CN108985987A - 一种智慧校园系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智慧校园系统，包括校园环境监测系统、中心服务器、电子档案系统、门禁管理系统、环境健康管理系统、教师手机客户端、监护人手机客户端和显示模块；所述校园环境监测系统包括雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器、风向感应器和RTU；所述门禁管理系统包括感应胸牌和RFID天线；所述环境健康管理系统包括直饮水系统、换气系统、语音播报及铃声系统、照明系统和紫外线杀菌消毒系统。本发明建立了一种基于校园基础环境健康安全服务、学生校内管理和家校互通的智慧校园系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种智慧校园系统，特别是涉及一种基于校园基础环境健康安全服务、学生校内管理和家校互通的智慧校园系统。
背景技术
智慧校园的建设是教育信息化的重要组成部分，也是衡量教育现代化程度的重要标志，近年来智慧校园建设已经得到了人们的极大关注。构建智慧校园首先要对智慧校园的内涵、智慧校园建设的目标和意义及其建设的主要内容展开探讨，在分析智慧校园的内涵和特点的基础上，论述智慧校园的体系架构。
在教育信息化建设中，智慧校园建设是一个非常重要的组成部分，同时也是一个活跃的领域，对这一领域的探讨研究有助于引领我国教育信息化的发展，所以跟随时代发展有各种层出不穷的智慧校园建设出现。但是现有的智慧校园，主要以大学为主，而中小学在智慧校园建设概念还是空白，主要还是以学业为主，主要重心放在教育管理上，会造成单一化的学生管理模式，没有注重学生的全面发展，基础环境服务建设较少。而学生一天大部分时间都在学校生活学习，基础环境服务建设较少对学生的生活健康，安全都不能得到较好的保障。
建立统一的信息化建设的一张图，定义教育软硬件系统集成的标准规范，同时提供基于系统的个性化定制服务办法，并建立完善的安全服务体系。涉及教育的多个领域，校园的基础环境，将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个领域，实现应用系统的互联互通和参与人员的协同融合。通过智慧校园建设解决学校师生的安全、健康、教育和生活。智慧校园是未来校园的蓝图，也是国家重点关注的项目。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种智慧校园系统,本发明建立了一种基于校园基础环境健康安全服务、学生校内管理和家校互通的智慧校园系统。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种智慧校园系统，其特征在于：包括校园环境监测系统、中心服务器、电子档案系统、门禁管理系统、环境健康管理系统、教师手机客户端、监护人手机客户端和显示模块；
所述校园环境监测系统包括雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器、风向感应器和RTU；所述RTU同时与雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器和风向感应器连接，用于采集雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器和风向感应器中的校园环境实时数据，并发送给中心服务器；所述中心服务器用于接收校园环境实时数据并推送给教师手机客户端和监护人手机客户端，还发送给显示模块进行显示；
所述教师手机客户端用于接收来自中心服务器推送的校园环境实时数据，还用于通过中心服务器管理电子档案系统中每个学生的电子档案；
所述监护人手机客户端用于接收来自中心服务器推送的校园环境实时数据，还用于通过中心服务器查询和下载电子档案系统中对应学生的电子档案，还用于通过中心服务器向电子档案系统中上传对应学生的数据信息；
所述电子档案系统与中心服务器连接，用于管理和存储所有学生的电子档案；
所述门禁管理系统包括感应胸牌和RFID天线，每个学生都佩戴感应胸牌，所述感应胸牌匹配对应学生的个人信息；所述RFID天线用于监控每个学生进出校园的考勤信息，并发送给中心服务器，在由中心服务器发送给电子档案系统，所述电子档案系统将该考勤信息录入该学生的电子档案中；
