CN114782226A - 一种学生宿舍智能用电服务管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于校园学生智能服务管理系统领域。一种学生宿舍智能用电服务管理系统，包括学生移动终端、智能用电监测模块、智能显示屏模块、无线充电装置、教师管理端、节能数据分析模块、后台数据服务管理平台和危险信号监测报警模块；学生移动终端与后台数据服务管理平台连接；智能用电监测模块用于实时监测记录电源用电信息；智能显示屏模块进行信息提示，节能数据分析模块对用电信息进行监测和分析；后台数据管理平台，分别与学生移动终端和教师管理端连接；无线充电装置将替换宿舍所有插座孔；危险信号检测模块用于监测宿舍内环境信息。本发明能够提高宿舍用电服务管理效率，提高学生宿舍用电环境的安全性、可靠性。
Description
技术领域
本发明属于校园学生宿舍区域用电智能服务管理系统领域，具体涉及一种学生宿舍智能用电服务管理系统。
背景技术
学生宿舍管理一直是校园管理中至关重要的一部分。通过相关媒体报道、调研研究发现目前全国各类高等教育在学总规模达5000万人以上，各类学校均以全日制为主要教学模式，学生宿舍一般4人或6人一间，粗略统计约有1000万间学生宿舍。当前，各学生宿舍在作息时间管理、查房管理、宿舍用电、突发事件处理、管理等方面以人工为主，此类方式效率慢，且不能实时反映宿舍内情况。传统宿舍布局整体局促、安防措施参差不齐、智能科技化较差、学生对宿舍的认同归属感不强。随着社会经济的不断发展，智能化家居已经走入千家万户，在智能家居系统、技术、设备不断更新换代的背景下，大学生宿舍的发展趋势也必受其影响，尤其是在安全、科技、节能、智能、人性化等方面需要更多直接参与学生宿舍管理的人员以及相关科技创新公司的大力设计、研发。为了改善管理方式，有的高校在学生宿舍安装监控对学生进行监管管理，但是对于安全用电、节约用电、智能用电的效果甚微，仍然不能解决因违规用电或其他情况导致的用电异常现象成为火灾隐患问题。另外，现在学生宿舍通常用电表计量用电量，而电表安装在宿舍楼的指定位置，学生无法及时获取用电量信息；学生因“网游、刷剧”等原因，长期在宿舍做“宅男、宅女”，不积极参加正常的教学、课余活动，导致管理、服务育人成效降低；火灾监控装置通常安装在楼道内，无法实时监控每个宿舍的安全。因此，需要在结合现有智能传感、无线通讯等技术手段的同时，还需建立一个完善的分布式的学生宿舍管理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作方便，功能强大，兼具管理和服务的安全、节能的智能用电服务管理系统，能够提高学生宿舍管理效率，提高宿舍的用电安全性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：包括学生移动终端、智能用电监测模块、智能显示屏模块、无线充电装置、教师管理端、节能数据分析模块、后台数据服务管理平台和危险信号监测报警模块；
所述学生移动终端与学生个人使用的无线充电装置相互绑定，并与所述后台数据服务管理平台连接，学生移动终端只能连接并长期使用一个无线充电装置；
所述智能用电监测模块，用于实时监测、记录、分析宿舍公共电表用电、学生个人使用的无线充电装置用电信息，并发送到所述后台数据服务管理平台；所述智能用电监测模块统一安装在学生宿舍内部，智能用电监测模块分别与宿舍公共电表用电、学生个人使用的无线充电装置用电共同连接；
所述智能显示屏模块，安装在学生宿舍内并与所述无线充电装置相连接；所述智能显示屏模块用于播报、传送学校信息显示，包括当前使用该智能显示屏模块的学生姓名、时间以及学校新闻等，还包括用于对用电模式的设置和用电信息的显示；
所述无线充电装置，将全面取消宿舍所有墙壁插座孔，通过在学生“上床下桌”特定区域提供无线快速充电设备，覆盖手机及相关智能电子设备用电需求，相关无线充电区域将设置温度保护、过压保护、欠压保护、过流保护等多重安全保护，全面保障学生宿舍用电、充电安全；
