一种学生智能监控数据采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种学生智能监控数据采集系统，包括用于与PC机连接的包含多个数据采集卡的数据采集单元，所述数据采集卡连接数据总线，所述数据总线上连接有压力传感器、温度报警传感器以及计数器；所述计数器安装于学生宿舍门框上，所述压力传感器、温度报警传感器安装于学生宿舍床上。本实用新型学生智能监控数据采集系统通过压力传感器、温度报警传感器采集相关的压力信号以及温度信号，通过所述计数器采集进出宿舍的人的数量信号，由数据采集卡通过数据总线采集输送到PC机，从而为学生宿舍远程监控管理提供了一种保护学生隐私前提下的监控方案，同时也为PC机有效进行数据处理提供了依据，具有重大的生产实践与现实意义。
【专利说明】一种学生智能监控数据采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能远程监控【技术领域】，具体涉及一种学生智能监控数据采集系统。
【背景技术】
[0002]在国外，因生活方式不同，学生宿舍一般不被视为是教育资源的一部分，只是从生活服务上提供最为人性的保障如安全、舒适、温馨等，在这样环境下培养学生的良好习惯，即所谓环境育人；在国内，几乎所有的学校无不例外的采用管理阿姨加摄像头监控模式，当然还有管理者不定期的抽查模式，这种管理方式存在许多弊端:如不能准确、实时、且有效地远程采集学生的相关数据信号，不便于在线监控学生宿舍情况，特别是不能在尊重学生隐私的前提下实现对学生宿舍的远程数据采集；另外，对一些不易察觉的隐形危险，如电流、电压、烟雾等危害发生无法实现远程的数据采集，因而不便于实现远程监控管理；再次，目前普遍使用和红外摄像头监控无法保证学生隐私等，而且基本上只能对发生事情后提供一些证据，不能进行实现数据在线采集，以便进行预处理和报警。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于解决上述技术问题而提供一种学生智能监控数据采集系统，其可有效地采集各种可以实现远程监控的数据信号，保证了在尊重学生的隐私的情况下进行相关监控所需要的数据的采集。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种学生智能监控数据采集系统，包括用于与PC机连接的包含多个数据采集卡的数据采集单元，所述数据采集卡连接数据总线，所述数据总线上连接有压力传感器、温度报警传感器以及计数器；所述计数器安装于学生宿舍门框上，所述压力传感器、温度报警传感器安装于学生宿舍床上。
[0006]所述数据总线上还连接防火摄像头、防盗摄像头。
[0007]所述数据总线上连接有烟雾浓度检测器。
[0008]所述数据总线上连接有电压监测器。
[0009]所述数据总线连接声光报警器。
[0010]本实用新型学生智能监控数据采集系统通过压力传感器、温度报警传感器采集相关的压力信号以及温度信号，通过所述计数器采集进出宿舍的人的数量信号，由数据采集卡通过数据总线采集输送到PC机，从而为学生宿舍远程监控管理提供了一种保护学生隐私前提下的监控方案，同时也为PC机有效进行数据处理提供了依据，具有重大的生产实践与现实意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1所示为本实用新型实施例提供的一种学生智能监控数据采集系统的示意图；
[0012]图2所示为本实用新型实施例提供的一种电压监测器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。
[0014]请参阅图1，一种学生智能监控数据采集系统，包括用于与PC机连接的包含多个数据采集卡(如可以采用PX1-6221数据采集卡)的数据采集单元，所述数据采集卡连接数据总线，所述数据总线上连接有压力传感器、温度报警传感器以及计数器；所述计数器安装于学生宿舍门框上，所述压力传感器、温度报警传感器安装于学生宿舍床上。
[0015]需要说明的是，所述的计数器包括有人体感应器和计数器芯片，用于判断学生宿舍有人、无人，并能动态计数和显示宿舍内的人数变化情况，从而可以实现隐私保护前提下的学生的数量信息的采集。
[0016]具体实现年，所述的压力传感器安装在于学生床的床板上，主要用于采用来自于上部压力，当有学生躺在在床上时，可以通过该压力传感器采集压力信号，从可以由采集的压力信息判断学生是否在床上。所述的压力传感器较优的采用高精度电阻应变式压力传感器。