所述中心服务器还用于根据校园环境实时数据来控制环境健康管理系统，所述环境健康管理系统包括直饮水系统、换气系统、语音播报及铃声系统、照明系统和紫外线杀菌消毒系统。
所述直饮水系统包括设在教室内的饮水机，用于根据学生在校时间进行饮水机的开关。
所述换气系统包括设在教室内的通风装置、电动窗户和空气质量检测装置，用于根据校园环境实时数据和室内空气质量来控制通风装置和电动窗户。
所述语音播报及铃声系统包括校园广播和打铃器，用于根据校园环境实时数据进行语音播报和打铃。
所述照明系统包括设在教室内的照明设备，用于根据校园环境实时数据进行教室内照明设备的开关。
所述紫外线杀菌消毒系统包括设在教室内的紫外线杀菌消毒装置，用于根据学生在校时间进行紫外线杀菌消毒装置的开关。
所述电子档案中包括学生出入学校时间数据、学生考勤数据、学生考勤汇总数据、学生积分数据、学生积分汇总数据、学生积分兑换、图书借阅数据、学生学业数据、学生成绩积分数据和学生个体分析数据。
所述中心服务器还用于向教师手机客户端和监护人手机客户端推送环境气象预报信息、防范措施信息、实时环境气象信息和户外活动建议信息，还发送给显示模块进行显。
本发明的有益效果为：
1、本发明建立了一种基于校园基础环境健康安全服务、学生校内管理和家校互通的智慧校园系统。是以关注学生健康，关注学习环境为主的物联网系统。
2、本发明中直饮水系统是根据中小学现有直饮水设备，解决水源被反复加热的“千滚水”现象定向开发的系统，学校可根据学生在校时间进行设定，完成饮水机自动开关，健康环保的同时也为学校节约了能源。
3、本发明中换气系统是针对室内长时间密闭情况下二氧化碳等污浊气体增加影响学生学习效率的问题，在空气质量检测装置发出警报后，设计了一级自动开窗换气和二级通风装置主动换气系统，保障室内空气健康清新。
4、本发明中语音播报及铃声系统是根据各项环境、气象监测数据，实时判断校园雨雪、雾霾、紫外线、温度等影响及不利于学生户外活动的数据，通过中心服务器智能调整课间活动铃声及外出活动时间。另外教师手机客户端可以远距离操控语音播报及铃声系统，比如应急响应时立即发出警报铃声等。
5、本发明中照明系统在光照度感应器实时数据的指导下，教室内的照明设备会自动开关，关注学生视力健康的同时，实现了节能环保。
6、本发明中紫外线杀菌消毒系统是针对室内环境污染设计的，教室内长时间人员聚集极易产生空气污染，中小学生传染病及季节性流行病毒在教室内相互传染也十分频繁，该系统利用紫外线无二次污染的消杀特点，在中心服务器的控制下进行错时安全消杀，确保校园使用安全。
附图说明
图1为一种智慧校园系统的示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明(如图1所示)。
一种智慧校园系统，包括校园环境监测系统、中心服务器、电子档案系统、门禁管理系统、环境健康管理系统、教师手机客户端、监护人手机客户端和显示模块；
所述校园环境监测系统包括雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器、风向感应器和RTU；所述RTU同时与雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器和风向感应器连接，用于采集雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器和风向感应器中的校园环境实时数据，并发送给中心服务器；所述中心服务器用于接收校园环境实时数据并推送给教师手机客户端和监护人手机客户端，还发送给显示模块进行显示；
所述教师手机客户端用于接收来自中心服务器推送的校园环境实时数据，还用于通过中心服务器管理(管理包括修改、查询和删除学生的电子档案，还包括录入新生的电子档案)电子档案系统中每个学生的电子档案；
所述监护人手机客户端用于接收来自中心服务器推送的校园环境实时数据，还用于通过中心服务器查询和下载电子档案系统中对应学生的电子档案，还用于通过中心服务器向电子档案系统中上传对应学生的数据信息(主要为课外信息)；
