图书馆空座检测系统的制作方法

本发明涉及检测系统技术领域，具体说一种图书馆空座检测系统。

背景技术：

依据国家统计发布的数据，我国在校大学生约有两千六百万人，且我国高校总计两千五百多所。以每所学校有一个图书馆，每个图书馆只能容纳五千人，给每人一个座位学习，那这些资源远远不够，将会有一半在校大学生失去学习机会，这样不仅耽误学生身体健康，更是浪费了学习时间。

占座，在各个学校图书馆中都是个极度平凡，却让图书馆管理人员头疼的一个问题。这样不但不利于座位的使用，而且图书馆有限的资源得不到充分利用，还时常带来各种矛盾。

前面两种情况，使得在图书馆找座位已经非常不容易。如果遇上期末，图书馆人多的时候，学生到图书馆就需要将每个楼层都跑遍，花十几或二十分钟，甚至更长时间才能找到座位，这样减少了学生学习时间。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出了一种图书馆空座检测系统，用户端通过与传感器检测的图书馆实时数据进行交互，能够给用户提供座位指引，让用户能在图书馆直接找到心仪的座位，既省时又省力。

为实现上述目的，本发明提供了一种图书馆空座检测系统，包括：人流量监测系统、无线传输模块、数据采集端、无线wifi模块、服务器端、客户端；

本系统将图书馆座位分为多个区域，每个区域均设有人流量监测系统和摄像头；所述人流量监测系统，包括人体红外传感器、光敏传感器、温度传感器、单片机，所述人体红外传感器、光敏传感器、温度传感器均与单片机相连；各个人流量监测系统通过无线传输模块进行数据传输；

各个人流量监测系统输出的数据、摄像头采集的图片均传输至数据采集端，数据采集端通过无线wifi模块与服务器端相连，所述服务器端还与客户端通讯连接。

进一步地，人流量监测系统中的光敏传感器为两个，即光敏传感器a和光敏传感器b；

先触发光敏传感器a再触发光敏传感器b，即代表方向为“进”，人数+1；

先触发光敏传感器b再触发光敏传感器a，即代表方向为“出”，人数+1；

人数统计：|方向为“进”的人数-方向为“出”的人数|。

进一步地，所述服务器端设有座位数据库，该座位数据库种录入有图书馆中每个区域的座位数量以及具体位置情况，根据数据采集端发送过来的数据，实时更新空座的数据。

进一步地，在光敏传感器的电路中串接一个电阻，转换成电压的变化，再利用adc读取读取light_sensor上面的电压。

进一步地，人流量监测系统还包括与单片机相连的湿度传感器。

进一步地，客户端实时发布空座数量以及所在区域位置，并且有该区域的温湿度显示，以及图书具体位置的缩略图。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：此系统既能够实时监控图书馆座位的使用情况，减少占座行为，也能够公平、合理地利用图书馆资源。系统采用单片机收集传感器采集的数据，通过无线wifi模块进行单片机和服务器之间的数据交互，再通过服务器和客户端之间的数据交互，保证用户使用app随时查看图书馆的空座情况，以便于用户能够合理安排自己的学习地点，避免了用户到图书馆难觅座位。用户还可以在app中查看图书馆的温湿度，以及图书具体位置，这样用户就可以做好学习打算，不耽误时间。

附图说明

图1为一种图书馆空座检测系统结构框图；

图2为光敏传感器电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

本实施提供一种图书馆空座检测系统，将图书馆座位进行区域划分，采用光敏传感器对区域的人流量进行检测，将人流数据传送给单片机，单片机与服务器进行数据传输，具体座位位置采用摄像头拍取图片，在对图片进行数据处理后，对座位区块进行分析，一起反馈到数据采集端，最终由服务器将单片机与图片的处理信息进行综合分析处理。用户端提出请求时，服务器端将处理完的信息反馈给用户端，且用户端会实时更新图书馆座位的数据，保证数据的最新化。

具体的的座位信息，是经过将图书馆分区域后，由摄像头拍摄图片，分析识别像素，再获取区域中空座的坐标，对坐标点进行详细的分析后，将数据反馈到服务器进行分析处理。

图书馆空座检测方法：

1)利用人体红外传感器、光敏传感器统计每个区域内现有的自习人数；

2)安装全方位的摄像头，实时监控每个区域内自习场所，以便于同学需要时，发送经过图像处理的图片，判断出具体的空座位置；

3)创建一个座位数据库，该座位数据库种录入有图书馆中每个区域的座位数量以及具体位置情况，根据数据采集端发送过来的数据，实时更新空座的数据，方便同学们查看；

4)客户端设计一款app，发布实时空座数量的情况以及所在区域位置，并且有图书馆的温湿度显示，以及图书具体位置的缩略图。

该系统的基本功能的介绍：

1.用户端：

(1)登录注册。

(2)进行读者身份认证。

(3)查看座位详细位置。

(4)查看温湿度详情。

2.数据采集端：

(1)利用人体红外传感器、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器判断一个区域内的现有人数及室内温度湿度情况；

(2)统计图书馆每个区域应有的座位情况，并根据人体红外传感器、光敏传感器检测的现有人数，将两组数据进行对比，计算出每个区域空座数量的情况；

(3)将摄像头拍取进行图片分析处理，判定座位的具体位置；

(4)利用无线传输模块实现单片机间的通信；

(5)通过无线wifi模块与服务器进行数据交互。

3.服务器端：

接收数据采集端的数据，进行分析处理。

响应用户端发出的请求。

反馈数据信息到用户端及数据采集端。

服务器端中创建一个监听端口6000的服务器socket，同样在客户端建立相同端口6000的socket，且将请求发送到服务器的ip地址(192.168....)上，服务器接收到请求后，进行数据(温度、湿度、人流量)处理，将处理好数据存储到数据库中并将处理完的数据返回给客户端。

本申请中的主要器件介绍：

(1)单片机采用的是stm2单片机。和其它的主控芯片相比而言性能高、成本低、功耗低。它是基于armcortex内核的。

(2)传感器使用光敏传感器、ds18b20温度传感器、hc-sr501人体红外感应器。esp18b20温度传感模块是数字模块，只需对单片机串口进行配置即可读取外部温度数据。

(3)数据通信选用的是2.4g无线传输模块nrf24l01和esp8266无线wifi模块。nrf24l01，模块用于项目中单片机间的通信，使用方便。模块有四种工作模式：发射、接收、空闲和掉电，空闲和掉电这两种工作模式不仅延长了模块使用寿命，而且体现了环保、节能意识。esp8266，对模块进行相应的配置与对串口进行配置，即可通过网络(wifi)传输自己的数据。atk-esp8266模块与产品连接起来简单，因为它兼容3.3v、5v的单片机系统，还支持lvttl串口。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。