【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智慧校园，具体为一种智慧园区物联网智能感知与控制系统。
技术介绍
1、科学技术日新月异，智慧化时代的来临，为我国高校建立智慧教室和智慧校园提供了良好的技术支持。当前，我国大部分高校教室已广泛应用多媒体集成智能板、交互数码投影仪等先进技术设备，未来这些设备将进一步演化成集多媒体、教学平台、监控和物联网传感器等多种功能于一体的智慧教室，满足教育教学和学生管理的多方面需求。
2、通过通信技术将各种与信息相关的通信设备统合至一个至多个总端控制，并且采取互联网、自动化等技术将各种非通信设备也进行智能管理。并且物联网技术可以有效调控教室内部的环境因素，包括噪声、温度、气味、光线等。同时教室内的窗帘控制功能也是重要的一部分，智慧教室的窗帘控制系统是在原先传统窗帘的基础上，利用物联网技术和传感器技术，对教室窗帘进行智能化控制和调整。将会极大方便教室的管理，改善老师的教学以及同学的学习环境。
3、随着各种新技术的引入，智慧教室在各大高校初建教室时便已初具规模，随着技术更新迭代，如何应用物联网技术设计一套适合智慧教室环境设施自动运行管理策略，以达到改善教学环境的同时，节约能源、节约人力，实现提高教学管理服务效能与质量的目标。而已目前的技术而言，可以大规模的更新智慧教室，实现智慧消防、智慧设备管理、智慧教学、智慧环境调控等功能，以完善教学环境的便利性和多功能性，本申请现提出一种智慧园区物联网智能感知与控制系统。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，包括系统硬件设计与系统软件设计，所述系统硬件设计包含单片机电路、烟雾浓度采集电路、蜂鸣器报警电路、温湿度采集电路、oled显示电路、电机驱动电路、步进电机驱动电路、热释电红外传感器电路、wifi通信电路、电源模块；所述系统软件设计包含自动报警降温模块设计、温湿度检测模块设计、烟雾浓度检测模块设计、蜂鸣器报警模块设计、电机驱动模块设计、热释电红外检测节能模块设计、远程操控模块设计、步进电机驱动模块设计、wifi通信模块设计、上位机设计、oled显示模块设计。
5、所述系统硬件设计：
6、单片机电路：作为系统的核心控制单元，负责处理来自各传感器的数据和执行控制指令；
7、烟雾浓度采集电路：配备高精度烟雾传感器，用于实时监测环境烟雾浓度；
8、蜂鸣器报警电路：在检测到异常数据时，如烟雾浓度过高，自动触发报警；
9、温湿度采集电路：采用温湿度传感器，实时监测环境温度和湿度；
10、oled显示电路：配备高清晰度oled显示屏，用于显示系统状态、烟雾浓度、温度、湿度等数据；
11、电机驱动电路：驱动园区内的空调、照明等设备，实现自动化控制；
12、步进电机驱动电路：用于驱动步进电机，实现精准的机械运动控制；
13、热释电红外传感器电路：用于检测人体活动，实现节能控制和安全监控；
14、wifi通信电路：通过wifi网络，实现数据的远程传输和控制指令的接收；
15、电源模块：提供稳定的电源供应，确保系统的正常运行；
16、所述系统软件设计：
17、自动报警降温模块设计：当环境温度过高时，自动触发报警并启动降温措施；
18、温湿度检测模块设计：实时监测环境温湿度，将数据反馈至控制系统；
19、烟雾浓度检测模块设计：实时监测环境烟雾浓度，一旦发现异常，立即触发报警；
20、蜂鸣器报警模块设计：在检测到异常数据时，自动触发蜂鸣器报警；
21、电机驱动模块设计：根据控制指令，驱动电机运转，实现自动化控制；热释电红外检测节能模块设计：根据人体活动情况，智能控制照明、空调等设备的开关，实现节能控制；
22、远程操控模块设计通过互联网远程操控智慧园区的各项设施；
23、步进电机驱动模块设计：根据控制指令，驱动步进电机运转，实现精准控制；
24、wifi通信模块设计：通过wifi网络，实现数据的高效传输和控制指令的接收；
25、上位机设计：通过上位机软件，可以远程监控智慧园区的各项设施和环境数据；
26、oled显示模块设计通过oled显示屏实时显示智慧园区的各项设施和环境数据
27、所述智慧园区物联网智能感知与控制系统工作步骤如下：
28、s1、系统启动后，各传感器开始数据采集，并通过单片机电路传输至控制系统；
29、s2、控制系统根据接收到的数据，进行实时监测和分析；
30、s3、如果发现异常数据，系统将立即启动报警模块，并通过蜂鸣器发出警报；
