CN109003212A - 一种基于LoRa无线网络的校园监控管理*** - Google Patents

一种基于LoRa无线网络的校园监控管理*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于LoRa无线网络的校园监控管理***，包括后台管理中心、出入管理单元、教学楼管理单元、校园监控单元及LoRa网关；后台管理中心包括PC终端、显示屏、服务器以及云存储服务器；出入管理单元包括第一控制器、第一指纹识别模块、第一GPS模块、第一LoRa模块、门禁模块以及第一摄像头；教学楼管理单元包括第二控制器、第二指纹识别模块、第二GPS模块、第二LoRa模块以及第二摄像头；校园监控单元包括数据采集终端以及无线摄像头，数据采集终端包括MCU、GS485串口、GJ45接口、无线通信模块、第三LoRa模块、第三GPS模块、状态指示灯以及电源模块；本发明具有传便于学生管理、方便教师了解学生动态、有效提高学校安全管理的优点。

Description

一种基于LoRa无线网络的校园监控管理***
技术领域
本发明属于安全监测技术领域，具体涉及一种基于LoRa无线网络的校园监控管理***。
背景技术
众所周知，学校是人员密集场所，而学校的管理的重要性也日益凸显，尤其是学生的进出校园、上课考勤管理等，通过管理学生的仅出校园和上课出勤情况，教师可以实时了解学生的动态。尤其是对于学生出入校园情况的管理日益重要，由于教师不能时刻陪伴学生身边，因此，学生是否在学校、是否按时上课，都不能有效的了解，从而对教师管理学生带来严重的不便，一旦学生外出时出现意外，不能及时赶回学校，教师也不能第一时间知晓，因此通过校园监控管理***来监控学生进出校园和上课出勤情况很有必要，以便教师实时了解学生的生活和学习状态。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种传输距离远、功耗低、安全性高的基于LoRa无线网络的校园监控管理***。
本发明的技术方案如下：
一种基于LoRa无线网络的校园监控管理***，包括后台管理中心、出入管理单元、教学楼管理单元以及校园监控单元，所述后台管理中心通过LoRa网关与出入管理单元、教学楼管理单元以及校园监控单元相连；
后台管理中心包括PC终端，所述PC终端连接有显示屏、服务器以及云存储服务器；
所述出入管理单元包括第一控制器，所述第一控制器连接有第一指纹识别模块、第一GPS模块、第一LoRa模块、门禁模块以及第一摄像头；
所述教学楼管理单元包括第二控制器，所述第二控制器连接有第二指纹识别模块、第二GPS模块、第二LoRa模块以及第二摄像头；
所述校园监控单元包括数据采集终端以及无线摄像头，所述数据采集终端包括MCU，所述MCU连接有GS485串口、GJ45接口、无线通信模块、第三LoRa模块、第三GPS模块、状态指示灯以及电源模块，无线摄像头通过无线网络与MCU相连；
所述第一LoRa模块、第二LoRa模块以及第三LoRa模块均通过LoRa无线网络与LoRa网关相连。
进一步，所述PC终端通过光纤网络与LoRa网关相连。
进一步，所述第一摄像头与第一控制器通过传输线直连。所述第二摄像头与第二控制器通过传输线直连。
进一步，所述PC终端通过光纤网络与服务器以及云存储服务器相连。
进一步，所述出入管理单元、教学楼管理单元均至少为1个，每个出入管理单元以及教学楼管理单元分别设置具有唯一地理位置信息的第一GPS模块以及第二GPS模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过出入管理单元对校园出入门口进行全天候监控，其中第一指纹识别模块对出入校园的学生信息进行识别并记录，从而对出入校园的学生信息进行自动登记并记录，从而便于学校教师对学生的出入校园情况进行监控，有效提高教师对学生的管理效率；通过教学楼管理单元对教学楼内的教室情况进行监控，其中第二摄像头对教学楼内情况进行监控，第二指纹识别模块对学生出勤情况进行统计，从而便于教师对出勤学生的动态进行监控和管理；通过校园监控功能单元中的无线摄像头对校园内的情况进行监控，并通过数据采集终端将无线摄像头拍摄到的信息反馈至后台管理中心的PC终端，最终存储到服务器及云存储服务器中，从而便于教师对自己学生在小情况进行了解：总之，本发明具有传便于学生管理、方便教师了解学生动态、有效提高学校安全管理的优点。
附图说明
图1为本发明的控制框图。
图2为本发明中数据采集终端控制框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种基于LoRa无线网络的校园监控管理***，包括作为后台管理的后台管理中心、设置于校园出入门口处的出入管理单元、设置于教学楼内的教学楼管理单元以及设置于校园内的校园监控单元，所述后台管理中心通过LoRa网关与出入管理单元、教学楼管理单元以及校园监控单元相连；
后台管理中心包括PC终端，所述PC终端连接有显示屏、服务器以及云存储服务器，其中显示屏为LCD显示屏或由单个LED显示屏拼接构成的LED显示幕墙，服务器作为出入管理单元、教学管理单元以及校园监控单元采集到的数据信息的短期存储装置，云存储服务器作为出入管理单元、教学管理单元以及校园监控单元采集到的数据信息的长期存储装置；
所述出入管理单元包括第一控制器，所述第一控制器连接有第一指纹识别模块、第一GPS模块、第一LoRa模块、门禁模块以及第一摄像头，其中第一控制器接收第一指纹识别模块以及第一摄像头采集的数据信息，并向门禁模块发出执行指令，同时通过LoRa模块将第一指纹识别模块及第一摄像头采集到的数据信息同与第一GPS模块对应的位置信息通过LoRa无线网络反馈至后台管理中心；