所述教师管理端，与后台数据服务管理平台连接，用于对用电学生移动终端进行管理，包括：实时查看学生移动终端的宿舍公共电表用电、学生个人使用的无线充电装置用电情况、设定学生在宿舍的个人用电模式，科学管理学生移动终端的宿舍用电时间；
所述节能用电数据分析模块，将采集的用电信息进行存储，并将数据录入所述后台数据服务管理平台进行监测、分析；
所述后台数据服务管理平台，分别与所述学生移动终端和教师管理端连接，用于对教师管理端和学生移动终端进行配置；对学生宿舍用电信息进行数据计算、统计，当判断处理后的信息超过预设值时，则向所述学生移动终端、教师管理端和危险信号监测报警模块发出警报指令；
所述危险信号检测模块安装在宿舍内，用于监测宿舍内环境信息并发送至后台数据管理平台，当所述环境信息发生异常时，发出警报信号。
作为本发明的进一步改进，所述无线充电装置包括数据采集单元、负载检测单元、电路保护单元、延时控制单元、无线传输单元和第一控制器；所述数据采集单元用于采集学生个人使用的无线充电装置的电量参数；所述负载检测单元用于检测用电功率、电压数据和电流数据并发送至所述第一控制器；所述保护电路单元用于对无线充电装置进行电路保护以及对电源的开关进行管理；所述延时控制单元用于根据延时指令对无线充电装置电源的开关时间进行延时控制；所述无线传输单元用于将无线充电装置的实时运行信息发送至所述后台数据服务管理平台；所述第一控制器用于根据数据采集单元发送的电量参数计算学生宿舍个人的用电量并通过所述无线传输单元发送至后台数据服务管理平台，同时，所述第一控制器根据所述负载检测单元获得的检测数据判断接入的负载是正常负载还是禁用负载以对无线充电装置的运行进行控制。
作为本发明的进一步改进，所述智能显示屏模块内设有第二控制器，所述智能显示屏上设有接近感应器，所述接近感应器用于对人体进行监测，如果监测到人体的信息，则向所述第二控制器发送脉冲信号，所述第二控制器接收所述脉冲信号并对其进行分析处理，并发送至所述保护电路单元从而唤醒无线充电装置进入工作状态，否则无线充电装置处于休眠状态直到被唤醒或者在收到延时指令后，在预设时长内输出预设提示信息，提示延时关闭无线充电装置的电源；所述智能显示屏上还设有用于采集人脸数据的人脸识别单元和用于人体测温的红外线测温单元。
作为本发明的进一步改进，还包括家长管理端，所述家长管理端与后台数据管理平台连接，用于家长通过后台数据管理平台对于所述家长管理端关联的学生移动终端进行管理；所述家长管理端还与所述教师管理端连接，用于家长与学校之间的信息交互。
作为本发明的进一步改进，所述危险信号监测报警模块包括学生宿舍内部烟雾传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和报警器，分别用于收集烟雾、气体、温度的数据，后台数据管理平台对传感器收集的数据进行整合与分析处理，当后台数据管理平台处理后的数据超过预设值时，则向报警器发出报警指令。
作为本发明的进一步改进，还包括宿舍智能门禁锁，所述宿舍智能门禁锁与所述学生移动终端电性连接，所述宿舍智能门禁锁为IC卡智能锁。
作为本发明的进一步改进，所述学生移动终端为智能手机、手环、手表或IC卡。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，将用电监测模块、智能显示屏模块和危险信号检测模块安装于每个宿舍内，可以实时对用电状况实时测量并显示，同时系统兼有危险信号检测及报警功能，通过电监控模块实现了对宿舍的统一管理和控制，实现了对宿舍用电的自动化管理，便于区分公共用电和个人用电，帮助学生在宿舍区域内养成节约用电的习惯，能够有效的节约电能。将学生移动终端、教师管理端和后台数据管理平台相互连接，后台数据管理平台实现对宿舍的环境信息的存储与处理，学生通过学生移动终端接收信息或进行操作，教师通过教师管理端实现对宿舍的数据信息进行监控和管理，提高了宿舍管理效率。通过本发明更是鼓励、激发青年学生正常参与教学安排和体育锻炼的积极性，营造快乐学习、健康生活的良好氛围，改变以往的“宅男、宅女”现状。
