CN204065788U - 一种远程控制的教学楼自动管理***的节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程控制的教学楼自动管理管理***的节能装置，其包括：信息监控***、信息传输***、信息处理***、信息查询***和信息处理反馈***等方面组成。众多传感器实时进行信息采集，将信息进行汇总，然后由主控芯片进行信息处理，并且按照预设的信息处理机制和解决办法解决***所出现的问题，实现自主、智能、便捷、高效的管理和使用机制，实现了对教学楼的远程控制与自动管理并且对实现低碳环保、资源的合理利用、办公以及教学效率的提高、突发问题的解决也具有重大的意义。

Description

一种远程控制的教学楼自动管理***的节能装置

技术领域

本实用新型涉及一种远程控制管理***，特别涉及的是一种远程控制的教学楼自动管理管理***的节能装置。

背景技术  

近些年来，随着经济的发展，节约能源，提倡低碳环保，方便舒适的生活越来越成为当今社会发展的重要需求。与此同时，一般的教学楼宇的监控***已经不能满足现代学校的需求。然而，新一代智能教学楼监控***的出现将从根本上改善这个问题。

本设计是对教学楼中各教室、办公室的环境信息、电器使用信息、考勤信息、资源使用信息、安保信息、突发情况解决等多方面功能的有机结合，实现了教学楼的自动监管控制，从而大大节约了管理者的人力、物力，提高了使用者的使用效率，改善了突发问题的报警和解决机制，对促进当前社会所提倡的“低碳环保、可持续发展”，有重要意义。

传统的教学楼是动力线按需分配，用机械通、断电源，这样***固定后无法再改动，若要实现复杂的控制要求就更难。而且采用普通控制***，学生和老师不可避免会出现忘关灯，关风扇以及切断教学设备电源的问题，从而浪费了资源；传统的教学楼中无法对各教室的使用情况，课程安排情况和自习室使用情况进行监管控制，造成了学生寻找自习室困难和严重的占座现象，造成了教育资源的浪费；传统的教学楼中无法对学生考勤情况进行有效管理，人工点名的方式浪费时间而且学生投机性很大，学校的领导不能实时的查看各班的学生上课情况，使学生的学习积极性逐渐降低，教育方的管理出现缺失；传统教学楼中对突发问题的解决信息传递很慢，而且反馈慢，不容易快速解决。这些问题是目前我国绝大部分教学楼使用和管理中存在的问题，为解决这些问题，我们的教学楼自动管理***做出了改进。我们的教学楼自动管理***主要由信息监控***、信息传输***、信息处理***、信息查询***和信息处理反馈***等方面组成。众多传感器实时进行信息采集，将信息进行汇总，然后由主控芯片进行信息处理，并且按照预设的信息处理机制和解决办法解决***所出现的问题，实现自主、智能、便捷、高效的管理和使用机制，对实现低碳环保、资源的合理利用、办公以及教学效率的提高、突发问题的解决具有重大的意义。因此，教学楼采用现代化服务监控技术是目前发展的必然趋势。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：远程控制教学楼自动管理对教师内的电器以及多媒体设备进行远程监控与管理，解决管理者远程监管、考勤和同学们寻找自习室困难的问题。

本实用新型具体技术方案如下：

一种基于远程控制的教学楼自动管理的节能装置，***主要由服务器、主控机和从机组成；从机单元相互通信且通过无线模块与主控机单元相连，主控机单元通过GSM模块与服务器相连；从机单元负责采集教室信息——电器的使用状况、教室的环境；主控机总体管理各从机，采集各教室的信息，处理后将实用信息显示出来；服务器通过远程通信设备采集主控机的信息资源，显示在上位机上。

   所述的基于远程控制的教学楼自动管理的节能装置，主控机主要由大厅处理器、液晶显示模块、GSM远程通信、实时时钟模块、RF1101SE模块、信息存储模块、按键模块组成，主控机中的大厅处理器通过RF1101SE模块与各个教室相连接，信息通过GSM远程通信与上位机连接；实时时钟模块，信息存储模块，按键模块通过远程通信设备将采集到的信息传输到主控机中，实现主控机与个信息模块的无线交互。

