一种基于物联网的教室管理系统

1.一种基于物联网的教室管理系统，其特征在于：包括上位机（11）、ZigBee控制器（1）和至少一个教室节点（2），上位机(11)的串行接口与串口（12）电连接，ZigBee控制器（1）的串行接口与串口（12）电连接；ZigBee控制器（1）的射频接口分别和每个教室节点（2）以无线方式连接。
2.根据权利要求1所述一种教室管理系统，其特征在于：所述教室节点（2）的数量在
1-65536个之间。
3.根据权利要求1所述一种教室管理系统，其特征在于：所述的ZigBee控制器（1）包括ZigBee模块（13）和射频电路（14），ZigBee模块（13）的射频输出接口和射频电路（14）通过有线电连接。
4.根据权利要求2所述一种教室管理系统，其特征在于：所述教室节点（2）包括ZigBee控制器（3）、Flash芯片(23)、播音模块（4）、安防模块（5）和消防模块（6），所述Flash芯片(23)的存储接口和ZigBee控制器（3）有线电连接；播音模块（4）的播音接口与ZigBee控制器（3）有线电连接；安防模块（5）的报警接口与ZigBee控制器（3）有线连接；
消防模块（6）报警接口与ZigBee控制器（3）有线连接。
5.根据权利要求4所述一种教室管理系统，其特征在于：所述播音模块（4）包括MP3模块（24）、语音合成模块（25）和功放输出电路（26）；MP3模块（24）的音频输出接口与功放输出电路（25）有线电连接；语音合成模块（25）的音频输出接口与功放输出电路（26）有线电连接。
6.根据权利要求4所述一种教室管理系统，其特征在于：所述ZigBee控制器（3）包括ZigBee模块（22）和射频电路（21），ZigBee模块（22）的射频输出接口与射频电路（21）有线电连接。
7.根据权利要求4所述一种教室管理系统，其特征在于：所述安防模块（5）内部包含报警指示灯（27）和红外热释电传感器（28），报警指示灯（27）的指示接口与红外热释电传感器（28）有线电连接。
8.根据权利要求4所述一种教室管理系统，其特征在于：所述的消防模块（6）包括蜂鸣器（30）、消防模块控制器（29）和烟雾传感器（31），蜂鸣器（30）的鸣响接口与消防模块控制器（29）有线电连接；烟雾传感器（31）的输出接口与消防模块控制器（29）有线电连接。

一种基于物联网的教室管理系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种智能服务与设施系统。\n背景技术\n[0002] 通过市场调研可知：目前的校园打铃系统普遍只能实现有线控制，布线困难维修不便；打铃、安防和消防依旧是独立的系统，同时不能对每个教室的安防、消防进行实时监测；并且当紧急情况发生时，不能在第一时间语音播报疏散信息，浪费宝贵的救援时间，造成大量的人员伤亡和财产损失。并且，至今尚未发现ZigBee技术在校园系统中的应用，为此我们自主研发了基于物联网的教室管理系统，填补了校园广播打铃系统的市场空白。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是利用ZigBee技术设计一种集教室打铃、消防、安防及教室导航系统于一体基于物联网的管理系统。\n[0004] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：\n[0005] 一种基于物联网的教室管理系统包括上位机、ZigBee控制器和至少一个教室节点，上位机的串行接口与串口电连接，ZigBee控制器的串行接口与串口电连接；ZigBee控制器的射频接口分别和每个教室节点以无线方式连接\n[0006] 本实用新型的有益效果是：本系统是一种集教室打铃、消防和安防系统于一体基于物联网的控制装置。打铃系统模式齐全，对200多个教室节点同时监测；可以随时对任一教室发布任意指令信息，对每个教室节点进行独立控制；上位机软件和学校教务系统联网，实现有课教室打铃，无课教室不打玲。安防系统无人值守；自动设防；自动启动报警系统。消防系统无人值守；实时监测；自动启动报警系统，并在第一时间自动语音播报正确的逃生路线，为师生的人身安全和财产安全，提供了强有力的保障。教室导航系统同步更新课表，实时动态Led显示屏显示各教室使用情况，提高教室利用率；具有人机交互界面，支持课表查询；支持万年历，可准确显示时间。系统同时采用校验码与信号应答机制，保证系统的稳定性与可靠性；预留接口，功能拓展空间巨大。\n[0007] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。\n[0008] 作为进一步的改进，所述教室节点数量在1-65536个之间。