[0017]电阻应变式压力传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生变形时，电阻应变片(转换元件)受到拉伸或压缩应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，从而使电桥失去平衡，产生相应的差动信号，供后续电路测量和处理。通过床上的重量来判断床上是否有学生的监控模式，相对红外摄像监控有很多的好处，不仅可以充分地保证学生的隐私，而且更关键的是可以根据学生实际到寝的情况进行预报警和预处理。
[0018]当然单凭床上的重量不能足以证明床上躺着的就是学生，也有可能是学生在床上放有其他重物，所以同时在床上加装温度传感器，其采用普通的温敏电阻，主要作用是监控床上在相对时间内是否有温度的变化来进一步监测床上是人还是物。
[0019]作为本申请的一个实施例，所述数据总线上还连接防火摄像头、防盗摄像头和\或烟雾浓度检测器，也可以是各种可用的有毒有害气体检测装置等。
[0020]作为本申请的一个实施例，所述数据总线上还连接有电压监测器。
[0021]下面，试举出一个上述的有电压监测器的电路原理，所述的电压监测器主要是检测是否有学生在使用大功率器件，以充分保证学生宿舍用电安全。该监控系统采用ZMPT107系列精密电流型电压互感器来采集电压变化的信号，ZMPT107采用环氧树脂的密封材料构成，额定输入电流为2mA，额定输出电流为2mA，变比是1000: 1000，ZMPT107具有较好的线性度(0.1%)和较高的精度等级(0.2级)，能够满足监控学生宿舍电压的要求，电压监测器的电路图，如图2所示，包括ZMPT107系列电流型电压互感器构成的电压检测部分和LM358双运放芯片构成精密整流电路的处理部分组成。
[0022]检测部分对三根相线的相电压进行检测，然后输出一个交流电流经过采样电阻转换成交流电压，处理部分将检测电路获得的微弱的交流电压转换成电压值为交流电压的有效值的直流电压，图中，J2为ZMPT107精密电流互感器，Jl为采集信号的输出端，检测到的信号送入虚拟仪器公司的采集卡PX1-6221进行处理。
[0023]当然，所述的电压监测器的电路原理，并不限于上述的实施例，也可以采用其它的电压监测器或电路。作为本申请的一个实施例，所述数据总线连接声光报警器。
[0024]宿舍停电后突然来电可能会造成较为严重的安全隐患。本系统通过采用虚拟仪器公司PX1-6221数据采集卡中的一个通道，可以用来专门监测停电后来电信号，当停电后又来电信号识别成功后，立即测量电压和电流值，如果监测到的电压和电流值两者之一在非正常范围内，说明有高功率的用电器在工作，PX1-6221数据采集卡将立即输出一个信号控制继电器关断电源总开关进入保护模式并报警。
[0025]如果出现用火、用电、用气等安全隐患，系统立即通过声光报警器进行报警，并自动执行命令如断电、开窗等，对学生宿舍进行安全保护。整个系统能稳定运行，安全可靠，对学生宿舍智能监控发挥出较好的作用。
[0026]从以上本申请的技术方案可以看出，本实用新型学生智能监控数据采集系统通过压力传感器、温度报警传感器采集相关的压力信号以及温度信号，通过所述计数器采集进出宿舍的人的数量信号，由数据采集卡通过数据总线采集输送到PC机，从而为学生宿舍远程监控管理提供了一种保护学生隐私前提下的监控方案，同时也为PC机有效进行数据处理提供了依据，具有重大的生产实践与现实意义。
[0027]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种学生智能监控数据采集系统，其特征在于，包括用于与PC机连接的包含多个数据采集卡的数据采集单元，所述数据采集卡连接数据总线，所述数据总线上连接有压力传感器、温度报警传感器以及计数器；所述计数器安装于学生宿舍门框上，所述压力传感器、温度报警传感器安装于学生宿舍床上。
2.根据权利要求1所述学生智能监控数据采集系统，其特征在于，所述数据总线上还连接防火摄像头、防盗摄像头。
3.根据权利要求2所述学生智能监控数据采集系统，其特征在于，所述数据总线上连接有烟雾浓度检测器。
4.根据权利要求3所述学生智能监控数据采集系统，其特征在于，所述数据总线上连接有电压监测器。
5.根据权利要求f4任一项所述学生智能监控数据采集系统，其特征在于，所述数据总线连接声光报警器。
【文档编号】G05B19/042GK204009452SQ201420408424
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】张吉庭, 陈江江 申请人:江苏海事职业技术学院