缺课时，将教室内的监控信息传输给缺课识别监控中心，供工作人员进行缺课识别监控，方便于学校整体的监控管理。

Description

一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统
技术领域
本发明涉及一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统。
背景技术
当今社会，教育事业越来越受到国家的重视，而我国的教育以各类学校为主，学校是培养人才的摇篮，不同于其它企事业单位和社会，它是为学子的成长和未来事业奠定良好品德及文化科学知识的第一基础阵地；提高教学质量，实现学校的科学管理，是学校应该重视的问题。
在学校日常教学工作中，学生考勤是一个非常重要的事项，就目前大多数的学校而言，各类课堂的考勤主要以老师点名为主，但老师点名极为浪费课堂时间，不利于提高教学效率，给日常的教学工作带来很大不便，并且，点名方式不利于学校从整体上对各个教室的监控情况进行综合监控；当学校负责缺课管理的工作人员需要了解各个教室的缺课情况时，只能够通过老师的统计表格，或是亲自前往教室进行实地巡查来实现，这就为学校的监控管理工作带来了很大不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，既能实现教室的人数统计，也能够在学生缺课时，将教室内的监控信息传输给缺课识别监控中心，供工作人员实现缺课识别监控，方便于学校的整体监控管理。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，包括缺课识别监控中心和多个监控节点，每个监控节点对应于一个进行教学活动的教室；所述缺课识别监控中心通过互联网分别与每个监控节点连接；
所述监控节点包括电源模块、人数统计模块、缺课识别开关、缺课识别模块和第一网络交换机；
所述电源模块与人数统计模块连接；所述电源模块还与缺课识别开关的电源输入端连接，缺课识别开关的电源输出端与缺课识别模块连接；
所述人数统计模块包括第一微处理器和设置于教室门口的通道计数子模块；通道计数子模块的输出端与第一微处理器连接，第一微处理器的控制输出端与所述缺课识别开关的控制输入端连接；所述缺课识别模块包括第二微处理器和设置于教室内各个座椅上的压力传感器，各个教室座椅上均具有独立编号，所述压力传感器与教室中的座椅编号一一对应，压力传感器的输出端与第二微处理器连接；
所述第一微处理器和第二微处理器还通过第一网络交换机与缺课识别监控中心连接。
优选地，所述人数统计模块还包括显示器，所述显示器与第一微处理器连接。
其中，所述第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息低于预设阈值时，输出高电平控制缺课识别开关导通，第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息不低于预设阈值时，输出低电平控制缺课识别开关截止。
所述通道计数子模块包括红外反射式通道计数器。
其中，所述缺课识别监控中心包括第二网络交换机、中央处理器、第一中央显示模块和第二中央显示模块；所述第二网络交换机与中央处理器连接，中央处理器还分别与第一中央显示模块和第二中央显示模块连接。
优选地，所述缺课识别开关包括PMOS管T1和三极管Q1，PMOS管T1的源极S与电源模块连接，作为缺课识别开关的电源输入端；PMOS管T1的漏极D与缺课识别模块连接，作为缺课识别开关的电源输出端；PMOS管T1的源极S和漏极D之间并联有第一电阻R1，PMOS管T1的源极S还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到三级管Q1的集电极C，PMOS管T1的栅极G连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间；三级管Q1的发射极E接地，三极管Q1的基极B通过第四电阻R4与第一微处理器连接，作为缺课识别开关的控制输入端。
