一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统技术方案

本发明专利技术属于智慧校园技术领域，公开了一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统；包括：图像采集模块、天气监测模块、师生信息采集模块、主控模块、充值模块、教学模块、广播模块、发热监控模块、暖气控制模块、显示模块。本发明专利技术通过发热监控模块解决现有技术中人工探测体温的方式难以满足发热监护需求的问题，通过红外摄像头获取体温并自动匹配出体温过高的人员信息的校园发热监控，及时进行救治，避免疾病传染；同时，通过暖气控制模块利用波谷电压实现对校园不同区域进行智能供暖，用户可根据各区域的统计数据，随时对供暖方案进行调整，通过对各区域耗能时统计，可有效支持电网进行电能的管控，节约用户成本，提高供暖效率。

A Smart Campus Large Data Acquisition and Visualization Publishing System Based on Cloud Computing

The invention belongs to the field of intelligent campus technology, and discloses a large data acquisition and visualization publishing system of intelligent campus based on cloud computing, which includes image acquisition module, weather monitoring module, information acquisition module for teachers and students, main control module, charge module, teaching module, broadcast module, heating monitoring module, heating control module and display module. The invention solves the problem that the manual detection of body temperature in the prior art can not meet the needs of heating monitoring by means of the heating monitoring module, obtains the body temperature by infrared camera and automatically matches the information of the personnel with excessive body temperature, carries out timely treatment and avoids disease transmission, and at the same time, uses the wave-trough voltage of the heating control module to realize the entry into different areas of the campus. With intelligent heating, users can adjust heating schemes at any time according to the statistical data of each region. By counting the energy consumption time of each region, it can effectively support power grid management and control, save user costs and improve heating efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统
本专利技术属于智慧校园
，尤其涉及一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统。
技术介绍
校园是学生生活学习的场所，所有在校内从事的一切活动皆属于校园生活。校园生活大多以学习为主，课外活动为辅，遵循教育部颁发的素质教育大纲，为社会培育出合格的知识分子。校园生活里包括学习、情感、娱乐、社团等等方面。智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。然而，现有校园数据采集中，只有在教师发现学生有明显症状，并通过体温计人工探测体温时，才能发现学生发热；此时，耽误了治疗时间，也使传染病能够有更多的扩散时间，容易造成大规模传染；同时，校园暖气控制过程中，由于校园使用量较大，在进行管理时，无法做到及时调整和及时监督，有较大的管理缺陷，造成能源的浪费。综上所述，现有技术存在的问题是：现有校园数据采集中，只有在教师发现学生有明显症状，并通过体温计人工探测体温时，才能发现学生发热；此时，耽误了治疗时间，也使传染病能够有更多的扩散时间，容易造成大规模传染；同时，校园暖气控制过程中，由于校园使用量较大，在进行管理时，无法做到及时调整和及时监督，有较大的管理缺陷，造成能源的浪费。现有技术中温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪，不能有效提高信息的准确度，实时检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息准确性差，易出现偏差及失误；现有技术摄像头不能进行校正拍摄，呈像精度差，不利于获得高精度的红外热像图；现有技术显示屏的清晰度较差，不利于提高显示校园大数据采集与可视化发布系统界面及监控图像、天气信息、师生信息的效果，降低数据及信息的读取的准确程度。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统。本专利技术是这样实现的，一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法，所述基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法包括：第一步，通过摄像器实时采集校园环境图像数据；通过具有RBF神经网络算法的温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪实时检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；通过校园卡采集学生、老师的身份信息数据；第二步，通过自助充值机柜对校园卡进行充值操作；利用教务系统进行课程安排、考试安排、成绩统计、学分统计、档案管理操作；通过扬声器进行校园广播操作；第三步，利用红外摄像头所拍摄的校正红外热像图和普通摄像头所拍摄的照片获取学生温度数据；通过控制程序对校园采暖进行集中控制；第四步，通过采用十字灰度图像清晰度的显示器显示校园大数据采集与可视化发布系统界面及监控图像、天气信息、师生信息。进一步，通过具有RBF神经网络算法的温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪，检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；具体的RBF神经网络算法为：网络输入n维向量X，输出m维向量Y，RBF神经网络隐层第i个节点的输出为Oi＝G(‖X－ci‖)，式中ci为第i个隐节点的中心，i＝1，2，…，N，‖·‖为欧氏范数，G(·)为径向基函数，具有局部感受特性，选为高斯函数：网络输层第j个节点的输出为隐层节点的线性组合：式中wji为第i个隐层节点到第j个输出层的连接权值，θj为第j个输出节点的阈值；有k组输入样本uk和输出样本yk，k＝1，2…L，定义目标函数为：使得J≤ζ，式中，是在uk输入下网络的输出向量。