所述的基于远程控制的教学楼自动管理的节能装置，服务器组成有上位机、GSM无线通信、转接处理器；服务器中的上位机与转接处理器进行信息交互，转接处理器通过GSM无线通信与外部设备相连接，从而完成服务器的信息处理。

从机单元主控单片机通过教室多处的光敏模块采集教室单元的光照情况，可选择每半小时或一小时自动调节窗帘，保证教室足够的光照；通过温湿度模块采集教室的温度和湿度，自动控制窗户的开关，保证教室空气的流通，在教室门口设计刷卡模块和热释电红外探测传感模块，学生可以通过校园卡刷卡进入教室，与此同时自动控制教室灯光的开关，在晚上热释电红外探测传感模块自动启动，防止偷盗情况的发生；通过教室多处的烟雾传感器模块，出现紧急情况时传递信息给主控单片机，同时单片机控制GSM模块，将及时将信息传递出去；与此同时通过无线模块将教室的信息传递给教学楼大厅服务器，实现各个教室与教学楼的信息互通。

所述的基于远程控制的教学楼自动管理的节能装置，从机设计包括光敏模块设计、温湿度传感器、热释红外探测传感模块设计、单片机设计、刷卡模块、烟雾传感器、12864显示模块、无线通信模块；主机硬件电路设计包括单片机设计、12864显示模块、GSM模块设计。

一种远程控制的教学楼自动管理***的节能装置***，主要由信息监控***、信息传输***、信息处理***、信息查询***和信息处理反馈***等方面组成。硬件设备分为为服务器、主控机和从机。从机单元相互通信且通过无线模块与主控机单元相连，主控机单元通过GSM模块与服务器相连。从机单元负责采集教室信息——电器的使用状况，教室的环境；主控机单元组成有大厅处理器、液晶显示模块、GSM远程通信、实时时钟模块、RF1101SE模块、信息存储模块、按键模块。主控机中的大厅处理器通过RF1101SE模块与各个教室相连接，信息通过GSM远程通信与上位机连接。实时时钟模块，信息存储模块，按键模块通过远程通信设备将采集到的信息传输到主控机中，实现主控机与个信息模块的无线交互。RF1101SE模块的特点：操作实用便捷，短距离通信顺畅灵活，较其他的无线传输设备较稳定，经济适用。主控机总体管理各从机，采集各教室的信息，处理后将实用信息显示出来；服务器通过远程通信设备采集主控机的信息资源，显示在上位机上。服务器设在楼管中心，实现远程管理主控单元；主控机设在楼宇大厅，传递远程指令；从机单元分布在单个教室内，接受主机指令，并执行指令。

服务器单元组成有上位机、GSM无线通信、转接处理器。服务器中的上位机与转接处理器进行信息交互，转接处理器通过GSM无线通信与外部设备相连接，从而完成服务器的信息处理。

GSM模块的特点：操作简单，通信距离不受限制以及数据传输速率灵活的优点。

从机单元安装在每个教室内，每一个从机单元都有一个编号，与安装的教室号相对应，负责采集相应教室的数据并分析，根据采集的数据和中央控制单元的要求，对相应教室的环境，学生的上课情况进行监控，同时在总控制单元要求的情况下可把该教室的情况反馈到总控制单元。

从机设计包括光敏模块设计、温湿度传感器、热释红外探测传感模块设计、单片机设计、刷卡模块、烟雾传感器、12864显示模块、无线通信模块；主机硬件电路设计包括单片机设计、12864显示模块、GSM模块设计。

主控机设在楼宇大厅，采集各个教室的环境以及学生的上课情况，并可以结合原有的课程数据进行相应的处理，将信息处理后显示到液晶显示屏，供服务对象查询有用的信息。

服务器单元安装在楼管中心，通过主机管理人员可以查看电脑显示的数据楼来了解任何一个教室的光线情况，照明情况，以及学生的上课情况，并可以发送指令实时控制教室环境，接收教师的预置。

