CN113240879A - 一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，涉及高校管理设备领域，包括信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块、报警模块及电源模块。该系统通过烟雾传感器、声音传感器，对宿舍内的烟雾浓度、声音分贝值进行实时监测；通过面部识别装置对学生身份进行核实。当发生宿舍烟雾浓度过高、宿舍噪音过大或学生未按时返回宿舍等情况时，会以警报或手机短信的形式将情况告知宿舍管理人员。与传统宿舍管理模式相比，本发明基于物联网技术，实现了对学生宿舍烟雾浓度和声音分贝值的监测，同时结合面部识别装置完成了规定时间段学生宿舍人数的统计，并根据监测情况进行显示并报警，具有简单、实用、易部署及效率高的优点。

Description

一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统

技术领域

本发明涉及高校管理设备领域，尤其涉及一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统。

背景技术

对于学生而言，宿舍是一个放松自我，修养自身的地方，然而，总有部分同学或者寝室在休息时间段大声喧哗，或者联网游戏，高分贝的噪音不仅影响到学生自己的身心健康，同时也严重干扰了周围其他宿舍学生的休息。此外，大功率电器的违规使用也是造成宿舍安全隐患的重要原因之一。

对于传统的宿舍管理模式，管理员在宿舍管理室值班，很难监控到每个宿舍的学生人数，而对于熄灯后的大声喧哗现象，通常采用巡查监听并制止的方式，这种方式不仅效率较低，且会影响到其他宿舍学生的休息，目前大多数宿舍监控系统一般只考虑学生人数的统计、烟雾报警等，却忽略了学生身份的核实以及休息时间段噪音的影响。

鉴于此，本发明提供一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，对宿舍内的烟雾、噪音情况进行实时监测，同时也对在校学生的身份进行核实；当发生宿舍烟雾浓度过高、宿舍噪音过大或学生夜不归宿等情况时，会以警报或手机短信的形式将情况告知宿舍管理员，实现更加高效的监测与管理。

发明内容

本发明的目的是改进传统宿舍管理模式的不足，克服执行效率低、无法核实学生身份以及无法检测噪音的缺点，提供一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统。

本发明是这样实现的：一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，包括信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块、报警模块以及电源模块，其中，所述信息采集模块与信号处理模块相连，信号处理模块与单片机最小系统相连，单片机最小系统分别与显示模块以及报警模块相连，电源模块分别与信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块和报警模块相连。

所述信息采集模块由烟雾传感器、声音传感器及面部识别装置组成；所述烟雾传感器安装在每个宿舍的插座上方，完成对烟雾浓度的检测；所述声音传感器安装在每个学生的床铺旁边，完成对声音分贝值的检测；所述面部识别装置安装在每栋宿舍楼的入口处，完成对面部信息的采集；所述烟雾传感器、声音传感器及面部识别装置完成采集后，将采集的微弱电信号输出至信号处理模块。

所述信号处理模块由信号放大电路及模/数转换电路组成；所述信号放大电路用于将信息采集模块采集的微弱电信号进行放大；所述模/数转换电路用于将信号放大电路放大后的模拟信号转换成数字信号，然后输入到单片机最小系统。

所述单片机最小系统为本发明一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统的核心，由可编程的开发板组成，安装在每个宿舍的入口处，负责接收信号处理模块输出的数字信号，并对数字信号进行判断处理，一方面将信息输出至显示模块；另一方面当监测到的烟雾浓度超出设定阈值时，驱动报警器进行报警；当某一宿舍声音分贝值超出设定阈值或有学生在规定时间没有返回宿舍时，单片机最小系统将信息通过GSM通信装置以短消息的形式发送至宿舍管理员。

所述显示模块用于显示采集的宿舍烟雾浓度、声音分贝值及学生出入宿舍的情况。

所述报警模块由报警器和GSM通信装置组成；所述报警器完成对烟雾浓度过高情况的报警；GSM通信装置负责完成单片机最小系统与宿舍管理人员之间的通信，当某一宿舍声音超出设定阈值或有学生在规定时间没有返回宿舍时，GSM通信装置会将该宿舍的门牌号及没按时回宿舍的学生名单以短消息的形式发送至宿舍管理人员。

所述电源模块由充电电路及锂电池组成；所述充电电路用于为锂电池充电；锂电池为信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块和报警模块进行供电。

与传统宿舍管理模式相比，本发明提供的一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，基于物联网技术，实现了对学生宿舍烟雾浓度和声音分贝值的监测，同时结合面部识别装置完成了规定时间段学生宿舍人数的统计，并根据监测情况进行显示并报警，具有简单、实用、易部署及效率高的优点。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统的结构框图；

图2为本发明实施例中的部分硬件网络部署图；

图3为本发明实施例中一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统的工作流程图。

图中标记：1-烟雾传感器；2-声音传感器；3-面部识别装置；4-单片机最小系统。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，包括信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统4、显示模块、报警模块以及电源模块，其中，所述信息采集模块与信号处理模块相连，信号处理模块与单片机最小系统4相连，单片机最小系统4分别与显示模块以及报警模块相连，电源模块分别与信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统4、显示模块和报警模块相连。

