一种物联网智能教室管理系统的制作方法

本实用新型涉及一种物联网智能教室管理系统，属于物联网智能教室管理系统技术领域。

背景技术：

教室作为学生在学校最长待的地方，对教室的监控即使学生的安全一种保障。由于教室的数量众多，使用时间最长，使得无法实现几个人的简单的监控，现有的消防控制和电器控制都是独立的两个设备，不能实现统一管理，而且无语音提示等功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种统一管理消防控制和电器控制的物联网智能教室管理系统。

一种物联网智能教室管理系统，包括数个教室和一个监控室，每个教室内内设有琴、电源和门锁，监控室内设有总控器，总控室连接有云服务器，所述教室内还设有控制器、电器供电开关控制模块、红外控制模块、红外监控模块、烟雾报警模块、语音提示模块和门禁系统，所述控制器包括微处理器、以及与微处理器连接的通信模块和数个接口；所述微处理器通过接口与电器供电开关控制模块、红外控制模块、红外监控模块、烟雾报警模块、语音提示模块和门禁系统连接，所述门禁系统安装在门锁上，它包括电磁锁、门状态传感器和信息采集器。

进一步地，所述信息采集器为IC卡读卡器。

进一步地，所述语音提示模块包括依次连接的语音控制器、音频放大电路和扬声器。

进一步地，所述通信模块采用CAN通信模块，CAN通信模块还连接有高速隔离收发器。

进一步地，所述微处理器采用STC15W4K32S4单片机。

进一步地，所述教室内还设有摄像头，摄像头与控制器接。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过设置微处理器和CAN通信模块统一将消防控制(烟雾报警模块)和电器控制(红外控制模块)管理，即通过一个通信模块将消防控制和电器控制实现了同一管理；

(2)通过设置电器供电开关控制模块可远程控制电器供电，实现电源的断开与连接；

(3)通过设置语音提示模块在有消防报警信息时发出报警声，提示人员撤离；

(4)通过设置红外监控模块感应是否有人或动物在室内，做到及时营救或者提醒，减少人员伤亡；

(5)通过设置门禁系统(电磁锁、门状态传感器和信息采集器)，门状态传感器可实时检测门状态(打开或关门)，即可得知门是否关门，即可通过远程控制电磁锁控制关门，还可通过信息采集器获取信息实现开门；

(6)通过设置摄像头，实时录取琴房画像，监视防盗；

(7)结构简单、成本低、操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的物联网智能教室管理系统包括数个琴房和一个监控室，每个所述琴房内设有琴、电源、门锁、控制器、电器供电开关控制模块、红外控制模块、红外监控模块、烟雾报警模块、摄像头、音频提示模块和门禁系统，所述控制器包括微处理器、电子时钟模块、高度隔离收发器和CAN通信模块；微处理器分别与电器供电开关控制模块、红外控制模块、红外监控模块、烟雾报警模块、语音提示模块、门禁系统、电子时钟模块、CAN通信模块和高度隔离收发器连接。所述监控室内设有总控器，所述总控器与每个琴房内的控制器连接，用于获取数据或者发送指令。

所述微处理器采用STC15W4K32S4单片机，该单片机集成了大容量的程序存储器、数据存储器以及EEPROM，增加了定时器、串行口等基本功能部件，集成了A/D、PCA、比较器、专用PWM模块、SPI等高功能接口部件，可大大简化单片机应用系统的外围电路，使单片机应用系统的设计更加简捷，系统性能更加高效、可靠。因此所述单片机外围连接有多个串口等，例如RS458接口、RS232接口，预留有SPI接口。

所述通信模块采用CAN通信模块，用于实现控制模块与总控器之间的通信，且CAN通信模块还与高速隔离收发模块连接。用于隔离干扰，保证数据传输正常不受干扰。

所述电器供电开关控制模块用于控制室内的电器供电开关，即断开电器的电源，在发生火灾或者夜间可关闭电源，避免电器耗损。

所述红外控制模块用于模拟空调/电视等红外遥控信号控制相应电器，即可通过红外控制模块远程控制电器的开关，如空调、冰箱等。

所述红外监控模块用于感应是否有人或动物在室内，用于在发生火灾时及时检测房间内是否有人或动物，做到及时营救，减少伤亡。

所述烟雾报警模块用于检测是否发生火灾等异常情况，可及时检测火灾，及时止损。

所述语音提示模块用于发生火灾等异常情况时报警，提示人员撤离，减少伤亡，它包括依次连接的语音控制器、音频放大器和扬声器，所述语音控制器采用WT2003芯片，WT2003芯片是一种新型高品质MP3芯片，兼容MCS-51指令系统，与控制模块中的stc15W4K32S4单片机相符合，同时具有定时器和flash存储，可播报语音，以所在区域的人发生了火灾灾情，及时逃离。

所述电器供电开关控制模块、红外控制模块、红外监控模块、烟雾报警模块均采用现有技术中的已知产品实现，因已知产品的数量和型号有许多，每个房间可根据具体的安装或大小选择不同的产品，因现在产品都需要和其他的监控器连接使用，故均留有RS232或者485接口，可与微处理器连接使用，微处理器将各个模块的数据上传，并将下达的指令发送到相应的装置，各个装置进行操作，以实现对火灾灾情的检测以及电器设备的监控。

所述门禁系统安装在门锁上，它包括电磁锁、门状态传感器和信息采集器，所述电磁锁用于打开或关闭门锁，门状态传感器用于检测门状态，门状态包括打开和关闭，具有可采用光开关传感器实现门状态的检索，所述信息采集器用于采集学生或教师的信息，通过与服务器中的存储信息对比，根据对比结果发送开门或者不开门的信息，所述信息采集器采用IC卡读卡器，学生和教师手持IC卡开门，所述IC卡内存储有个人基本信息，也可设计为学生的学生卡，IC卡读卡器读取IC卡内的信息并将通过信息通过CAN通信模块发送给总控器，总控器将其与云服务器内中信息存储，并根据对比结果发送开门信息。IC卡读卡器原理与公交卡、小区门禁卡相似，所述信息采集器还可以采用指纹识别器实现。

所述电子时钟模块采用数个逻辑芯片74HC595构成的数字时钟，并通过设置LED显示模块显示，通过数个逻辑芯片74HC595电子时钟模块计时器，可提现学生的时间。

所述教室内还设有摄像头，摄像头与控制模块连接，用于将采集的图像信息通过CAN通信模块发送给监控室储存。

所述电源采用UPS电源，UPS电源为后备式UPS，它具备了自动稳压、断电保护等UPS基础也最重要的功能，并具有结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点。

本实用新型的工作流程为：所述红外监控模块、烟雾报警模块实时检测采集信息(人或动物信息、火灾灾情信息)通过通信模块发送至云服务器，云服务器自带云计算功能，可根据采集的数据及时计算出是否有灾情，并在有灾情的时候及时发出控制语音提示器发出提示音，通知学生及教师撤离。

学生或教师通过IC卡靠近IC卡读卡器(指纹和指纹识别器)开教室门，避免传统的需要几个早到的学生开门，通过语音提示模块提醒学生上下课；学生离开后，或在规定时间内(晚8点，中午12点)门还处理开启状态，控制模块控制语音提示器语音播报，同时发送信息到监控室，监控室可根据摄像头或红外监控模块查看琴房内是否有人，无人可发送关门指令，实现远程关门，以及是教室内的电器设备，从而实现节约资源。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和实用新型构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。