信息采集结构为：（1）教室的温湿度；（2）教室的光照强度；（3）教室电气设备的使用状况；（4）教室安全状况；（5）教室人数

    智能控制结构为：（1）温度调节；（2）光照调节；（3）灯光的控制；（4）电源的管理；（5）报警设置；

    监控***通过各个传感器实时检测各教室和教学楼的温湿度、光照、电器设备、警报安防等信息，通过教室的考勤终端实时检测各教室到课人数与自习室使用情况。各教室的控制终端将各种信息通过无线通信技术实时传送到教学楼管理终端，并且将各种突发情况通过GSM通信技术通知管理者，管理者可通过手机对突发问题方便高效地做出解决。老师和同学们还可以在大厅服务终端查询各教室的课程安排，到课人数，自习室的使用情况和各教室环境信息。该***巧妙地解决了管理者远程监管、老师考勤和同学们寻找自习室困难的问题。教学楼自动管理***的推广，对于提高教学质量和楼宇监管效率，对促进可持续发展具有重要意义。

综上所述与现有技术相比，本实用新型有如下有益效果：

本实用新型有众多传感器实时进行信息采集，将信息进行汇总，然后由主控芯片进行信息处理，并且按照预设的信息处理机制和解决办法解决***所出现的问题，实现自主、智能、便捷、高效的管理和使用机制，对实现低碳环保、资源的合理利用、办公以及教学效率的提高、突发问题的解决具有重大的意义。

附图说明

图1：远程控制的教学楼自动管理***装置整体架构框图；

图2：远程控制的教学楼自动管理***装置从机结构框图；

图3：远程控制的教学楼自动管理***装置主机结构框图；

图4：远程控制的教学楼自动管理***装置服务器结构框图；

图5：远程控制的教学楼自动管理***装置从机单元的软件设计；

图6：远程控制的教学楼自动管理***装置主机单元软件设计结构框图；

图7：远程控制的教学楼自动管理***装置服务器单元软件设计框图。

具体实施方式  

    下面结合附图和实施例对本实用新型的结构进行近一步说明。

实施例：一种基于远程控制的教学楼自动管理的节能装置，参照图1，该***由服务器通过GSM与web网络、手机和控制部分相连接。控制部分由环境监控集中器和环境采集节点（2个）通过RF链接组成，环境监控集中器由教室分管处理器STC（MCU）、LSDRF4310N01无线模块和xxxx LCD通过SPI和I/O口连接组成。环境采集节点（2个）由LSDRF4310N01、STC（MCU）和各类SENSOR通过SPI和I2C连接组成。

该***的控制部分分为主机和从机，主机进行总体控制，从机作为主机的执行器又是照明开关的控制器，实现了教学楼宇的智能化及自动化。本***采用热释电红外探测配合光敏探测对室内有无学生进行检测，实现照明灯具无人自熄，有人自启的目的。光线检测采用光敏电阻，电阻变化时模块的输出电压也变化，通过变换就可以得到光线等级，达到设定值***给出指令并执行相应动作。显示设备使用字符型液晶显示屏，显示内容更丰富，操作更简单，界面更友好。***配有万年历实时时钟显示，方便学生查看时间，更重要的是当***出现异常情时***会自动记录时间和异常时的***状态，为管理员分析和查看数据提供方便。

参照2，从机结构框图，主控机（大厅处理器）通过LSDRF4310N01与从机处理器和分管处理器连接。从机处理器接受火灾监测模块，光线采集模块，温湿度模块，防盗模块的信息；分管处理器接受刷卡模块，液晶显示，防盗模块，光控模块的信息。从机处理器与分管处理器通过RF4310N01连接，由电源管理模块提供支持。

通过上述结构实时检测教室内的光线变化，有变化时立即分析，显示变化并执行相应的照明开关动作。如果主机有指令发送过来，自动分析指令是否对本机有效，如果有效则给出相应的响应，如果无效则丢弃。当管理员要查看当前本教室相关状况时，可以打开电脑进行查看。当有应急需要或无人的情况时，管理员通过电脑上位机中的功能按键强制开关，***将给出20秒的照明时间。达到不用上楼挨个关灯，可达到一体化控制的优点。每个教室都配有监控点，可以实时的对灯光，投影仪等电气设备控制，而且可以对教室的学生的人数，上课查课的情况的信息实时的反馈到电脑上位机上。每个教室都配有考勤终端，进行学生上课情况的查询上课人数以及缺课情况显示在液晶屏上，实时的反馈到电脑上位机上，方便老师的查课，这样节省了时间，充分利用了上课的时间，提高了管理效率。

