一种校园安全监测系统的制作方法

本发明涉及校园安防技术领域，具体涉及一种校园安全监测系统。

背景技术：

当今社会，校园安全已经成为一个社会高度关注的热点问题，有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安社会工作的一个重要内容，校园安防工程是全面加强学校安全管理工作，维护学校正常教育教学和生活秩序，保证师生人身财产安全，营造安全、稳定、文明、健康的育人环境的一项基础性工作。在校园安保系统中，目前主要依靠人工巡视、门禁系统、传统视频监视系统等传统安检手段，存在效率低下，可靠性低，不能实时智能监测等缺陷，现有技术中，一般是发生了事故，才会去查找校园视频，人工查看现场图像，智能化低、效率低、劳动强度大。但随着教育事业快速发展，校园规模不断扩大，流入校园的人口也越来越复杂，这时依靠人工巡视、门禁系统、传统视频监视系统将存在漏洞多、效率低下等缺点。运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高学生安全防范等级、加强校园的安全防护迫在眉睫。

公开号为cn105791772a的发明公开了一种校园无线视频监控系统，包括前端探测系统、后台监控系统、无线传输系统和电源系统，所述前端探测系统采集视频以及气象数据，通过无线传输系统发送给后台监控系统，所述后台监控系统包括信息处理模块和智能视频分析模块，信息处理模块对气象数据分析处理，将预警信息发送给后台监控系统的显示终端，智能视频分析模块对采集的视频流进行行为识别，将异常数据发送给后台监控系统显示终端，所述电源系统为前端探测系统供电。构建校园无线视频监控系统可有效弥补有线监控系统的不足，免去布线的麻烦，提高校园视频监控的能力，对保证校园安全具有重要作用。该发明采用多个摄像头对校园内进行监测，但是较多的摄像头增加了投入，建设复杂、线路复杂、且后期的维护成本高，对于监测死角监测能力有限。

公开号为cn105345805a的发明公开了一种校园夜间安全巡逻机器人，包括用于行走且作为承载主体的四轮小车，在所述四轮小车内设置有以单片机stm32为中心的单片机控制模块，以及与单片机控制模块连接且设置在四轮小车上的环境监测模块、驱动模块、报警模块、gprs无线通信模块和电源；所述电源为单片机控制模块、报警模块和驱动模块提供电源；本发明结构简单，设计合理，抗干扰能力强，解决校园安全巡视工作，减少工作人员的劳动量，提高工作效率。但是该机器人的机构复杂，每个的成本较高，不适合推广。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是提供一种校园安全监测系统，可以对教学楼、校内道路进行自动化巡检，时刻观察校园内是否发生暴力等情况，避免学生受到伤害，且可以对校内的温度、烟雾等情况进行监测，在校园内出现灾害事故时及时发现并疏散学生。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种校园安全监测系统，包括控制单元、校园巡检单元、门禁单元和中心监测单元，所述校园巡检单元包括教学楼巡检单元和校内巡检单元，所述教学楼巡检单元包括对应走廊设置的升降机构，所述升降机构上设置第一监测机构，所述校内巡检单元包括沿校内道路设置的轨道机构，所述轨道机构上设置第二监测机构和发电机构，所述中心监测单元包括楼顶上方设置的第三监测机构，所述校园巡检单元、门禁单元和中心监测单元与所述控制单元连接。

进一步的，所述控制单元包括工控机和数据库服务器，所述工控机与第一gprs模块连接。

进一步的，所述门禁单元包括第二gprs模块、第一基站、rfid感应式读卡器、门禁控制器、电子开关门以及对应所述电子开关门设置的第一摄像头，所述rfid感应式读卡器与学生、老师携带的rf卡相配合，所述第一基站与第二gprs模块、门禁控制器和第一摄像头连接，所述rfid感应式读卡器、门禁控制器、电子开关门依次连接。

进一步的，所述第一监测机构包括第三gprs模块、第二基站、第二摄像头和传感器模块，所述第二基站与第三gprs模块、第二摄像头和传感器模块连接。

进一步的，所述传感器模块包括风速传感器、雾霾传感器、烟雾传感器、红外温度传感器。

进一步的，所述升降机构包括楼房侧面对应走廊设置的导向杆，所述导向杆两侧设置相配合的导向槽，所述导向杆上套设滑块，所述滑块对应所述导向槽设置升降轮，所述滑块的上端通过拉绳与设置在所述导向杆顶端的提升机构连接，所述第一监测机构包括所述导向杆顶端设置的第三基站和第四gprs模块，所述滑块上设置第三摄像头，所述第三摄像头、第四gprs模块和提升机构与所述第三基站连接。

