CN112596451A - 分科走班ai智能管理系统 - Google Patents

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CN112596451A CN202110051649.6A CN202110051649A CN112596451A CN 112596451 A CN112596451 A CN 112596451A CN 202110051649 A CN202110051649 A CN 202110051649A CN 112596451 A CN112596451 A CN 112596451A
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

分科走班AI智能管理系统，包括：视觉传感器，用于辨别身份、计数，判断学生是进出课堂、迟到、早退和旷课情况；非接触式温度传感器，用于测量体温；超声波传感器，用于测量体温；声音传感器，用于判断教室中自习时是否存在吵闹情况；语音模块，用于进行语音提示；本发明优点是：该项目以掌控版2.0为主控芯片，通过WIFI连接Tinywebdb微数据库，与值班4G手机进行相关数据采集、处理、保存、查询，解决了准确判断学生走班上课的迟到、早退、旷课、体温异常、自习吵闹、不按时关灯等走班管理难题。

Description

分科走班AI智能管理系统
技术领域
本发明涉及智能管理领域，具体涉及分科走班AI智能管理系统。
背景技术
目前，新高考以后，学校实行走班制。即学生在除语文、数学、外语三门主科外，要在其他六科（政治、历史、地理、物理、化学、生物）选择三科（走班学科），进行的换班级教室的上课的制度。一个走班学科（如地理、历史）老师要带不同班级的学生，兼之与部分同学不是很熟悉，经常会出现学生逃课或让他人代替其去上课的现象，走班学科老师一时也无法验证他们的身份。部分同学也放松了对自己的管理，比如上自习课讲话、迟到、早退。走班使用的公用教室经常忘记关灯，浪费了宝贵的资源。由于走班时学生去向分散，加大了班主任管理难度。所以我设计了这个项目来解决这些问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供分科走班AI智能管理系统。
本发明包括：
视觉传感器，用于辨别身份、计数，判断学生是进出课堂、迟到、早退和旷课情况；
非接触式温度传感器，用于测量体温；
超声波传感器，用于测量体温；
声音传感器，用于判断教室中自习时是否存在吵闹情况；
语音模块，用于进行语音提示；
光线传感器，用于检测光线传感器监测光线强度；
中央处理器，用于接收视觉传感器、非接触式温度传感器和超声波传感器的信号，并将数据上传至服务器；
所述中央处理器还用于根据光线传感器和/或检测时间，生成灯具的开闭控制指令，并将开闭指令发送至灯具开关，以实现灯具根据指令完成开闭指令；
所述中央处理器还用于接收声音传感器的数据，生成音量大小数据，并将该控制数据发送至语音模块，以使语音模块按照所述指令完成语音模块的开闭。
还包括门开闭单元，用于开闭教室门；
所述中央处理器还用于根据视觉传感器、非接触式温度传感器和超声波传感器的检测数据，生成开闭控制指令，并将开闭指令发送至门开闭单元，实现门开闭单元根据指令完成门的开闭指令；
还包括与中央处理器互相连接的人机交互单元，用于接收用户控制指令，并将所述控制指令发送至所述中央处理器，以使所述中央处理器执行所述控制指令；
所述人机交互单元还用于接收所述控制器发送的室内状态，并向移动端显示所述室内状态。
所述人机交互单元包括控制面板，所述控制面板用于接收用户输入的控制指令，还用于将所述室内状态显示在所述控制面板的显示屏上；所述人机交互单元还包括无线通信模块，用于接收用户终端发送的控制指令，还用于将所述室内状态发送至所述用户终端。
所述述控制面板还设置有用于接收用户输入的语音指令，并通过中央处理器将语音发送至语音模块进行播报。
所述控制面板还设置有分角色浏览查看单元，用于针对不同操作者的浏览限制。
所述控制面板还设置有历史纪录功能单元
所述视觉传感器用于在预设时间采集图像信息，并将所述图像信息发送给所述中央处理器；所述中央处理器基于图像识别算法，比对所述图像信息和预设的安全图像信息；如果所述图像信息与所述安全图像信息的差异度大于预设阈值，通过所述无线通信模块向所述用户终端发送警报信息。
中央处理器通过Web服务接口与云端服务器通讯连接。
所述智能教室包括教室以及分科走班AI智能管理系统，且该系统设置于教室内。
本发明优点是：该项目以掌控版2.0为主控芯片，通过WIFI连接Tinywebdb微数据库，与值班4G手机进行相关数据采集、处理、保存、查询，解决了准确判断学生走班上课的迟到、早退、旷课、体温异常、自习吵闹、不按时关灯等走班管理难题。本系统分为A端（包括主机、AI器件及程序）的数据采集端，安装在教室，对教室中的人数情况、进教室时间、是否发热、自习噪声情况、亮度等数据进行采集。B端（包括语音识别、语音合成等人工智能模块）4G智能数据管理端，安装在班主任和走班学科教师的手机上，将结果呈现给班主任和走班学科老师，同时也能将结果已短信的形式发给预先设定的其他管理人员或家长。班主任及走班学科老师能够以此为依据，对学生进行管理考核，从而做到更科学、更有效地进行走班管理。
附 图 说 明
图1是实施例1结构示意图。
图2是实施例2结构示意图。
图3是实施例3结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例1:如图1所示，