本发明通过设置具有电量统计功能的无线充电装置，便于对学生个人的用电量进行统计，还能对学生个人用电设备的负载电器进行检测，对有安全隐患的大功率设备进行管控，当超过规定的功率上限时断电处理，同时使用违章电器的信息通过学生移动终端显示，并上报后台数据服务管理平台和教师管理端，便于管理人员第一时间进行处理。
本发明的智能显示屏具有信息显示、人脸识别和红外体温检测的功能，同时，为了安全与节能，在智能显示屏上设置了接近感应器，用于对人体进行监测，将智能显示屏与电源插座连接，真正实现“人在通电，人走断电”模式，大大降低了因为设备过度充电所导致的安全隐患和能源浪费，具有安全、节能的优点。
附图说明
图1是本发明一种学生宿舍智能用电服务管理系统的系统框图；
图2是本发明电源插座的电路框图；
图3是本发明智能显示屏模块的电路框图；
图4是本发明危险信号监测报警模块的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，本发明的具体实施例只是为了能更清楚的描述技术方案，而不能作为本发明保护范围的一种限制。
请参阅图1-图4，一种学生宿舍智能用电服务管理系统，包括学生移动终端、智能用电监测模块、智能显示屏模块、无线充电装置、教师管理端、节能数据分析模块、后台数据服务管理平台和危险信号监测报警模块；
所述学生移动终端与学生个人使用的无线充电装置相互绑定，并与所述后台数据服务管理平台连接；每个学生移动终端与对应的无线充电装置相关联，该学生移动终端是学生个人与系统互联的重要产品，可以选择智能手机、手环、手表、IC卡等，每个学生只能选择两种移动终端，不可重复选择使用。目前各类校园生活、学习、娱乐等方面的考勤签到大部分为手签，统计较为繁琐，不能及时统计，造成信息延误和滞后。尤其是对于学生各方面的服务管理存在一定的不及时性，本发明所使用的学生移动终端将在开启宿舍门、个人宿舍用电、借阅图书、上课签到、运动打卡、志愿服务活动、文体类活动等全部在校生活、学习、娱乐相结合，便于学校相关服务、管理部门，例如教务处、学工处、图书馆、团委等部门使用方便，信息更新及时，更好服务学生成长成才。
所述智能用电监测模块，用于实时记录、分析宿舍公共电表用电、学生个人的无线充电装置声纹用电信息，并发送到所述后台数据服务管理平台；所述智能用电监测模块统一安装在学生宿舍内部，智能用电监测模块分别与公共用电、学生个人电源用电共同连接；
所述智能显示屏模块，安装在学生宿舍内，一般在上床下方的书桌背板特定位置，并与所述学生个人电源相连接；所述智能显示屏模块用于定时播报、传送学校的课程、讲座、活动、校历、通知等信息显示，包括当前使用该智能显示屏模块的学生姓名、时间以及学校新闻等，还包括用于对用电模式的设置和用电信息的显示；智能显示屏模块便于学生使用，智能显示屏模块包括一块15寸大小的可拆卸式的屏幕，主要用于展示当前使用该智能显示屏模块的学生姓名、当前时间、天气、课表安排、学校新闻、讲座论坛信息、文体类活动、校历、各类通知等，还可以通过该智能显示屏模块控制宿舍自身床铺区域的内部照明(氛围灯)、红外体温测量、自身床铺区域的广播音响、空气净化器、自身床铺区域的夜灯、还可以进行电子书的阅读体验，同时还包括用于对用电模式的设置和用电信息的显示。
所述教师管理端，供辅导员、班主任、使用，与后台数据服务管理平台连接，用于对用电学生移动终端进行管理。包括：实时查看学生移动终端的公共用电及本班学生个人电源用电情况、设定学生在宿舍的个人用电模式，科学管理学生移动终端的宿舍用电时间；
所述节能用电数据分析模块，将采集的用电信息进行存储，并将数据录入所述后台数据服务管理平台进行监测、分析；用于准确分析“人在用电，人走断电”情景，并发送到后台数据管理平台做好监测、记录、分析；通过改进传统模式，促进学生宿舍用电群体建立健全绿色低碳循环发展体系。