所述电子档案系统与中心服务器连接，用于管理和存储所有学生的电子档案；
所述门禁管理系统包括感应胸牌和RFID天线，每个学生都佩戴感应胸牌(为每一位学生定制唯一对应的胸牌(超高频卡)作为身份识别，后台建立起学生个人的电子档案)，所述感应胸牌匹配对应学生的个人信息；所述RFID天线用于监控每个学生进出校园的考勤信息，并发送给中心服务器，在由中心服务器发送给电子档案系统，所述电子档案系统将该考勤信息录入该学生的电子档案中；
通过在校园出入口搭建高性能RFID天线，学生进出校园需佩戴胸牌，从天线下经过，被天线读取到，传送给中心服务器，中心服务器做筛选判断整理后，写入电子档案系统中，后台可以查询某一学生当天的进出校时间；校外LED显示屏有电子路牌推送实时显示班级总人数、应出人数、实出人数；家长可以从手机中查询自己孩子出入校的时间。
所述中心服务器还用于根据校园环境实时数据来控制环境健康管理系统，所述环境健康管理系统包括直饮水系统、换气系统、语音播报及铃声系统、照明系统和紫外线杀菌消毒系统。
所述直饮水系统包括设在教室内的饮水机，用于根据学生在校时间进行饮水机的开关。
直饮水系统是根据中小学现有直饮水设备，解决水源被反复加热的“千滚水”现象定向开发的系统，学校可根据学生在校时间进行设定，完成饮水机自动开关，健康环保的同时也为学校节约了能源。
所述换气系统包括设在教室内的通风装置、电动窗户和空气质量检测装置(主要是检测二氧化碳含量)，用于根据校园环境实时数据和室内空气质量来控制通风装置(开关和风量大小)和电动窗户。
换气系统是针对室内长时间密闭情况下二氧化碳等污浊气体增加影响学生学习效率的问题，在空气质量检测装置发出警报后，设计了一级自动开窗换气和二级通风装置主动换气系统，保障室内空气健康清新。
所述语音播报及铃声系统包括校园广播和打铃器，用于根据校园环境实时数据进行语音播报和打铃。
语音播报及铃声系统是根据各项环境、气象监测数据，实时判断校园雨雪、雾霾、紫外线、温度等影响及不利于学生户外活动的数据，通过中心服务器智能调整课间活动铃声及外出活动时间。另外教师手机客户端可以远距离操控语音播报及铃声系统，比如应急响应时立即发出警报铃声等。
所述照明系统包括设在教室内的照明设备，用于根据校园环境实时数据进行教室内照明设备的开关。
照明系统在光照度感应器实时数据的指导下，教室内的照明设备会自动开关，关注学生视力健康的同时，实现了节能环保。
所述紫外线杀菌消毒系统包括设在教室内的紫外线杀菌消毒装置，用于根据学生在校时间进行紫外线杀菌消毒装置的开关。
紫外线杀菌消毒系统是针对室内环境污染设计的，教室内长时间人员聚集极易产生空气污染，中小学生传染病及季节性流行病毒在教室内相互传染也十分频繁，该系统利用紫外线无二次污染的消杀特点，在中心服务器的控制下进行错时安全消杀，确保校园使用安全。
所述电子档案中包括学生出入学校时间数据、学生考勤数据、学生考勤汇总数据、学生积分数据、学生积分汇总数据、学生积分兑换、图书借阅数据、学生学业数据、学生成绩积分数据和学生个体分析数据。
电子档案系统主要记录学生在校的平时表现、学业情况、奖惩情况、图书借阅等。
一是学生在校期间的各项表现均以分数量化的形式进行考核，教师可将学生积分情况上传统计，作为学生期末平时综合素质评价的参考依据，同时家长可通过手机客户端实时查询所有上传信息，及时了解学生的在校表现，并可以与教师进行线上交流。
二是学生学业成绩，教师上传班级成绩进入系统后，学生个人成绩直接对应身份进行记录，并自动形成个人学业分析的走势图，可供教师和家长查看分析。除学生个体成绩外，系统还提供班级平均成绩以供参考分析。
三是系统还支持除校内各类荣誉奖惩图文记录和校外家长自行上传审核记录，形成较为完备的学生电子档案。
所述中心服务器还用于向教师手机客户端和监护人手机客户端推送环境气象预报信息、防范措施信息、实时环境气象信息和户外活动建议信息，还发送给显示模块进行显。
所述校园环境监测系统包括基座，基座的上方分别安装有雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器、风向感应器和RTU，然后相应的感应器采集相应的数据，经RTU控制器将采集到的数据上传至中心服务器(上位机)。中心服务器经过数据整理、分析后，与手机客户端进行数据交互，将校园环境气象信息推送至手机客户端及校园LED显示屏(显示模块)。同时，根据当前的环境气象情况，如：校园雨雪、PM2.5、紫外线、光照度、温度、湿度、太阳辐射等，智能控制校园内部的灯光照明的开关、校园广播系统播放课间室内铃声还是室外铃声以及校园新风的开关。