包括视觉传感器，用于辨别身份、计数，判断学生是进出课堂、迟到、早退和旷课情况；
非接触式温度传感器，用于测量体温；
超声波传感器，用于测量体温；
声音传感器，用于判断教室中自习时是否存在吵闹情况；
语音模块，用于进行语音提示；
光线传感器，用于检测光线传感器监测光线强度；
中央处理器，用于接收视觉传感器、非接触式温度传感器和超声波传感器的信号，并将数据上传至服务器；
所述中央处理器还用于根据光线传感器和/或检测时间，生成灯具的开闭控制指令，并将开闭指令发送至灯具开关，以实现灯具根据指令完成开闭指令；
所述中央处理器还用于接收声音传感器的数据，生成音量大小数据，并将该控制数据发送至语音模块，以使语音模块按照所述指令完成语音模块的开闭。
基于上述条件，该分科走班AI智能管理系统的具体工作流程如下：
视觉传感器对进入班级的成员进行人脸识别（所述图像信息发送给所述中央处理器；所述中央处理器基于图像识别算法，比对所述图像信息和预设的安全图像信息；如果所述图像信息与所述安全图像信息的差异度大于预设阈值，语音模块发送警报信息），并发送至服务器进行对比判定是否为本班级成员，如果是则进入，与此同时，非接触式温度传感器和超声波传感器对待进入成员进行温度检测并将检测温度发送至中央处理器进行数据对比，确认是否获得进入条件，当二者条件满足后则可以进入，视觉传感器还可以对进入班级的成员进行记录，记录进入人数，人员的出入时间；
在自习或其它设定时间段中，声音传感器接受班级内的音量数据并发送至中央处理器进行数据对比，当不符合条件时则通过中央处理器向语音模块发送信息，语音模块发出警示音进行提醒；
通过光线传感器判定室内的光线强度，根据设定值选择是否开启或关闭灯具，灯具的控制采用物联网控制方式。
实施例2：如图2所示，
还包括门开闭单元，用于开闭教室门；
所述中央处理器还用于根据视觉传感器、非接触式温度传感器和超声波传感器的检测数据，生成开闭控制指令，并将开闭指令发送至门开闭单元，实现门开闭单元根据指令完成门的开闭指令；
基于上述条件，该分科走班AI智能管理系统的具体工作流程如下：
视觉传感器对进入班级的成员进行人脸识别（所述图像信息发送给所述中央处理器；所述中央处理器基于图像识别算法，比对所述图像信息和预设的安全图像信息；如果所述图像信息与所述安全图像信息的差异度大于预设阈值，语音模块发送警报信息），并发送至服务器进行对比判定是否为本班级成员，如果是则进入，与此同时，非接触式温度传感器和超声波传感器对待进入成员进行温度检测并将检测温度发送至中央处理器进行数据对比，确认是否获得进入条件，当二者条件满足后则可以进入，视觉传感器还可以对进入班级的成员进行记录，记录进入人数，人员的出入时间；
在自习或其它设定时间段中，声音传感器接受班级内的音量数据并发送至中央处理器进行数据对比，当不符合条件时则通过中央处理器向语音模块发送信息，语音模块发出警示音进行提醒；
通过光线传感器判定室内的光线强度，根据设定值选择是否开启或关闭灯具，灯具的控制采用物联网控制方式。
实施例3：如图3所示，
还包括与中央处理器互相连接的人机交互单元，用于接收用户控制指令，并将所述控制指令发送至所述中央处理器，以使所述中央处理器执行所述控制指令；
所述人机交互单元还用于接收所述控制器发送的室内状态，并向移动端显示所述室内状态。
所述人机交互单元包括控制面板，所述控制面板用于接收用户输入的控制指令，还用于将所述室内状态显示在所述控制面板的显示屏上；所述人机交互单元还包括无线通信模块，用于接收用户终端发送的控制指令，还用于将所述室内状态发送至所述用户终端。
所述述控制面板还设置有用于接收用户输入的语音指令，并通过中央处理器将语音发送至语音模块进行播报。
所述控制面板还设置有分角色浏览查看单元，用于针对不同操作者的浏览限制。
所述控制面板还设置有历史纪录功能单元。
基于上述条件，该分科走班AI智能管理系统的具体工作流程如下：
视觉传感器对进入班级的成员进行人脸识别（所述图像信息发送给所述中央处理器；所述中央处理器基于图像识别算法，比对所述图像信息和预设的安全图像信息；如果所述图像信息与所述安全图像信息的差异度大于预设阈值，语音模块发送警报信息），并发送至服务器进行对比判定是否为本班级成员，如果是则进入，与此同时，非接触式温度传感器和超声波传感器对待进入成员进行温度检测并将检测温度发送至中央处理器进行数据对比，确认是否获得进入条件，当二者条件满足后则可以进入，视觉传感器还可以对进入班级的成员进行记录，记录进入人数，人员的出入时间；
在自习或其它设定时间段中，声音传感器接受班级内的音量数据并发送至中央处理器进行数据对比，当不符合条件时则通过中央处理器向语音模块发送信息，语音模块发出警示音进行提醒；
通过光线传感器判定室内的光线强度，根据设定值选择是否开启或关闭灯具，灯具的控制采用物联网控制方式；
控制面板上显示室内状态，向控制面板上输入控制指令发送至无线通信模块和中央处理器及其物联网可以对灯具进行开闭，还可以进入语音指令输入，通过中央处理器将语音发送至语音模块进行播报。
实施例4：
所述智能教室包括教室以及分科走班AI智能管理系统，且该系统设置于教室内。
在实施例1-4过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器10a可以是通用处理器，包括中央处理器(Central rocessing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated
Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。