所述后台数据服务管理平台，分别与所述学生移动终端和教师管理端连接，用于对教师管理端和学生移动终端进行配置；对学生宿舍用电信息进行数据分享和统计，当判断处理后的信息超过预设值时，则向所述学生移动终端、教师管理端和危险信号监测报警模块发出警报指令；
所述危险信号检测模块安装在宿舍内，用于监测宿舍内环境信息并发送至后台数据管理平台，当所述环境信息发生异常时，发出警报信号。
所述无线充电装置包括数据采集单元、负载检测单元、电路保护单元、延时控制单元、无线传输单元和第一控制器；所述数据采集单元用于采集学无线充电装置的电量参数；所述负载检测单元用于检测用电功率、电压数据和电流数据并发送至所述第一控制器；所述保护电路单元用于对无线充电装置进行电路保护以及对电源的开关进行科学可控管理；所述延时控制单元用于根据延时指令对学生宿舍用电电源的开关时间进行延时控制；所述无线传输单元用于将无线充电装置的实时运行信息发送至所述后台数据服务管理平台；所述第一控制器用于根据数据采集单元发送的电量参数计算学生宿舍个人的用电量并通过所述无线传输单元发送至后台数据服务管理平台，同时，所述第一控制器根据所述负载检测单元获得的检测数据判断接入的负载是正常负载还是禁用负载以对学生个人电源插座的运行进行控制。
本实施例中，所述学生个人电源将取消现学生宿舍全部用电排插，实现无排插、无线路、无插座智能化无线充电宿舍，在学生“上床下桌”特定区域提供27W大功率无线快速充电设备，覆盖手机及相关智能电子设备用电需求，相关无线充电区域将设置温度保护、过压保护、欠压保护、过流保护等多重安全保护，全面保障学生宿舍用电、充电安全。
所述智能显示屏模块内设有第二控制器，所述智能显示屏上设有接近感应器，所述接近感应器用于对人体进行监测，如果监测到学生本人人体的信息，则向所述第二控制器发送脉冲信号，所述第二控制器接收所述脉冲信号并对其进行分析处理，并发送至所述保护电路单元从而唤醒无线充电装置进入工作状态，否则无线充电装置处于休眠状态直到被唤醒或者在收到延时指令后，在预设时长内输出预设提示信息，提示延时关闭无线充电装置的电源；所述智能显示屏上还设有用于采集人脸数据的人脸识别单元和用于人体测温的红外线测温单元，便于日常体温监测。
作为本发明的进一步改进，还包括家长管理端，所述家长管理端与后台数据管理平台连接，用于家长通过后台数据管理平台对于所述家长管理端关联的学生移动终端进行管理；所述家长管理端还与所述教师管理端连接，用于家长与学校之间的信息交互，形成学生宿舍日常管理的家校联合新模式，学生移动终端、家长管理端和教师管理端各自的操作系统内均配置有相应的客户端app。
为了提升、改进学生日常在宿舍的用电习惯，在系统研发设计的过程中，通过20000余份调查问卷以及走访、调研500余名师生，设计研发人员依托系统优化设置用电监测模块，便于统计学生的用电量，将首次在学生宿舍将用电量分为“基础电量”和“奖励电量”两部分。具体说明：“基础电量”是指根据近一年某高校学生用电总量与学生总人数的相除数据为基准，确保学生的拥有基本用电量(具体的基础电量将根据各高校实际情况科学制定)；“奖励用电”是指“德、智、体、美、劳”五部分内容对学生日常在校学习、生活表现来确定分值。对日常学校正常教学准时上课、参加活动积极性高、阅读图书率、志愿服务活动参与率、不晚归不夜不归宿等方面完成“打卡”任务，获取相应购电分值，学生通过学生移动终端申请奖励电量的购买，教师管理端对学生的申请进行核对审批，并将学生的电量申请信息发送至后台数据服务管理平台存储。
后台数据服务管理平台将会以“周”“月”“年”为单位形成学生个人用电情况。学生个人数据将会以文档形式发送给学生本人、教师、辅导员、家长，让数据不在留存在后台和电脑，将数据分享，形成良好的服务、管理、监督闭环。
本发明实施例中，所述危险信号监测报警模块包括设置在学生宿舍内部的烟雾传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和报警器，分别用于收集烟雾、气体、温度的数据，后台数据管理平台对传感器收集的数据进行整合与分析处理，当后台数据管理平台处理后的数据超过预设值时，则向报警器发出报警指令。
