一种高校教学楼工作状态转换的控制系统技术方案

一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，包括控制中心、控制节点和使用终端，所述控制中心作为该系统的信息监管和控制中心，所述控制中心包括计算机服务器，数据库以及控制管理模块，控制中心以教务管理系统中的排课模块和教室借用模块的数据来定义教学楼中每个教室的工作状态，接收并保存所有控制节点发送过来的数据，根据请求命令给使用终端提供信息；所述控制节点安装在每一个教室的讲台桌上，所述控制节点由电源控制模块，刷卡模块和传感器模块三大模块组成。本发明专利技术提供了一种效率较高、管理有效性良好的高校教学楼工作状态转换的控制系统。

A control system for working state transition of teaching buildings in Colleges and Universities

A control system for changing the working state of a college teaching building includes a control center, a control node and a terminal. The control center acts as the information supervision and control center of the system. The control center includes a computer server, a database and a control and management module. The control center is arranged in the educational administration management system. The data of the class module and the classroom borrowing module defines the working state of each classroom in the teaching building, receives and stores the data sent by all the control nodes, and provides information to the using terminal according to the request order. The credit card module and sensor module are three modules. The invention provides a control system for changing the working state of a college teaching building with high efficiency and good management effectiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种高校教学楼工作状态转换的控制系统
本专利技术属于高校教学楼控制系统，涉及一种高校教学楼工作状态转换的控制系统。
技术介绍
高校教学楼的使用管理不同于其他楼宇，现今高校教师上课和教室管理仍存在以下问题：1.教师上课前，一般需要先从教学楼值班室使用教工卡换取教室中教学器材的控制卡，然后再到教室通过刷教学器材控制卡来启动或关闭教学器材，包括投影器和讲台电脑。过程繁琐，对教师带来较多不便。2.教师上课考勤，一般使用口头点名方式，需要花费较多时间，减少了正常教学时间。3.由于没有教室安排课程的信息，学生通常需要花费时间寻找空闲教室自习。
技术实现思路
为了克服已有高校教学楼的缺少工作状态转换控制方式、效率较低、管理有效性较差的不足，本专利技术提供了一种效率较高、管理有效性良好的高校教学楼工作状态转换的控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，包括控制中心、控制节点和使用终端，所述控制中心作为该系统的信息监管和控制中心，所述控制中心包括计算机服务器，数据库以及控制管理模块，控制中心以教务管理系统中的排课模块和教室借用模块的数据来定义教学楼中每个教室的工作状态，接收并保存所有控制节点发送过来的数据，根据请求命令给使用终端提供信息；所述控制节点安装在每一个教室的讲台桌上，所述控制节点由电源控制模块，刷卡模块和传感器模块三大模块组成；所述电源控制模块，用于采用智能控制与保护开关电器，来控制教室的各种电器设备的电源开关；所述读卡模块，用于在教室处于使用状态时U有效；所述传感器模块，用于接收所有传感器的数据。进一步，所述控制中心的控制管理模块读取教务管理系统中的排课模块和教室借用模块的数据，确定教学楼中每个教室的不同时间段的工作状态，控制管理模块包括三个子系统：教学楼电气监控子系统，学生上课签到子系统和空闲教室查询子系统。再进一步，所述电源控制模块中，采用智能控制与保护开关电器(CPS)，来控制教室的各种电器设备的电源开关，包括控制教室的总输入电源，照明灯电源，空调电源，教学器材电源；在教室处于空闲状态F时，可控制启动或关闭照明灯、空调的电源；在教室处于关闭状态C时，关闭所有用电电器电源；在教室处于使用状态U时，可控制启动或关闭照明灯、空调的电源，通过教师刷卡可以开启或关闭教学器材电源，从而做到授权使用教学器材。所述读卡模块中，学生使用校园卡刷卡签到，签到信息将传输到控制中心，控制中心生成到课、迟到或旷课的学生信息；教师使用校园卡刷卡进行身份认证，同时匹配教室排课计划主讲教师信息，获授权的教师可以获得教学器材的使用权限；所述传感器模块中，温湿度传感器放置在教室中间，用于检测教室里的温湿度；烟雾传感器用于监测教室内的火灾情况，一旦有浓烟，将立即发送报警信息到控制节点，并发出报警鸣叫，同时控制节点将信息传送到服务器，通过服务器发送信息到教学楼管理员的监控界面；在每个照明灯处安装一个红外传感器，当晚上检测到周围有人时，该照明灯启动，其他照明灯关闭；声光传感器，通过区别白天黑夜和识别声音，辅助红外传感器控制照明灯的自动开关。更进一步，所述使用终端包括手机APP和网页程序模块，使用终端用户包括教师，学生和教学楼管理员三类用户，每类用户有对应的权限；学生权限可以使用空闲教室查询功能和签到系统的信息查看功能；教师权限可以使用空闲教室查询功能和签到系统的信息查看和修改功能；教学楼管理员权限可以使用教学楼电气控制功能，也能查看教室内的温湿度，用电情况，同时也为教学楼管理员提供了远程控制电气的通断电功能，在高校放假期间，远程关闭所有教学楼电源，做到更合理的电能控制。为了安全，所有使用终端都需要在内网中才能登入。本专利技术中，高校教学楼教室的工作状态可以分为三种：使用状态U，空闲状态F和关闭状态C。使用状态U，指教室当前有课程安排或教室被用于举办讲座、开会和举办活动等。空闲状态F指教室没有特定安排，学生可以在教室中进行自习。关闭状态C，指该教室中所有控制器件的电源都已关闭。本专利技术的有益效果主要表现在：学生能通过该系统，更快地找到自习教室。对于教师，能高效对学生到课情况进行考勤和方便地使用教学器材。对于学校能更好地对教室实施科学有效管理。附图说明图1为本专利技术的一种高校教学楼工作状态转换的控制系统结构示意图。图2为本专利技术中控制节点的内部结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1和图2，一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，包括一个控制中心、多个控制节点和多个使用终端，所述控制中心作为该系统的信息监管和控制中心，主要包括计算机，数据库以及控制管理软件组成，其功能是接收控制节点发送来的数据，给使用终端提供数据。控制中心与控制节点通过网线传输信息，与使用终端的连接方式可以通过Wifi或网线；其中控制管理软件主要包括三个子系统，教学楼电气监控子系统，学生上课签到子系统和空闲教室查询子系统。控制节点，主体是一个放置在教室讲台上的嵌入式系统，该嵌入式系统连接电源控制模块(CPS)，读卡模块和传感器模块。传感器模块包括一个温湿度传感器，二个烟雾传感器，多个红外传感器，多个声光传感器。红外和声光传感器的数量由教室内的照明灯数量决定。使用终端，通过连接校园内网后登入网页访问控制中心，其中终端访问有权限限制，楼宇管理人员可以使用最高权限来控制和查看各个教室信息；学生权限，是使用学号登入系统，查看教室工作状态来搜索空闲教室，也可以检查本人的签到信息；教师权限其中之一可以修改上课签到信息。控制节点由单片机控制，传感器获得的数据传到单片机后，处理后再从单片机发送给控制中心。单片机也可以发送指令来控制电气设备。控制节点分为两种模式，自动模式和手动模式，控制节点控制教室的方法如下：当教室处于使用状态U时，控制节点进入手动模式，上课的教师或学生可以手动开关照明灯。此时红外传感器和声光传感器不能控制节点。教师使用校园卡在读卡器上刷卡，读卡器获得教师信息，将信息上传到控制中心，控制中心将教师身份信息与教学系统的数据库进行比对，如果确定与该时段该教室授课教师身份一致，则服务器发送控制命令到控制节点，控制节点通过CPS来启动投影仪和讲台电脑的电源，教师此时可以使用这些教学器材，如果与教学系统的数据库对比不符，则不能启动教学器材电源。学生使用校园卡刷卡，读卡器将信息发送到控制中心服务器，服务器将信息与教学系统的数据库对比，确定该学生选修该时段的课程，则将签到信息记录到数据库中，否则不做记录。当教室处于空闲状态F时，控制节点进入自动模式。此时照明灯的开启和关闭，由红外传感器，声光传感器组合控制，每个照明灯上都安装有一个红外传感器和声光传感器。当有人进入该红外传感器感应区，照明灯亮；声控传感器用来识别是否有声音，当识别到脚步声，声控传感器启动照明灯；感光传感器用于判断白天和晚上，白天即使有人进入红外传感器区域，或者发出声音，照明灯也不会亮。此时教室的教学器材，包括投影仪和讲台的电脑，由CPS控制其电源关闭，不能被开启。当教室处于关闭状态C时，比如放假期间，控制节点进入自动模式，服务器命令控制节点由CPS关闭所有控制器件的电源，只开启温湿度传感器和烟雾传感器作为环境监控。温湿度传感器放于教室中间位置，用于控制空调的使用，当温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括控制中心、控制节点和使用终端，所述控制中心作为该系统的信息监管和控制中心，所述控制中心包括计算机服务器，数据库以及控制管理模块，控制中心以教务管理系统中的排课模块和教室借用模块的数据来定义教学楼中每个教室的工作状态，接收并保存所有控制节点发送过来的数据，根据请求命令给使用终端提供信息；所述控制节点安装在每一个教室的讲台桌上，所述控制节点由电源控制模块，刷卡模块和传感器模块三大模块组成；所述电源控制模块，用于采用智能控制与保护开关电器，来控制教室的各种电器设备的电源开关；所述读卡模块，用于在教室处于使用状态时U有效；所述传感器模块，用于接收所有传感器的数据。