Claims (10)

1.分科走班AI智能管理系统，其特征在于，包括：
视觉传感器，用于辨别身份、计数，判断学生是进出课堂、迟到、早退和旷课情况；
非接触式温度传感器，用于测量体温；
超声波传感器，用于测量体温；
声音传感器，用于判断教室中自习时是否存在吵闹情况；
语音模块，用于进行语音提示；
光线传感器，用于检测光线传感器监测光线强度；
中央处理器，用于接收视觉传感器、非接触式温度传感器和超声波传感器的信号，并将数据上传至服务器；
所述中央处理器还用于根据光线传感器和/或检测时间，生成灯具的开闭控制指令，并将开闭指令发送至灯具开关，以实现灯具根据指令完成开闭指令；
所述中央处理器还用于接收声音传感器的数据，生成音量大小数据，并将该控制数据发送至语音模块，以使语音模块按照所述指令完成语音模块的开闭。
2.根据权利要求1所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，还包括门开闭单元，用于开闭教室门；
所述中央处理器还用于根据视觉传感器、非接触式温度传感器和超声波传感器的检测数据，生成开闭控制指令，并将开闭指令发送至门开闭单元，实现门开闭单元根据指令完成门的开闭指令。
3.根据权利要求1或2所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，还包括与中央处理器互相连接的人机交互单元，用于接收用户控制指令，并将所述控制指令发送至所述中央处理器，以使所述中央处理器执行所述控制指令；
所述人机交互单元还用于接收所述控制器发送的室内状态，并向移动端显示所述室内状态。
4.根据权利要求3所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，所述人机交互单元包括控制面板，所述控制面板用于接收用户输入的控制指令，还用于将所述室内状态显示在所述控制面板的显示屏上；所述人机交互单元还包括无线通信模块，用于接收用户终端发送的控制指令，还用于将所述室内状态发送至所述用户终端。
5.根据权利要求3所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，所述述控制面板还设置有用于接收用户输入的语音指令，并通过中央处理器将语音发送至语音模块进行播报。
6.根据权利要求3所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，所述控制面板还设置有分角色浏览查看单元，用于针对不同操作者的浏览限制。
7.根据权利要求3所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，所述控制面板还设置有历史纪录功能单元。
8.根据权利要求1或2所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，所述视觉传感器用于在预设时间采集图像信息，并将所述图像信息发送给所述中央处理器；所述中央处理器基于图像识别算法，比对所述图像信息和预设的安全图像信息；如果所述图像信息与所述安全图像信息的差异度大于预设阈值，语音模块发送警报信息。
9.根据权利要求1所述的分科走班AI智能管理系统，其特征在于，中央处理器通过Web服务接口与云端服务器通讯连接。
10.一种智能教室，其特征在于，所述智能教室包括教室以及分科走班AI智能管理系统，且该系统设置于教室内。
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