本发明的有益效果是：通过通道计数子模块，能够统计教室内的人数，并传输给第一微处理器，而第一微处理器能够将教室内的人数信息通过互联网传输给缺课识别监控中心，供工作人员进行查看；而第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息低于预设阈值时，输出高电平控制缺课识别开关导通；此时，缺课识别模块电源接通，开始工作，与教室中座椅编号一一对应的压力传感器将采集到的信息传输给第二微处理器，再由第二微处理器将信息通过互联网传输给缺课识别监控中心，供工作人员进行缺课识别监控，方便于学校的整体监控管理。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为监控节点的原理框图；
图3为缺课识别监控中心的原理框图；
图4为缺课识别开关的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，包括缺课识别监控中心和多个监控节点，每个监控节点对应于一个进行教学活动的教室；所述缺课识别监控中心通过互联网分别与每个监控节点连接；
如图2所示，所述监控节点包括电源模块、人数统计模块、缺课识别开关、缺课识别模块和第一网络交换机；
所述电源模块与人数统计模块连接；所述电源模块还与缺课识别开关的电源输入端连接，缺课识别开关的电源输出端与缺课识别模块连接；
所述人数统计模块包括第一微处理器和设置于教室门口的通道计数子模块；通道计数子模块的输出端与第一微处理器连接，第一微处理器的控制输出端与所述缺课识别开关的控制输入端连接；所述缺课识别模块包括第二微处理器和设置于教室内各个座椅上的压力传感器，各个教室座椅上均具有独立编号，所述压力传感器与教室中的座椅编号一一对应，压力传感器的输出端与第二微处理器连接；
所述第一微处理器和第二微处理器还通过第一网络交换机与缺课识别监控中心连接。
其中，所述第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息低于预设阈值时，输出高电平控制缺课识别开关导通，第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息不低于预设阈值时，输出低电平控制缺课识别开关截止。在具体实施例中，上述的预设阈值即该教室的学生和老师总数，一般情况下，当通道计数子模块输出的人数信息低于预设阈值时，则说明有人缺课，此时第一微处理器输出高电平控制缺课识别开关导通，缺课识别模块开始采集信息传输给缺课识别监控中心；当通道计数子模块输出的人数信息不低于预设阈值时（就该实施例而言，一般教室内人数不会高于该教室的学生和老师总数，故此处可理解为通道计数子模块输出的人数信息等于预设阈值时），不存在学生缺课，第一微处理器输出高电平控制缺课识别开关截止，缺课识别模块不工作，以节约电源并减小缺课识别监控中心的不必要数据量，便于工作人员对各教室缺课情况的监控。
在本申请的实施例中，所述人数统计模块还包括显示器，所述显示器与第一微处理器连接；该显示器可供授课教室进行人数查看。
所述通道计数子模块为通用的红外反射式通道计数器；当有人进入教室时，红外反射式通道计数器计数加一，当有人离开教室时，红外反射式通道计数器计数减一。
如图3所示，所述缺课识别监控中心包括第二网络交换机、中央处理器、第一中央显示模块和第二中央显示模块；所述第二网络交换机与中央处理器连接，中央处理器还分别与第一中央显示模块和第二中央显示模块连接。其中，第一中央显示模块用于显示学校内各教室的人数情况，第二中央显示模块用于存在缺课的教室中，具体的缺课识别情况。在一些实施例中，第一中央显示模块和第二中央显示模块为不同的显示屏；在另一些实施例中，第一中央显示模块和第二中央显示模块为同一显示屏的不同显示区域。
如图4所示，所述缺课识别开关包括PMOS管T1和三极管Q1，PMOS管T1的源极S与电源模块连接，作为缺课识别开关的电源输入端；PMOS管T1的漏极D与缺课识别模块连接，作为缺课识别开关的电源输出端；PMOS管T1的源极S和漏极D之间并联有第一电阻R1，PMOS管T1的源极S还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到三级管Q1的集电极C，PMOS管T1的栅极G连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间；三级管Q1的发射极E接地，三极管Q1的基极B通过第四电阻R4与第一微处理器连接，作为缺课识别开关的控制输入端。
本发明的工作原理如下：通过通道计数子模块，能够统计教室内的人数，并传输给第一微处理器，而第一微处理器能够将教室内的人数信息通过互联网传输给缺课识别监控中心，供工作人员进行查看；同时，第一微处理器将通道计数器子模块输出的人数信息与预设阈值（教室的学生和老师总数）进行比较：