参照3，主机结构框图。主控机（大厅处理器）通过GSM通信与上位机相互连接，主控机接受液晶显示模块，实时时钟模块，信息存储模块，按键模块的信息并通过RF1101SE模块与A区教室，A31教室，B区教室，C区教室相互连接。

***上电器初始化各设备：包括液晶显示屏、GSM模块、读取***的数据，初始化完毕给出提示。与分机之间始终同步：主机每分钟群发一次指令，该指令对所有的分机有效，数据包中包含当前的数据信息。查看指定教室内的状况：学生输入教室编号，确认后主机自动发送含有从机编号的指令，然后等待相应的从机将相应的数据包返回，主机分析数据并将内容显示给学生，以便学生查找有无空闲教室。控制开关：管理员可以关闭单个教室或者是全局的照明，执行是主机发送相应的指令，分机单元响应指令并执行相关动作。

设置时间段：可通过主机单元设置所有教室内的照明时间段，只有在指定的时间段才可以照明。

参照图4，服务器结构框图。上位机接受监察界面，控制界面，应急处理的信息并与转接处理器相互连接。

打开服务器的上位机控制界面，首先选择合适的COM口与GSM通信***进行串口通信。通信设置完成后，可以进行相关的查询和监控操作。在#10工作区，进行教室环境的检查，首先设置检查的时间间隔，例如选择“30分钟”，然后设置检查的教学楼区域，假设我们选择“A”,然后选择指定检查的教室，假设我们选择“31”教室，那么，接下来点击“OK”，我们就可以在下面教室环境一栏查询“A31”教室的温度、湿度、光照以及使用人数信息。当教学楼中发生了突发事件，例如着火、漏水、漏电、盗窃、医救之类的情况，界面上各项对应的绿色指示区会变成红色，管理人员点击“相应的处理”，服务器自动拨打相关单位的电话，进行突发事件的解决。

图5、图6、图7具体描述了远程控制的教学楼自动管理***装置的各个软件流程；

参照图5，流程开始到功能选择，功能选择分为考勤与自习。考勤下属命令为刷卡获取学生信息记录考勤人数并作出判断是否旷课（Y/N）选择循环程序或是反馈信息。自习下属命令为学生刷卡并作出判断是否有人（Y/N）选择综合信息执行命令或是循环程序。

参照图6，开始到串口设置，串口设置下属命令判断设置成功（Y/N），成功（Y）则进行下属命令#10工作区，不成功（N）怎循环程序。#10工作区分为1.（填写选择教室&&单击OK）Y/N命令，选择后由GSM发送数据，等待接受。2.（单击相应处理&&有警报）Y/N选择后由GSM发送数据。

参照图7，流程第一步为初始化（GSM/RF1101/控制器）之后进入显示菜单显示菜单分为1.按键Y/N？ 2.收信Y/N？ 3.无线报警Y/N？，进行选择后进入子命令。按键Y/N下由命令进入相应子功能，进入相应子功能后由选择新信息Y/N选择是（Y）后传递信息。收信Y/N选择是（Y）后进入命令通过无线将信息传递给指定单元。无线报警Y/N选择是（Y）后进入命令通过GSM将信息传递给上位机。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。 

Claims (1)

1.一种基于远程控制的教学楼自动管理的节能装置，主要由服务器、主控机和从机构成，其特征是：所述从机单元相互通信且通过无线模块与主控机单元相连，主控机单元通过GSM模块与服务器相连；从机单元负责采集教室信息——电器的使用状况、教室的环境；主控机总体管理各从机，采集各教室的信息，处理后将实用信息显示出来；服务器通过远程通信设备采集主控机的信息资源，显示在上位机上；所述主控机主要由大厅处理器、液晶显示模块、GSM远程通信、实时时钟模块、RF1101SE模块、信息存储模块、按键模块组成，主控机中的大厅处理器通过RF1101SE模块与各个教室相连接，信息通过GSM远程通信与上位机连接；实时时钟模块，信息存储模块，按键模块通过远程通信设备将采集到的信息传输到主控机中，实现主控机与个信息模块的无线交互；所述服务器主要由上位机、GSM无线通信、转接处理器组成；服务器中的上位机与转接处理器进行信息交互，转接处理器通过GSM无线通信与外部设备相连接，从而完成服务器的信息处理。