所述信息采集模块由烟雾传感器1、声音传感器2及面部识别装置3组成；所述烟雾传感器1安装在每个宿舍的插座上方，完成对烟雾浓度的检测；所述声音传感器2安装在每个学生的床铺旁边，完成对声音分贝值的检测；所述面部识别装置3安装在每栋宿舍楼的入口处，完成对面部信息的采集；所述烟雾传感器1、声音传感器2及面部识别装置3完成采集后，将采集的微弱电信号输出至信号处理模块。

所述信号处理模块由信号放大电路及模/数转换电路组成；所述信号放大电路用于将信息采集模块采集的微弱电信号进行放大；所述模/数转换电路用于将信号放大电路放大后的模拟信号转换成数字信号，然后输入到单片机最小系统4。

所述单片机最小系统4为本发明一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统的核心，由可编程的开发板组成，安装在每个宿舍的入口处，负责接收信号处理模块输出的数字信号，并对数字信号进行判断处理，一方面将信息输出至显示模块；另一方面当监测到的烟雾浓度超出设定阈值时，驱动报警器进行报警；当某一宿舍声音分贝值超出设定阈值或有学生在规定时间没有返回宿舍时，单片机最小系统4将信息通过GSM通信装置以短消息的形式发送至宿舍管理员。

所述显示模块用于显示采集的宿舍烟雾浓度、声音分贝值及学生出入宿舍的情况。

所述报警模块由报警器和GSM通信装置组成；所述报警器完成对烟雾浓度过高情况的报警；GSM通信装置负责完成单片机最小系统4与宿舍管理人员之间的通信，当某一宿舍声音超出设定阈值或有学生在规定时间没有返回宿舍时，GSM通信装置会将该宿舍的门牌号及没按时回宿舍的学生名单以短消息的形式发送至宿舍管理人员。

所述电源模块由充电电路及锂电池组成；所述充电电路用于为锂电池充电；锂电池为信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统4、显示模块和报警模块进行供电。

本发明实施例的一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统的工作流程如下所示：

宿舍管理人员通过上位机对监测时间进行设定，若当前时间在监测时间段内，则面部识别装置3对出入宿舍学生的面部信息进行实时采集，之后屏幕显示该学生的出入情况，若该学生按时返回宿舍，则继续进行信息采集，若该学生未按时返回宿舍，则GSM通信装置发送短信；声音传感器2对学生宿舍内的声音分贝值进行实时检测，之后屏幕显示检测到的声音分贝值，若声音分贝值未超出阈值，则继续进行检测，若声音分贝值超出阈值，则GSM通信装置发送短信；烟雾传感器1对学生宿舍内的烟雾浓度进行实时检测，之后屏幕显示检测到的烟雾浓度，若烟雾浓度未超出阈值，则继续进行检测，若烟雾浓度超出阈值，则报警器报警。

本发明提供的一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，基于物联网技术，实现了对学生宿舍烟雾浓度和声音分贝值的监测，同时结合面部识别装置3完成了规定时间段学生宿舍人数的统计，并根据检测情况进行显示并报警，宿舍管理人员可以根据实际情况灵活设定监测时间，具有简单、实用、易部署及效率高的优点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统，其特征在于，包括信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块、报警模块以及电源模块，其中，所述信息采集模块与信号处理模块相连，信号处理模块与单片机最小系统相连，单片机最小系统分别与显示模块以及报警模块相连，电源模块分别与信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块和报警模块相连；

所述信息采集模块由烟雾传感器、声音传感器及面部识别装置组成；所述烟雾传感器安装在每个宿舍的插座上方，完成对烟雾浓度的检测；所述声音传感器安装在每个学生的床铺旁边，完成对声音分贝值的检测；所述面部识别装置安装在每栋宿舍楼的入口处，完成对面部信息的采集；所述烟雾传感器、声音传感器及面部识别装置完成采集后，将采集的微弱电信号输出至信号处理模块；

所述信号处理模块由信号放大电路及模/数转换电路组成；所述信号放大电路用于将信息采集模块采集的微弱电信号进行放大；所述模/数转换电路用于将信号放大电路放大后的模拟信号转换成数字信号，然后输入到单片机最小系统；

所述单片机最小系统为本发明一种基于物联网的高校宿舍监控管理系统的核心，由可编程的开发板组成，安装在每个宿舍的入口处，负责接收信号处理模块输出的数字信号，并对数字信号进行判断处理，一方面将信息输出至显示模块；另一方面当监测到的烟雾浓度超出设定阈值时，驱动报警器进行报警；当某一宿舍声音分贝值超出设定阈值或有学生在规定时间没有返回宿舍时，单片机最小系统将信息通过GSM通信装置以短消息的形式发送至宿舍管理员；

所述显示模块用于显示采集的宿舍烟雾浓度、声音分贝值及学生出入宿舍的情况；

所述报警模块由报警器和GSM通信装置组成；所述报警器完成对烟雾浓度过高情况的报警；GSM通信装置负责完成单片机最小系统与宿舍管理人员之间的通信，当某一宿舍声音超出设定阈值或有学生在规定时间没有返回宿舍时，GSM通信装置会将该宿舍的门牌号及没按时回宿舍的学生名单以短消息的形式发送至宿舍管理人员；

所述电源模块由充电电路及锂电池组成；所述充电电路用于为锂电池充电；锂电池为信息采集模块、信号处理模块、单片机最小系统、显示模块和报警模块进行供电。

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