在通道计数子模块输出的人数信息低于预设阈值时，说明有学生缺课，第一微处理器输出高电平控制缺课识别开关导通；此时，缺课识别模块电源接通，开始工作，与教室中座椅编号一一对应的压力传感器将采集到的信息传输给第二微处理器，再由第二微处理器将信息通过互联网传输给缺课识别监控中心，供工作人员进行缺课识别监控；教室座椅上有学生坐下和没有学生坐下两种不同情况下，压力传感器的输出不同，故根据压力传感器输出的信息，工作人员可以判断座位上有无学生，并且，由于压力传感器与教室中座椅的编号一一对应，故根据压力传感器的信息，就可以监控到无学生坐下的座位编号（一般教室中座位编号与学生是一一对应的，监控到缺课学生的座位编号，即完成了缺课识别监控），故实现了缺课识别，方便于学校的整体监控管理。
在通道计数子模块输出的人数信息不低于预设阈值时，说明没有学生缺课；第一微处理器输出低电平控制缺课识别开关截止，一方面避免了不必要的电源浪费，另一方面没有学生缺课的教室，缺课识别监控中心没有必要进行监控，对应于该教室的监控节点不向缺课识别监控中心传输压力传感器信息，减小了缺课识别监控中心的不必要数据量，便于缺课识别监控中心的工作人员对存在缺课的教室进行针对性监控。

Claims (6)

1.一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，其特征在于：包括缺课识别监控中心和多个监控节点，每个监控节点对应于一个进行教学活动的教室；所述缺课识别监控中心通过互联网分别与每个监控节点连接；
所述监控节点包括电源模块、人数统计模块、缺课识别开关、缺课识别模块和第一网络交换机；
所述电源模块与人数统计模块连接；所述电源模块还与缺课识别开关的电源输入端连接，缺课识别开关的电源输出端与缺课识别模块连接；
所述人数统计模块包括第一微处理器和设置于教室门口的通道计数子模块；通道计数子模块的输出端与第一微处理器连接，第一微处理器的控制输出端与所述缺课识别开关的控制输入端连接；所述缺课识别模块包括第二微处理器和设置于教室内各个座椅上的压力传感器，各个教室座椅上均具有独立编号，所述压力传感器与教室中的座椅编号一一对应，压力传感器的输出端与第二微处理器连接；
所述第一微处理器和第二微处理器还通过第一网络交换机与缺课识别监控中心连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，其特征在于：所述人数统计模块还包括显示器，所述显示器与第一微处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，其特征在于：所述第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息低于预设阈值时，输出高电平控制缺课识别开关导通，第一微处理器在通道计数子模块输出的人数信息不低于预设阈值时，输出低电平控制缺课识别开关截止。
4.根据权利要求1所述的一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，其特征在于：所述通道计数子模块包括红外反射式通道计数器。
5.根据权利要求1所述的一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，其特征在于：所述缺课识别监控中心包括第二网络交换机、中央处理器、第一中央显示模块和第二中央显示模块；所述第二网络交换机与中央处理器连接，中央处理器还分别与第一中央显示模块和第二中央显示模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于人数统计的教室缺课识别监控系统，其特征在于：所述缺课识别开关包括PMOS管T1和三极管Q1，PMOS管T1的源极S与电源模块连接，作为缺课识别开关的电源输入端；PMOS管T1的漏极D与缺课识别模块连接，作为缺课识别开关的电源输出端；PMOS管T1的源极S和漏极D之间并联有第一电阻R1，PMOS管T1的源极S还依次通过第二电阻R2和第三电阻R3连接到三级管Q1的集电极C，PMOS管T1的栅极G连接到第二电阻R2和第三电阻R3之间；三级管Q1的发射极E接地，三极管Q1的基极B通过第四电阻R4与第一微处理器连接，作为缺课识别开关的控制输入端。
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