开放实验室智能监控系统设计

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为了进一步加强大学生实践动手能力和创新能力培养,给学生提供一个环境宽松的第二课堂创新实践平台,给教师提供一个良好的科研环境,很多高校在实验教学中心尝试建立了创新实验室。如何做好实验室开放式运行和有效管理,为广大师生做好服务,同时兼顾防火、防盗的安全防范,是各校开放式实验室面临的一个大的挑战。针对开放式实验室的实际情况,综合ARM嵌入式技术、射频识别技术、无线传输技术和多种传感器技术,设计一个开放式实验室智能监控系统,实现高校开放实验室的现代化管理,满足目前高校教学和科研对实验室及安全管理的需求,具有非常现实的意义。采用该系统能实现实时采集实验室环境的温湿度,并以此为依据进行仪器仪表,特别是贵重精密仪器仪表的维护和保养;完成对师生进入实验室的权限管理及防火防盗安全管理,师生持合法ID卡通过门禁刷卡进入实验室,当非法入侵时可立即进行报警提示;在实验室出现异常烟雾时,能智能发出声光报警,同时通过系统及时发送警情信号给实验室管理人员。本文在引言中分析了国内开放实验室的现状,指出了高校开放实验室存在安全和管理的问题;在此基础上,提出了本课题研究目的、研究的意义、研究方法及研究的主要内容。在系统方案设计中首先介绍了监控系统的整体结构,并对监控主机和监控从机结构进行了详细描述,然后阐述了相关理论的基本原理和基本思想,介绍了各个部分所用技术的发展概况,系统各部分模块的的基本原理,最后结合本设计的需求,围绕不同技术、材料,提出多种设计方案,根据实际情况选择最适合的方案。在硬件设计中给出了各子系统设计需求、详细技术参数、设计图纸以及实现的功能或完成的任务。在软件设计中先对监控主机、从机软件流程做了简单介绍,然后对主要模块程序和关键功能程序做了详细阐述。在调试章节中介绍了调试方法、调试原理、调试所需材料,仪器仪表和使用的技术手段。并对设计过程中发现的问题做了详细分析及解决问题的方法。最后对设计完成的工作做了总结,同时对该系统做了一个客观评价,给出系统优化和升级方案。
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