进一步的，所述提升机构包括通过支架设置在所述导向杆顶端的卷盘，所述卷盘的转轴通过传动机构与驱动机构连接。

进一步的，所述驱动机构包括伺服电机，所述传动机构包括所述转轴上设置的从动齿轮以及对应所述从动齿轮在所述伺服电机上设置的主动齿轮。

进一步的，所述轨道机构包括沿校内道路设置的立柱，所述立柱上设置滑轨，所述滑轨上设置移动小车，所述移动小车上设置所述第二监测机构，所述第二监测机构包括所述移动小车上设置的控制器和第五gprs模块以及通过两轴云台设置的第四摄像头，所述第四摄像头、控制器和第五gprs模块依次连接，所述移动小车和两轴云台与控制器信号连接。

进一步的，所述发电机构包括设置在所述滑轨上的门型框架，所述门型框架顶端设置太阳能电池板，所述太阳能电池板通过太阳能控制器与充放电控制器连接，所述充放电控制器与第一蓄电池连接，所述滑轨的端部设置充电插座，所述充电插座与所述充放电控制器连接，所述移动小车上设置第二蓄电池，所述移动小车上设置与所述第二蓄电池相连接的充电插头，所述充电插头与所述充电插座相配合。

进一步的，所述太阳能电池板下方在所述门型框架上设置吸热板，所述吸热板内部中空设置吸热腔，所述吸热腔内设置储热液体，所述吸热板下表面设置温差发电片，所述温差发电片通过所述充放电控制器与所述第一蓄电池连接。

进一步的，所述吸热腔上下高度差小于5cm。

有益效果如下：

本发明提供了一种校园安全监测系统，包括控制单元、校园巡检单元、门禁单元和中心监测单元，控制单元作为控制中心对其它单元进行控制，并接收其它单元监测到的信息。校园巡检单元包括教学楼巡检单元和校内巡检单元，可以对教学楼和校内的道路进行自动化巡检，代替人工巡检。教学楼巡检单元对应走廊在教学楼侧面设置升降机构，升降机构上设置第一监测机构，教学楼巡检的重点在于防止走廊出现危险事故，通过升降机构带动第一巡检机构在各个层楼上下移动，这样一个教学楼巡检单元便可以对整个教学楼实现巡检，投资力度小，巡检强度大，人工成本低。校内巡检单元是针对校内道路设置轨道机构，并在轨道机构上设置第二监测机构和发电机构，第二监测机构采用移动式小车实现，可以沿着轨道在校内道路实现自动化巡检，发电机构设置在轨道机构上，在移动小车电力不足时可以进行充电，保证持续化作业。中心监测单元是针对校园整体进行监测，在各个楼顶设置第三监测机构，可以对校园内的整体情况进行监测。门禁单元能够对进出校门的人员进行监测，防止不法分子偷偷进入校内，对进出校园的人进行严格监控，可以避免校园伤害事件的发生。通过三个单元的配合，实现对整个校园安全监测，避免出现校园暴力或学生受伤害事件的发生。

本发明可以对教学楼、校内道路进行自动化巡检，时刻观察校园内是否发生暴力等情况，避免学生受到伤害，且可以对校内的温度、烟雾等情况进行监测，在校园内出现灾害事故时及时发现并疏散学生，极大的保证了学生的安全，且减轻了校内巡检人员的工作强度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明校园安全监测系统的系统结构图；

图2是本发明教学楼巡检单元的结构示意图；

图3是本发明升降机构的截面图；

图4是本发明发电机构的结构示意图；

图5是本发明校内巡检单元的结构示意图；

图6是本发明移动小车充电结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图1所示：本实施例提供了一种校园安全监测系统，包括控制单元、校园巡检单元、门禁单元22和中心监测单元23，所述校园巡检单元包括教学楼巡检单元24和校内巡检单元25，所述教学楼巡检单元包括对应走廊设置的升降机构，所述升降机构上设置第一监测机构，所述校内巡检单元包括沿校内道路设置的轨道机构，所述轨道机构上设置第二监测机构和发电机构，所述中心监测单元23包括楼顶上方设置的第三监测机构，所述校园巡检单元、门禁单元和中心监测单元与所述控制单元连接。