本发明的用电服务管理系统还包括宿舍智能门禁锁，所述宿舍智能门禁锁与所述学生移动终端电性连接，所述宿舍智能门禁锁为IC卡智能锁。具体的，所述宿舍智能门禁锁包括插卡取电控制器，所述插卡取电控制器连接有无线传输模块，所述无线传输模块连接所述后台数据服务管理平台，所述插卡取电控制器输入端连接有IC门禁卡，所述插卡取电控制器连接有智能门锁，所述插卡取电控制器还连接有宿舍公共电表以及学生个人的无线充电装置，每个学生的无线充电装置被检测全部无负载且学生宿舍门关闭后触发宿舍的总闸断电。发明通过合理的设计宿舍智能门禁锁，保证了宿舍的安全性，具有操作方便、服务功能强大的功能。
本发明的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，使用时，将用电监测模块、智能显示屏模块和危险信号检测模块安装于每间学生宿舍个人床位(上床下桌)，可以实时对用电状况实时测量并显示，同时系统兼有危险信号检测及报警功能，通过电监控模块实现了对宿舍的统一管理和控制，实现了对宿舍用电的自动化管理，便于区分公共用电和个人用电，帮助学生养成节约用电的习惯，能够有效的节约电能。将学生移动终端、教师管理端和后台数据管理平台相互连接，后台数据管理平台实现对宿舍的环境信息的存储与处理，学生通过学生移动终端接收信息或进行操作，教师通过教师管理端实现对宿舍的数据信息进行监控和管理，提高了宿舍管理效率。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (7)
1.一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：包括学生移动终端、智能用电监测模块、智能显示屏模块、无线充电装置、教师管理端、节能数据分析模块、后台数据服务管理平台和危险信号监测报警模块；
所述学生移动终端与学生宿舍个人使用的无线充电装置相互绑定，并与所述后台数据服务管理平台连接；
所述智能用电监测模块，用于实时监测、记录、分析宿舍公共电表用电、学生个人使用的无线充电装置用电信息，并发送到所述后台数据服务管理平台；所述智能用电监测模块统一安装在学生宿舍内部，智能用电监测模块分别与宿舍公共电表用电、学生个人使用的无线充电装置用电共同连接；
所述智能显示屏模块，安装在学生宿舍内并与所述学生个人无线充电装置相连接；所述智能显示屏模块用于播报、传送学校信息显示，包括当前使用该智能显示屏模块的学生姓名、时间以及学校新闻等，还包括用于对用电模式的设置和用电信息的显示；
所述无线充电装置，将取消宿舍所墙壁插座孔，通过在宿舍内提供无线快速充电设备，用于满足手机及相关智能电子设备用电需求；
所述教师管理端，与后台数据服务管理平台连接，用于对用电学生移动终端进行管理，包括：实时查看学生移动终端的宿舍公共电表用电、学生个人使用的无线充电装置用电情况、设定学生在宿舍的个人用电模式，科学管理学生移动终端的宿舍用电时间；
所述节能用电数据分析模块，将采集的用电信息进行存储，并将数据录入所述后台数据服务管理平台进行监测、分析；
所述后台数据服务管理平台，分别与所述学生移动终端和教师管理端连接，用于对教师管理端和学生移动终端进行配置；对学生宿舍用电信息进行数据计算、统计，当判断处理后的信息超过预设值时，则向所述学生移动终端、教师管理端和危险信号监测报警模块发出警报指令；
所述危险信号检测模块安装在宿舍内，用于监测宿舍内环境信息并发送至后台数据管理平台，当所述环境信息发生异常时，发出警报信号。