\n[0009] 作为进一步的改进，所述ZigBee控制器包括ZigBee模块和射频电路，ZigBee模块射频输出接口和射频电路有线电连接。\n[0010] 作为进一步的改进，所述教室节点包括ZigBee控制器、Flash芯片、播音模块、安防模块和消防模块，所述Flash芯片的存储接口和ZigBee控制器有线电连接；播音模块的播音接口与ZigBee控制器有线电连接；安防模块的报警接口与ZigBee控制器有线连接；\n消防模块报警接口与ZigBee控制器有线连接。\n[0011] 作为进一步的改进，所述播音模块包括MP3模块、语音合成模块和功放输出电路；\nMP3模块的音频输出接口与功放输出电路有线电连接；语音合成模块的音频输出接口与功放输出电路有线电连接。\n[0012] 作为进一步的改进，所述ZigBee控制器包括ZigBee模块和射频电路，ZigBee模块的射频输出接口与射频电路有线电连接。\n[0013] 作为进一步的改进，所述安防模块包括报警指示灯和红外热释电传感器，报警指示灯的指示接口与红外热释电传感器有线电连接。\n[0014] 作为进一步的改进，所述的消防模块包括蜂鸣器、消防模块控制器和烟雾传感器，蜂鸣器的鸣响接口与消防模块控制器有线电连接；烟雾传感器的输出接口与消防模块控制器有线电连接。\n附图说明\n[0015] 图1为总体结构示意图\n[0016] 附图1中，各标号所代表的部件列表如下：\n[0017] 11、上位机，12、串口，13、ZigBee模块，14、射频电路，21、射频电路，22、ZigBee模块，23、Flash芯片，24、MP3模块，25、语音合成模块26、功放输出电路，27、报警指示灯，28、红外热释电模块，29、消防模块控制器，30、蜂鸣器，31、烟雾传感器，1、ZigBee控制器，2、教室节点，3、ZigBee控制器，4、播音模块，5、安防模块，6、消防模块。\n具体实施方式\n[0018] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。\n[0019] 如图1所示，一种基于物联网的教室管理系统包括上位机11、ZigBee控制器1和至少一个教室节点2，上位机11的串行接口与串口12电连接，ZigBee控制器1的串行接口与串口12电连接；ZigBee控制器1的射频接口分别和每个教室节点2以无线方式连接。所述的教室节点2数量在1-65536个之间。所述的ZigBee控制器1包括ZigBee模块13和射频电路14，ZigBee模块13射频输出接口和射频电路14通过有线电连接。所述的教室节点\n2包括ZigBee控制器3、Flash芯片23、播音模块4、安防模块5、消防模块6，所述的Flash芯片23的存储接口和ZigBee控制器3通过有线电连接；播音模块4的播音接口与ZigBee控制器3通过有线电连接；安防模块5的报警接口与ZigBee控制器3通过有线连接；消防模块6报警接口与ZigBee控制器3通过有线连接。所述的播音模块4包括MP3模块24、语音合成模块25和功放输出电路26；MP3模块24的音频输出接口与功放输出电路25通过有线电连接；语音合成模块25的音频输出接口与功放输出电路26通过有线电连接。所述的ZigBee控制器3包括ZigBee模块22和射频电路21，ZigBee模块22的射频输出接口与射频电路21通过有线电连接。所述的安防模块5内部包含报警指示灯27和红外热释电传感器28，报警指示灯27的指示接口与红外热释电传感器28通过有线电连接。所述的消防模块6内部包含蜂鸣器30、消防模块控制器29和烟雾传感器31，蜂鸣器30的鸣响接口与消防模块控制器29通过有线电连接；烟雾传感器31的输出接口与消防模块控制器29通过有线电连接。\n[0020] 实施例1：使用时，下行信号控制流程：上位机11通过串口12发送控制信号到ZigBee控制器1，ZigBee控制器1转发信号到相应的教室节点2上，教室节点2根据控制信号执行命令并返回应答信号，如果执行失败发送失败信息，教室节点2数据和应答信号通过ZigBee控制器1上传到上位机，形成闭环控制。\n[0021] 上行信号控制流程：由烟雾传感器31经消防模块控制器29将烟雾浓度信号传递给ZigBee模块22，同时红外热释电模块28将物体移动信号也传递给ZigBee模块22；\nZigBee模块22将以上采集到的两路信号通过射频电路21，以ZigBee协议无线传输至ZigBee控制器1，ZigBee控制器1以串口形式将信号传递至上位机11，上位机11进行分析决策报警信号。\n[0022] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。