CN207424600U - 基于can总线的高校实验室监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于CAN总线的高校实验室监控系统，包括监控中心以及分设在各实验室的CAN节点，所述监控中心和CAN节点均连接至CAN总线；所述CAN节点包括：与单片机相连的CAN控制器、显示模块、温度传感器、烟雾传感器、人体红外感应模块、声光报警装置、驱动模块、电子密码锁以及电源模块，CAN控制器通过CAN收发器连接CAN总线，驱动模块连接实验室门禁的电子密码锁。系统功能之一是通过各种传感器采集实验室的环境信息，并通过LCD显示出来；功能二是可以对实验室安全进行监控，通过热释红外传感器检测实验室人员活动情况、其他传感器检测实验室环境和安全信息，并通知实验室监控中心做相关处理，实现对实验室安全的实时监控和管理。

Description

基于CAN总线的高校实验室监控系统

技术领域

本实用新型涉及现场总线和测量监控领域，具体是一种基于CAN总线的高校实验室监控系统。

背景技术

高校实验室是高等学校教学过程的重要环节，是综合应用型人才培养和教师进行科学研究的重要场所。近年来，随着高校规模的扩大，各高校实验室也得以飞速发展，实验室器材占高校固定资产的比重也越来越大。然而，由于很多院校没有实验中心，实验室主要依附于院系而存在，比较分散。因而，集中实现实验室的安全维护和管理存在较大困难，基于控制局域网(CAN，Controller Area Network)总线的实验室智能监控系统设计是一种解决这类困难的有效途径。

在当前多种流行的现场总线中，CAN总线技术异军突起，它是Bosch公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其高性能、高可靠性、实时性等优点现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。在自动化仪表、工业生产现场、数控机床等系统中也越来越多的使用了CAN总线，CAN总线在未来的发展中依然充满活力，有着巨大的发展空间。目前，实验室的安全性受到各高校普遍关注，一套使用方便可全天候工作的实验室智能安全监控系统可以增加实验室的安全性。

发明内容

本实用新型目的是提供一种可以分布式监控、集中管理的实验室监控系统，当某个实验室出现异常时，安装在该实验室里的CAN节点会将此时探测到的异常数据通过CAN总线发送给监控中心，通知管理员立即采取有效的应急措施。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案予以实现：本实用新型所述的基于CAN总线的高校实验室监控系统，包括监控中心以及分设在各实验室的CAN节点，所述监控中心和CAN节点均连接至CAN总线；所述CAN节点包括：与单片机相连的CAN控制器、显示模块、温度传感器、烟雾传感器、人体红外感应模块、声光报警装置、驱动模块、电子密码锁以及电源模块，CAN控制器通过CAN收发器连接CAN总线，驱动模块连接实验室门禁的电子密码锁；所述单片机、CAN控制器、温度传感器、烟雾传感器、声光报警装置和电源模块封装于壳体内，显示模块设置于壳体面板上，人体红外感应模块分设于门侧和窗侧，所有人体红外感应模块通过信号线连接至单片机。

具体的，所述壳体安装在门禁上方。

具体的，所述烟雾传感器设置于壳体顶部。

具体的，所述人体红外感应模块采用封装的DYP-ME003和电池电路，固定在门侧和窗侧的墙壁上，墙壁上布设有信号线接口，与人体红外感应模块接插。

具体的，所述温度传感器采用DS18B20，烟雾传感器采用MQ-2。

本实用新型采用多种传感器对实验室环境进行在线实时监测，提供一种可以分布式监控、集中管理的实验室监控系统。系统功能之一是通过各种传感器采集实验室的环境信息，并能够在实验室内部实时显示出来；功能二是可以对实验室安全进行监控，通过热释红外传感器检测实验室人员活动情况，通过其他传感器检测实验室环境和安全信息，并通知实验室监控中心做相关处理，实现对实验室安全的实时监控和管理。