该系统包括控制单元、校园巡检单元、门禁单元和中心监测单元，控制单元作为控制中心对其它单元进行控制，并接收其它单元监测到的信息。校园巡检单元包括教学楼巡检单元和校内巡检单元，可以对教学楼和校内的道路进行自动化巡检，代替人工巡检。教学楼巡检单元对应走廊在教学楼侧面设置升降机构，升降机构上设置第一监测机构，教学楼巡检的重点在于防止走廊出现危险事故，通过升降机构带动第一巡检机构在各个层楼上下移动，这样一个教学楼巡检单元便可以对整个教学楼实现巡检，投资力度小，巡检强度大，人工成本低。校内巡检单元是针对校内道路设置轨道机构，并在轨道机构上设置第二监测机构和发电机构，第二监测机构采用移动式小车实现，可以沿着轨道在校内道路实现自动化巡检，发电机构设置在轨道机构上，在移动小车电力不足时可以进行充电，保证持续化作业。中心监测单元是针对校园整体进行监测，在各个楼顶设置第三监测机构，可以对校园内的整体情况进行监测。门禁单元能够对进出校门的人员进行监测，防止不法分子偷偷进入校内，对进出校园的人进行严格监控，可以避免校园伤害事件的发生。通过三个单元的配合，实现对整个校园安全监测，避免出现校园暴力或学生受伤害事件的发生。

所述控制单元包括工控机14和数据库服务器13，所述工控机14与第一gprs模块15连接。工控机作为控制主机，通过第一gprs模块接受其他单元发送来的监测信息，对工作人员进行展示。且数据库服务器可对监测到的信息进行存在，在以后用到以前的数据时可以随时调用。

所述门禁单元22包括第二gprs模块5、第一基站6、rfid感应式读卡器2、门禁控制器4、电子开关门3以及对应所述电子开关门3设置的第一摄像头8，所述rfid感应式读卡器2与学生、老师携带的rf卡1相配合，所述第一基站6与第二gprs模块5、门禁控制器4和第一摄像头8连接，所述rfid感应式读卡器2、门禁控制器4、电子开关门3依次连接。rfid感应式读卡器在感应到rf卡时将信号传递给门禁控制器，门禁控制器控制电子开关门开门，允许持卡人进入，可以防止外界不良人员混入校园。门禁控制器和第一摄像头与第一基站连接，可以将现场的监测视频以及电子开关门的情况发送给控制单元，便于及时发现大门处的危险情况并及时反应。

所述第三监测机构包括第三gprs模块10、第二基站11、第二摄像头12和传感器模块9，所述第二基站11与第三gprs模块10、第二摄像头12和传感器模块9连接。第三监测机构采用第二基站对现场设备进行控制，并接收数据通过第三gprs模块发送给控制单元，第二摄像头可以对校园内的情况进行整体监测，而传感器模块可以对校园内的各项数据进行监测。各个基站可以采用便携式电脑、台式机、单片机或可编程逻辑控制器来实现，现场的设备控制并不复杂，采集设备数量较少，利于控制。

所述传感器模块9包括风速传感器、雾霾传感器、烟雾传感器、红外温度传感器。风速传感器可以对风力大小进行监测，当风力过大时发出警报，避免学生在高空娱乐时出现意外坠落的情况，雾霾传感器对校园内的雾霾进行监测，当颗粒物浓度过大时减少学生的体育运动量，避免吸入过多的颗粒物对身体造成损坏。烟雾传感器与红外传感器进行配合，对校园内是否发生火灾进行监测，降低出现火灾时的损失。

实施例二

如图2和图3所示：其与实施例一的区别在于：

所述升降机构包括楼房侧面对应走廊设置的导向杆44，所述导向杆44两侧设置相配合的导向槽47，所述导向杆44上套设滑块45，所述滑块45对应所述导向槽47设置升降轮46，所述滑块45的上端通过拉绳43与设置在所述导向杆44顶端的提升机构19连接，所述第一监测机构包括所述导向杆44顶端设置的第三基站18和第四gprs模块16，所述滑块45上设置第三摄像头17，所述第三摄像头17、第四gprs模块16和提升机构19与所述第三基站18连接。升降机构通过竖直设置的导向杆实现，在导向杆上设置导向槽，并对应导向杆设置滑块，滑块对应导向槽设置升降轮，通过在导向杆顶端设置提升机构，来驱动拉绳实现对滑块的升降，滑块上设置第三摄像头，可以对各个楼层的走廊进行观察，取代传统的人工巡检方式。

