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      智慧校園物聯網環境監測系統

      智慧校園監測 / 2020-10-15 16:00

      一、 背景
              智慧校園是指以促進信息技術與教育教學融合、提高學與教的效果為目的,以物聯網、云計算、大數據分析等新技術為核心技術,提供一種環境全面感知、智慧型、數據化、網絡化、協作型一體化的教學、科研、管理和生活服務,并能對教育教學、教育管理進行洞察和預測的智慧學習環境。在過往的智慧校園建設過程,對于影響學生建康與安全的環境監測物聯網方案很少被提起。

      二、 功能需求
      1.智慧校園物聯網環境監測系統對教室,會議室,宿室的空氣質量進行監測,當空氣質量不達標,及時向智慧校園的物聯網平臺報警,管理平臺會做出相應的處理。
      2.智慧校園物聯網環境監測系統監測學生是否吸煙,在有學生吸煙的場所安裝香煙報警器,當發現有學生或者老師抽煙,就開始報警。
      3.智慧校園物聯網環境監測系統對學校垃圾桶進行監測,當垃圾桶滿了,需及時上報給管理平臺,由管理平臺采取措施。
      4.智慧校園物聯網環境監測系統對學校的圖書館,實驗室進行溫度監測,把實時溫度濕度上報給管理平臺。
      5.智慧校園物聯網環境監測系統對一些非授權地點安裝門磁,比如說學校的側門,后門,當有人打開門就開始報警。
       
      二、功能設計
      華芯智云在無線傳輸和傳感器領域積累了豐富的經驗。

      1.無線傳輸
      面對樓宇這一種大范圍的傳感器數據轉輸,使用華芯智云的遠距離無線傳輸技術,將各類轉感器的數據轉送到樓宇管理平臺上面。華芯智云的無線技術使用了LORA,2G/3G/4G/5G/CAT1(移動網絡),以太網相結合的方式。在本地使用LORA將傳感器數據傳送到網關,網關再通過移動網絡或者以太網把數據傳送到平臺。

      2.傳感器
      華芯智云在TOF,溫濕度,氣體傳感器的研發與應用上面獲取很多專利。在智慧校園的這一種場景使用多種傳感器來達到環境監測的作用。針對紙巾機余量監測,廁所蹲位臨測,垃圾桶滿溢監測,使用TOF傳感器來實現。針對健筑物內溫度監測使用我公司研發溫濕度傳感器監測。針對建筑物內空氣質量監測,使用我公司的空氣質量監測傳感器。針對非授權訪問,可以使用我公司的門磁傳感器。


      3.總體功能框圖
      智慧校園物聯網環境監測系統


      三、功能詳細實現
      1.空氣質量監測
         在學校的教室,會議室,宿室,實驗室安裝空氣質量監測傳感器,監測這一個區域的空氣質量,當空氣質量降低時,可又采取改善空氣質量的措施,增加人體的舒適度和健康度。
         對一些禁止抽煙的地方,安裝香煙檢測傳感器,監測是否有人抽煙.

      2.溫濕度監測
      在學校的室驗室,倉庫,廚房安裝溫濕度傳感器,以監測這一些地主的溫度濕度,并實時向平臺上報這一些地主的溫度濕度。

      3.垃圾桶監測
      學校的垃圾管理也很重要,垃圾滿了,放久了會產生很嚴重的衛生問題。在學校使用我公司的智能垃圾桶,監測垃圾的滿溢,封閉存放垃圾,防止氣味散播。當垃圾桶滿了,或者氣味比較大,監測模塊會通過無線技術發送到監控平臺,監控平臺會采取對應的措施來解決問題。

      4.洗手液和紙巾機余量監測
      在學校的廁所提供洗手液和紙巾,我公司開發的智能皂液器和智能紙巾機能自動上報洗手液和紙機的余量。

      5.關鍵區域訪問控制
         在學校的一些區域,不允許人訪問,或者一些門窗不允許打開,我司的門磁會起到監測這一些區域安全的作用,當這一些區域有一些非常規操作,門磁報警器會向平臺上報報警。

      6.廁所蹲位監控
         學校的每一層人員分布不同,對廁所的需求也不一樣。有一些樓層人員多,廁所不夠用,有一些樓層人員多,廁所有很多空位。我們提供廁所蹲位監測傳感器,可以把蹲位使用情況上報給樓宇檢測平臺。然后用戶可以通過平臺查看廁所的空余情況。

      七、重點產品詳細介紹
      1.多功能無線網關

      多功能無線網關

      參數 描述
      主控 主控 工業級CPU,主頻540MHZ
        DDR 64M Byte,最高頻率支持到360MHz
        FLASH 32M Byte
      無線 LORA 430~434MHZ,其他可定制913~918MHz
        WIFI 2.4GHZ,支持IEEE802.11b/g/n
        2G/3G/4G FDD-LTE/TDD-LTE/DC-HSPA+/HSPA+/HSPA/WCDMA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE
        SUB 1G(定制) 430~434MHZ,其他可定制866~918MHz

      硬件
      參數
      數據接口 1個以太網接口,1個WIFI,1個2/3/4G,1個RS485
        供電電壓 DC 6V~14V輸入;可定制DC6-36V
        工作環境 工作溫度 -10℃~75℃,濕度0%~90%RH
        電流功耗 工作電流:<200mA/12V, 最大電流 500mA/12V
      軟件
      協議
      操作系統 LINUX 3.4
        網絡協議 IP,TCP,UDP,HTTP,HTTPS
        無線協議 LORA,WIFI協議,自組網LORA協議
        RS485 MOBUS,自定議的485通訊協議


      2.環境空氣質量監測
         本產品用于室內空氣質量的監測,監測數據包括CO2(二氧化碳)、CH2O(甲醛)、TVOC(可揮發性氣體)、PM2.5和PM10。

      環境空氣質量監測
       

      氣體參數
      傳感器類型 測量分辨率 測量范圍 測量精度
      CO2 1ppm 400ppm~5000ppm ±3%(50ppm內),其它±10%
      CH2O 1ug/m3 0ug~2000ug/m3 ±10%
      TVOC 1ug/m3 0ug/m3~999ug/m3 ±10%
      PM2.5 1ug/m3 0ug/m3~999ug/m3 ±10%
      PM10 1ug/m3 0ug/m3~1000ug/m3 ±10%
      功能參數
        
      項目 參數 備注
      工作電壓 12V  
      工作電流 <350MA  
      預熱時間 5分鐘  
      工作溫度 0℃~50℃  
      工作濕度 15%RH-80%RH(無凝結)  
      使用壽命 5年(空氣中)  
      通訊方式 藍牙 RS485,LORA,CAT1可定制
      尺寸 φ120mm*42mm(直徑*高度)  
      重量 150mg  
      安裝方式 吸頂安裝  

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