附图说明

图1是本实用新型系统中CAN节点的电路结构框图。

图2是实施例中CAN节点的外观图。

图3是实施例中线路铺设图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例提供的基于CAN总线的高校实验室监控系统，利用单片机STC89C52、CAN控制器SJA1000、CAN收发器82C250联合实现，系统主要由分设在各实验室的CAN节点和监控中心两部分组成。如图1所示，系统CAN节点包括与单片机1相连的CAN控制器2、显示模块3、温度传感器4、烟雾传感器5、人体红外感应模块6、声光报警装置7、驱动模块8、电子密码锁9以及电源模块10，CAN控制器2通过CAN收发器11连接CAN总线12，驱动模块8连接实验室门禁的电子密码锁9。监控中心是指机房端的CAN网络节点再连接到计算机服务器，机房端CAN节点从网络读取数据，把数据转换成计算机系统能识别的信号，然后把数据输入到服务器。

STC89C52单片机1直接通过输入输出口检测DS18B20温度传感器4、MQ-2烟雾传感器5、DYP-ME003人体红外感应模块6的数据，控制液晶显示模块3显示测量数据，并通过CAN控制器2将数据经由CAN收发器11传送到CAN总线12中；当检测到的数据超过报警阈值时，通过所述声光报警装置7进行报警。STC89C52单片机1连接电子密码锁9的驱动模块8，根据输入密码信息与预设密码信息比对，若符合则打开实验室门禁。所述电源模块10用于给各个模块提供电源。

所述单片机1、CAN控制器2、温度传感器4、烟雾传感器5、声光报警装置7和电源模块10封装于壳体20内，显示模块3设置于壳体20面板上，如图2所示，烟雾传感器5设置于壳体20顶部。

如图3所示，壳体20安装在门禁上方，人体红外感应模块6分设于门侧和窗侧，所有人体红外感应模块6通过信号线连接至单片机1。人体红外感应模块6采用封装的DYP-ME003和电池电路，由于DYP-ME003的工作电压和电流都超低，可以采用干电池配合供电，墙壁布线时只需布设信号线，可以在门窗的上方布设一条主线路，然后在门侧和窗侧或其他重点位置竖直向下引出支路，并在墙壁上留下接口，人体红外感应模块6固定在墙壁的接口上，与信号线接插。更换电池时也很容易将其取下。

具体工作过程如下：不管实验室中是否出现异常，每个实验室里的相应CAN节点中的DS18B20温度传感器、MQ-2烟雾传感器、DYP-ME003人体红外感应模块检测到的数据都会实时地通过该CAN节点中LCD1602液晶显示模块显示出来。当某个实验室中出现异常情况，比如：该实验室的CAN节点中MQ-2烟雾传感器检测到了火警信息、DS18B20温度传感器检测到温度过高或过低、DYP-ME003人体红外感应模块检测到了在非规定工作时间内有非法人员进入实验室时，该实验室CAN节点中的主控元件STC89C52单片机会自动执行程序控制声光报警装置发出报警信号，并通过该实验室的CAN控制器将异常数据传送至监控中心。

Claims (5)

1.基于CAN总线的高校实验室监控系统，其特征在于，包括监控中心以及分设在各实验室的CAN节点，所述监控中心和CAN节点均连接至CAN总线(12)；所述CAN节点包括：与单片机(1)相连的CAN控制器(2)、显示模块(3)、温度传感器(4)、烟雾传感器(5)、人体红外感应模块(6)、声光报警装置(7)、驱动模块(8)、电子密码锁(9)以及电源模块(10)，CAN控制器(2)通过CAN收发器(11)连接CAN总线(12)，驱动模块(8)连接实验室门禁的电子密码锁(9)；所述单片机(1)、CAN控制器(2)、温度传感器(4)、烟雾传感器(5)、声光报警装置(7)和电源模块(10)封装于壳体(20)内，显示模块(3)设置于壳体(20)面板上，人体红外感应模块(6)分设于门侧和窗侧，所有人体红外感应模块(6)通过信号线连接至单片机(1)。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的高校实验室监控系统，其特征在于，所述壳体(20)安装在门禁上方。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的高校实验室监控系统，其特征在于，所述烟雾传感器(5)设置于壳体(20)顶部。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线的高校实验室监控系统，其特征在于，所述人体红外感应模块(6)采用封装的DYP-ME003和电池电路，固定在门侧和窗侧的墙壁上，墙壁上布设有信号线接口，与人体红外感应模块(6)接插。

5.根据权利要求1所述的基于CAN总线的高校实验室监控系统，其特征在于，所述温度传感器(4)采用DS18B20，烟雾传感器(5)采用MQ-2。