所述提升机构19包括通过支架41设置在所述导向杆44顶端的卷盘42，所述卷盘42的转轴40通过传动机构与驱动机构37连接，提升机构通过支架在导向杆的顶端设置卷盘，拉绳缠绕在卷盘上，通过驱动机构驱动卷盘转动，实现对拉绳的缠绕或防线，最终实现滑块的升降。

所述驱动机构37包括伺服电机，所述传动机构包括所述转轴40上设置的从动齿轮38以及对应所述从动齿轮38在所述伺服电机上设置的主动齿轮39。驱动机构采用伺服电机，其对于角度和速度的控制更加精准，便于对楼层巡检时观察更加到位。伺服电机上设置主动齿轮来驱动卷轴的转轴上的从动齿轮，最终实现卷轴的转动。

实施例三

如图4至图6所示：其与实施例一的区别在于：

所述轨道机构包括沿校内道路设置的立柱52，所述立柱52上设置滑轨53，所述滑轨53上设置移动小车28，所述移动小车28上设置所述第二监测机构，所述第二监测机构包括所述移动小车28上设置的控制器21和第五gprs模块20以及通过两轴云台27设置的第四摄像头26，所述第四摄像头26、控制器21和第五gprs模块20依次连接，所述移动小车28和两轴云台27与控制器21信号连接。校内巡检机构是校园安全监测的重点，早校内道路旁通过立柱设置滑轨，滑轨上设置移动小车，移动小车上设置第二监测机构即控制器、第五gprs模块以及通过两轴云台设置的第四摄像头，移动小车可以采用现有的轨道式小车，移动小车、第四摄像头、两轴云台与控制器连接，受到控制器的控制，实现移动、摄像以及控制摄像方向改变的功能，控制器通过第五gprs模块与控制单元连接，接收控制单元发送来的巡检信息，并将巡检监测到的视频发回控制单元，从而代替人工对校园内进行巡检。控制器可以采用单片机来实现，单片机是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，其结构简单，价格较低，适合推广使用。

所述发电机构包括设置在所述滑轨53上的门型框架48，所述门型框架48顶端设置太阳能电池板29，所述太阳能电池板29通过太阳能控制器30与充放电控制器33连接，所述充放电控制器33与第一蓄电池32连接，所述滑轨53的端部设置充电插座56，所述充电插座56与所述充放电控制器33连接，所述移动小车28上设置第二蓄电池54，所述移动小车28上设置与所述第二蓄电池54相连接的充电插头55，所述充电插头55与所述充电插座56相配合。发电机构产生的电能可以对移动小车进行充电，避免额外架线以及电费问题，保证长时间的巡检作业。发电机构通过在滑轨上设置门型框架，门型框架上设置太阳能电池板，利用太阳能来发电，太阳能控制器可以追踪最大效率区间，从而保证发电的效率，太阳能控制器与充放电控制器连接，从而将转换的电能传输至第一蓄电池进行存储。在滑轨的端部设置充电插座，移动小车上设置第二蓄电池以及充电插头，在小车电量不足的情况下，小车返回原点，使得插头插入插座，进行充电，第二蓄电池可以对移动小车上的控制器、小车自身的驱动电机、第四摄像头、第五gprs模块进行充电，保证巡检作业的正常进行。

所述太阳能电池板29下方在所述门型框架48上设置吸热板49，所述吸热板49内部中空设置吸热腔50，所述吸热腔50内设置储热液体51，所述吸热板49下表面设置温差发电片36，所述温差发电片36通过所述充放电控制器33与所述第一蓄电池32连接。太阳能电池板发电的效率是一定的，而随着发电的进行，电池板本身会升温，这会影响到其发电效率。在电池板下方设置吸热板，吸热板内设置储热液体，可以对电池板的温度进行吸收，保证其发电效率。同时吸热板的温度会上升，在吸热板的下表买内设置温差发电片，可以利用升高的温度与环境温度的差值来发电，进一步提高发电的效率，两者的协同作用，保证电量的充足供应。

所述吸热腔50上下高度差小于5cm，吸热腔的上端和下底部高度差应小于5cm，避免内部的储热液体流动性差而导致吸热板下表面的温度不理想，从而影响到温差发电片的发电量。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。