2.根据权利要求1所述的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：所述无线充电装置包括数据采集单元、负载检测单元、电路保护单元、延时控制单元、无线传输单元和第一控制器；所述数据采集单元用于采集学生个人使用的无线充电装置的电量参数；所述负载检测单元用于检测用电功率、电压数据和电流数据并发送至所述第一控制器；所述保护电路单元用于对无线充电装置进行电路保护以及对电源的开关进行管理；所述延时控制单元用于根据延时指令对无线充电装置电源的开关时间进行延时控制；所述无线传输单元用于将无线充电装置的实时运行信息发送至所述后台数据服务管理平台；所述第一控制器用于根据数据采集单元发送的电量参数计算学生宿舍个人的用电量并通过所述无线传输单元发送至后台数据服务管理平台，同时，所述第一控制器根据所述负载检测单元获得的检测数据判断接入的负载是正常负载还是禁用负载以对无线充电装置的运行进行控制。
3.根据权利要求1所述的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：所述智能显示屏模块内设有第二控制器，所述智能显示屏上设有接近感应器，所述接近感应器用于对人体进行监测，如果监测到人体的信息，则向所述第二控制器发送脉冲信号，所述第二控制器接收所述脉冲信号并对其进行分析处理，并发送至所述保护电路单元从而唤醒无线充电装置进入工作状态，否则无线充电装置处于休眠状态直到被唤醒或者在收到延时指令后，在预设时长内输出预设提示信息，提示延时关闭无线充电装置的电源；所述智能显示屏上还设有用于采集人脸数据的人脸识别单元和用于人体测温的红外线测温单元。
4.根据权利要求1所述的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：还包括家长管理端，所述家长管理端与后台数据管理平台连接，用于家长通过后台数据管理平台对于所述家长管理端关联的学生移动终端进行管理；所述家长管理端还与所述教师管理端连接，用于家长与学校之间的信息交互。
5.根据权利要求1所述的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：所述危险信号监测报警模块包括学生宿舍内部烟雾传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和报警器，分别用于收集烟雾、气体、温度的数据，后台数据管理平台对传感器收集的数据进行整合与分析处理，当后台数据管理平台处理后的数据超过预设值时，则向报警器发出报警指令。
6.根据权利要求1所述的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：还包括宿舍智能门禁锁，所述宿舍智能门禁锁与所述学生移动终端电性连接，所述宿舍智能门禁锁为IC卡智能锁。
7.根据权利要求1所述的一种学生宿舍智能用电服务管理系统，其特征在于：所述学生移动终端为智能手机、手环、手表或IC卡。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117239747A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 江苏濠汉信息技术有限公司 | 一种基于模型识别的宿舍安全用电的控制方法及系统 |
| CN117495327A (zh) * | 2023-11-02 | 2024-02-02 | 石家庄职业技术学院(石家庄开放大学) | 一种晚自习用电管理系统及方法 |
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2022
- 2022-03-24 CN CN202210297262.3A patent/CN114782226A/zh not_active Withdrawn
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| CN117239747A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 江苏濠汉信息技术有限公司 | 一种基于模型识别的宿舍安全用电的控制方法及系统 |
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