【技术特征摘要】
1.一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括控制中心、控制节点和使用终端，所述控制中心作为该系统的信息监管和控制中心，所述控制中心包括计算机服务器，数据库以及控制管理模块，控制中心以教务管理系统中的排课模块和教室借用模块的数据来定义教学楼中每个教室的工作状态，接收并保存所有控制节点发送过来的数据，根据请求命令给使用终端提供信息；所述控制节点安装在每一个教室的讲台桌上，所述控制节点由电源控制模块，刷卡模块和传感器模块三大模块组成；所述电源控制模块，用于采用智能控制与保护开关电器，来控制教室的各种电器设备的电源开关；所述读卡模块，用于在教室处于使用状态时U有效；所述传感器模块，用于接收所有传感器的数据。2.如权利要求1所述的一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，其特征在于：所述控制中心的控制管理模块读取教务管理系统中的排课模块和教室借用模块的数据，确定教学楼中每个教室的不同时间段的工作状态，控制管理模块包括三个子系统：教学楼电气监控子系统，学生上课签到子系统和空闲教室查询子系统。3.如权利要求1或2所述的一种高校教学楼工作状态转换的控制系统，其特征在于：所述电源控制模块中，电源开关包括控制教室的总输入电源，照明灯电源，空调电源，教学器材电源；在教室处于空闲状态F时，可控制启动或关闭照明灯、空调的电源；在教室处于关闭状态C时，关闭所有用电电器电源；在教室处于使用状态U时，可控制启动或关闭照明灯、空调的电源，通过教师刷卡可以开启或关闭教学器材...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹平，
申请(专利权)人：浙江工业大学之江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33