以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种智慧校园系统，其特征在于：包括校园环境监测系统、中心服务器、电子档案系统、门禁管理系统、环境健康管理系统、教师手机客户端、监护人手机客户端和显示模块；
所述校园环境监测系统包括雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器、风向感应器和RTU；所述RTU同时与雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器和风向感应器连接，用于采集雨雪感应器、PM2.5感应器、紫外线强度感应器、光照度感应器、温度感应器、湿度感应器、风力感应器和风向感应器中的校园环境实时数据，并发送给中心服务器；所述中心服务器用于接收校园环境实时数据并推送给教师手机客户端和监护人手机客户端，还发送给显示模块进行显示；
所述教师手机客户端用于接收来自中心服务器推送的校园环境实时数据，还用于通过中心服务器管理电子档案系统中每个学生的电子档案；
所述监护人手机客户端用于接收来自中心服务器推送的校园环境实时数据，还用于通过中心服务器查询和下载电子档案系统中对应学生的电子档案，还用于通过中心服务器向电子档案系统中上传对应学生的数据信息；
所述电子档案系统与中心服务器连接，用于管理和存储所有学生的电子档案；
所述门禁管理系统包括感应胸牌和RFID天线，每个学生都佩戴感应胸牌，所述感应胸牌匹配对应学生的个人信息；所述RFID天线用于监控每个学生进出校园的考勤信息，并发送给中心服务器，在由中心服务器发送给电子档案系统，所述电子档案系统将该考勤信息录入该学生的电子档案中；
所述中心服务器还用于根据校园环境实时数据来控制环境健康管理系统，所述环境健康管理系统包括直饮水系统、换气系统、语音播报及铃声系统、照明系统和紫外线杀菌消毒系统。
2.根据权利要求1所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述直饮水系统包括设在教室内的饮水机，用于根据学生在校时间进行饮水机的开关。
3.根据权利要求2所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述换气系统包括设在教室内的通风装置、电动窗户和空气质量检测装置，用于根据校园环境实时数据和室内空气质量来控制通风装置和电动窗户。
4.根据权利要求3所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述语音播报及铃声系统包括校园广播和打铃器，用于根据校园环境实时数据进行语音播报和打铃。
5.根据权利要求4所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述照明系统包括设在教室内的照明设备，用于根据校园环境实时数据进行教室内照明设备的开关。
6.根据权利要求5所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述紫外线杀菌消毒系统包括设在教室内的紫外线杀菌消毒装置，用于根据学生在校时间进行紫外线杀菌消毒装置的开关。
7.根据权利要求1所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述电子档案中包括学生出入学校时间数据、学生考勤数据、学生考勤汇总数据、学生积分数据、学生积分汇总数据、学生积分兑换、图书借阅数据、学生学业数据、学生成绩积分数据和学生个体分析数据。
8.根据权利要求1所述的一种智慧校园系统，其特征在于：所述中心服务器还用于向教师手机客户端和监护人手机客户端推送环境气象预报信息、防范措施信息、实时环境气象信息和户外活动建议信息，还发送给显示模块进行显。
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