所述教学楼管理单元包括第二控制器，所述第二控制器连接有第二指纹识别模块、第二GPS模块、第二LoRa模块以及第二摄像头，其中第二控制器接收第二指纹识别模块、第二摄像头采集的数据信息，并通过LoRa模块将第二指纹识别模块及第二摄像头采集到的数据信息同与第二GPS模块对应的位置信息通过LoRa无线网络反馈至后台管理中心；
所述校园监控单元包括数据采集终端以及无线摄像头，所述数据采集终端包括MCU，所述MCU连接有GS485串口、GJ45接口、无线通信模块、第三LoRa模块、第三GPS模块、状态指示灯以及电源模块，无线摄像头通过无线网络与MCU相连，每个数据采集终端连接多个无线摄像头，每个摄像头分别将采集到的视频监控信息传送至数据采集终端，数据采集终端将收集到的信息通过LoRa无线网络反馈至后台管理中心；
所述第一LoRa模块、第二LoRa模块以及第三LoRa模块均通过LoRa无线网络与LoRa网关相连。
本实施例中，所述PC终端通过光纤网络与LoRa网关相连，从而实现PC终端与LoRa网关之间数据信息的快速传输；所述第一摄像头与第一控制器通过传输线直连，每个第一控制器对应一个第一摄像头，从而使得第一摄像头与第一控制器一一对应；所述第二摄像头与第二控制器通过传输线直连；所述PC终端通过光纤网络与服务器以及云存储服务器相连；所述出入管理单元、教学楼管理单元均至少为1个，每个出入管理单元以及教学楼管理单元分别设置具有唯一地理位置信息的第一GPS模块以及第二GPS模块。
本发明在实施时
学生出入校园的管理，第一指纹识别模块与后台管理中心中的服务器存储有学生的指纹信息，其中学生的指纹信息在办理入学时通过后台管理中心同一采集并与第一指纹识别模块共享，平时门禁模块(具体实施时，门禁模块为挡杆或者电动门)处于关闭状态，学生需要出入校园时，使用录入了指纹信息的手指操作第一指纹识别模块，第一指纹识别模块读取了学生的指纹信息后，第一控制器向门禁模块发出开启指令，并将接收到的指纹信息通过第一LoRa模块与LoRa网关的连接，将信息反馈至PC终端，PC终端将学生的出入情况分别传送至服务器及云存储服务器进行存储，以便教师及校方管理人员后期查询；在实际管理中，会出现多名学生共同出入校园的情况，此时只需一个学生录入指纹就可以实现门禁模块开启，从而并不能很好的对学生出入校园情况进行监控管理，因此在出入管理单元中设置与第一控制器连接的第一摄像头进行视频监控，并且第一控制器将第一摄像头采集到的数据信息反馈至后台管理中心的PC终端，同样的，PC终端将收集到的视频信息穿书之服务器、云存储服务器进行存储，在第一控制器发送指纹信息及视频信息时，同时将与第一控制器连接的第一GPS模块获得的定位信息一桶发送至后台管理中心，从而有效做到精细化管理；
对于学生出勤情况的管理，第二指纹识别模块设置于教室门口，第二摄像头设置于教室内，学生在上课前，用录入了指纹信息的手指操作第二指纹识别模块，第二指纹识别模块将学生的打卡签到信息通过第二LoRa模块与LoRa网关之间的连接反馈至后台管理中心的PC终端，PC终端将学生信息发送至服务器及云存储服务器，从而便于教师了解学生的出勤情况，而第二摄像头用于监控教室内学生的学习动态，便于教师对教室内学生状况的及时了解；
而校园监控单元对校园内的情况进行监控，每个数据采集终端连接多个无线摄像头，在具体实施时，根据学校的面积情况选择校园监控单元的数量，从而对校园内进行全方位监控。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于LoRa无线网络的校园监控管理***，其特征在于：
包括后台管理中心、出入管理单元、教学楼管理单元以及校园监控单元，所述后台管理中心通过LoRa网关与出入管理单元、教学楼管理单元以及校园监控单元相连；
后台管理中心包括PC终端，所述PC终端连接有显示屏、服务器以及云存储服务器；
所述出入管理单元包括第一控制器，所述第一控制器连接有第一指纹识别模块、第一GPS模块、第一LoRa模块、门禁模块以及第一摄像头；
所述教学楼管理单元包括第二控制器，所述第二控制器连接有第二指纹识别模块、第二GPS模块、第二LoRa模块以及第二摄像头；
所述校园监控单元包括数据采集终端以及无线摄像头，所述数据采集终端包括MCU，所述MCU连接有GS485串口、GJ45接口、无线通信模块、第三LoRa模块、第三GPS模块、状态指示灯以及电源模块，无线摄像头通过无线网络与MCU相连；
所述第一LoRa模块、第二LoRa模块以及第三LoRa模块均通过LoRa无线网络与LoRa网关相连。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的校园监控管理***，其特征在于：所述PC终端通过光纤网络与LoRa网关相连。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的校园监控管理***，其特征在于：所述第一摄像头与第一控制器通过传输线直连。所述第二摄像头与第二控制器通过传输线直连。
4.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的校园监控管理***，其特征在于：所述PC终端通过光纤网络与服务器以及云存储服务器相连。
5.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的校园监控管理***，其特征在于：所述出入管理单元、教学楼管理单元均至少为1个，每个出入管理单元以及教学楼管理单元分别设置具有唯一地理位置信息的第一GPS模块以及第二GPS模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN203520486U (zh) * 2013-10-14 2014-04-02 江西理工大学 基于无线传感器网络的智能教学管理***
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