进一步，通过红外摄像头进行校正拍摄，对该区间内的输入图像执行下面的校正，具体的公式为：式中：Xi,j(n)为校正后的输出图像；Gsi,j(n)和Osi,j(n)的上角标s表示该校正系数是在[Ts-1，Ts]温度子区间内的校正系数，s＝1，2，…，N，其中Gsi,j(1)和Osi,j(1)是采用定标法获得的该温度子区间内的校正系数，采用多点校正系数作为校正的系数更新迭代初始值。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法的基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统，所述基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统包括：图像采集模块，与主控模块连接，用于通过摄像器实时采集校园环境图像数据；天气监测模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪实时检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；师生信息采集模块，与主控模块连接，用于通过校园卡采集学生、老师的身份信息数据；主控模块，与图像采集模块、天气监测模块、师生信息采集模块、充值模块、教学模块、广播模块、发热监控模块、暖气控制模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；充值模块，与主控模块连接，用于通过自助充值机柜对校园卡进行充值操作；教学模块，与主控模块连接，用于通过教务系统进行课程安排、考试安排、成绩统计、学分统计、档案管理操作；广播模块，与主控模块连接，用于通过扬声器进行校园广播操作；发热监控模块，与主控模块连接，用于通过红外摄像头拍摄的红外热像图和普通摄像头所拍摄的照片获取学生温度数据；暖气控制模块，与主控模块连接，用于通过控制程序对校园采暖进行集中控制；显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示校园大数据采集与可视化发布系统界面及监控图像、天气信息、师生信息。本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法的智慧校园信息处理终端。本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过发热监控模块解决现有技术中人工探测体温的方式难以满足发热监护需求的问题，通过红外摄像头获取体温并自动匹配出体温过高的人员信息的校园发热监控，及时进行救治，避免疾病传染；同时，通过暖气控制模块利用波谷电压实现对校园不同区域进行智能供暖，用户可根据各区域的统计数据，随时对供暖方案进行调整，通过对各区域耗能时统计，可有效支持电网进行电能的管控，节约用户成本，提高供暖效率。本专利技术通过具有RBF神经网络算法的温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪，有效提高信息的准确度，实时准确检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；本专利技术通过红外摄像头进行校正拍摄，提高呈像精度，对该区间内的输入图像执行下面的校正，有利于获得高精度的红外热像图，本专利技术通过采用十字灰度图像清晰度的显示器提高显示屏的清晰度，有利于提高显示校园大数据采集与可视化发布系统界面及监控图像、天气信息、师生信息的效果，便于数据及信息的读取。附图说明图1是本专利技术实施例提供的基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布系统结构示意图；图中：1、图像采集模块；2、天气监测模块；3、师生信息采集模块；4、主控模块；5、充值模块；6、教学模块；7、广播模块；8、发热监控模块；9、暖气控制模块；10、显示模块。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。下面结合附图对本专利技术的结构作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法，具体包括以下步骤：S101：通过摄像器实时采集校园环境图像数据；通过具有RBF神经网络算法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法，其特征在于，所述基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法包括：第一步，通过摄像器实时采集校园环境图像数据；通过具有RBF神经网络算法的温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪实时检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；通过校园卡采集学生、老师的身份信息数据；第二步，通过自助充值机柜对校园卡进行充值操作；利用教务系统进行课程安排、考试安排、成绩统计、学分统计、档案管理操作；通过扬声器进行校园广播操作；第三步，利用红外摄像头所拍摄的校正红外热像图和普通摄像头所拍摄的照片获取学生温度数据；通过控制程序对校园采暖进行集中控制；第四步，通过采用十字灰度图像清晰度的显示器显示校园大数据采集与可视化发布系统界面及监控图像、天气信息、师生信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法，其特征在于，所述基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法包括：第一步，通过摄像器实时采集校园环境图像数据；通过具有RBF神经网络算法的温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪实时检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；通过校园卡采集学生、老师的身份信息数据；第二步，通过自助充值机柜对校园卡进行充值操作；利用教务系统进行课程安排、考试安排、成绩统计、学分统计、档案管理操作；通过扬声器进行校园广播操作；第三步，利用红外摄像头所拍摄的校正红外热像图和普通摄像头所拍摄的照片获取学生温度数据；通过控制程序对校园采暖进行集中控制；第四步，通过采用十字灰度图像清晰度的显示器显示校园大数据采集与可视化发布系统界面及监控图像、天气信息、师生信息。2.如权利要求1所述的基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法，其特征在于，通过具有RBF神经网络算法的温度传感器、湿度传感器、空气质量检测仪，检测天气的温度、湿度、空气质量数据信息；具体的RBF神经网络算法为：网络输入n维向量X，输出m维向量Y，RBF神经网络隐层第i个节点的输出为Oi＝G(‖X－ci‖)，式中ci为第i个隐节点的中心，i＝1，2，…，N，‖·‖为欧氏范数，G(·)为径向基函数，具有局部感受特性，选为高斯函数：网络输层第j个节点的输出为隐层节点的线性组合：式中wji为第i个隐层节点到第j个输出层的连接权值，θj为第j个输出节点的阈值；有k组输入样本uk和输出样本yk，k＝1，2…L，定义目标函数为：使得J≤ζ，式中，是在uk输入下网络的输出向量。3.如权利要求1所述的基于云计算的智慧校园大数据采集与可视化发布方法，其特征在于，通过红外摄像头进行校正拍摄，对该区间内的输入图像执行下面的校正，具体的公式为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐述，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43