31、s4、同时，系统将自动调整相关设备的运行状态，以降低异常数据的影响；
32、s5、如果需要手动干预，用户可以通过上位机或手机app进行远程操控；
33、s6、系统还会将异常数据和设备运行状态信息实时传输至云平台，方便用户进行远程监控和管理；
34、s7、在日常运行中，系统会自动根据环境数据进行优化控制，以实现节能和舒适的园区环境。
35、优选的，所述烟雾浓度采集电路选用的是mq-2烟雾传感器模块，它采用离子式烟雾传感技术，当没有烟雾时，qm-n10的电压是正常的，即电流由正极流向负极，当感应到烟雾时，则电压被破坏，此时将会发送信号，告知报警模块。
36、优选的，所述系统软件设计中系统初始化后，温湿度传感器、烟雾传感器处于运行状态，实时采集环境信息然后将信息传输至oled液晶屏显示以及通过at指令连接阿里云上传至上位机，上位机也可以发送指令来操作单片机控制教室设施设备，如开关灯、窗帘、风扇等。同时还可以通过采集的烟雾浓度和温度信息来判断是否过高，从而决定报警器和风扇是否响应。热释电红外检测经判断检测结果来执行相应操作。
37、优选的，所述自动报警降温模块由温湿度检测模块、烟雾浓度检测模块、蜂鸣器报警模块、电机驱动模块组成，主要以采集温湿度和烟雾浓度模块为核心，辅以相应的后续操作模块。各个模块的功能如下：
38、温湿度传感器模块：检测周围环境的温度和湿度，将信息传递给单片机处理；
39、烟雾传感器模块：检测周围环境的可燃气体，实时上传烟雾浓度数据变化；
40、蜂鸣器报警模块：在烟雾传感器检测的烟雾浓度超过标定值时，自动响应报警；
41、电机驱动模块：当温度传感器检测到温度过高时，自行开启风扇降温。
42、优选的，所述温湿度检测程序流程如下：
43、s101、先将gpio口初始化，配置时钟，定义gpio本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：包括系统硬件设计与系统软件设计，所述系统硬件设计包含单片机电路、烟雾浓度采集电路、蜂鸣器报警电路、温湿度采集电路、OLED显示电路、电机驱动电路、步进电机驱动电路、热释电红外传感器电路、WIFI通信电路、电源模块；所述系统软件设计包含自动报警降温模块设计、温湿度检测模块设计、烟雾浓度检测模块设计、蜂鸣器报警模块设计、电机驱动模块设计、热释电红外检测节能模块设计、远程操控模块设计、步进电机驱动模块设计、WIFI通信模块设计、上位机设计、OLED显示模块设计；
2.根据权利要求1所述的一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：所述烟雾浓度采集电路选用的是MQ-2烟雾传感器模块，它采用离子式烟雾传感技术，当没有烟雾时，QM-N10的电压是正常的，即电流由正极流向负极，当感应到烟雾时，则电压被破坏，此时将会发送信号，告知报警模块。
3.根据权利要求1所述的一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：所述系统软件设计中系统初始化后，温湿度传感器、烟雾传感器处于运行状态，实时采集环境信息然后将信息传输
4.根据权利要求1所述的一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：所述自动报警降温模块由温湿度检测模块、烟雾浓度检测模块、蜂鸣器报警模块、电机驱动模块组成，主要以采集温湿度和烟雾浓度模块为核心，辅以相应的后续操作模块，各个模块的功能如下：
5.根据权利要求1所述的一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：所述温湿度检测程序流程如下：
6.根据权利要求1所述的一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：所述系统软件测设计模块的工作流程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：包括系统硬件设计与系统软件设计，所述系统硬件设计包含单片机电路、烟雾浓度采集电路、蜂鸣器报警电路、温湿度采集电路、oled显示电路、电机驱动电路、步进电机驱动电路、热释电红外传感器电路、wifi通信电路、电源模块；所述系统软件设计包含自动报警降温模块设计、温湿度检测模块设计、烟雾浓度检测模块设计、蜂鸣器报警模块设计、电机驱动模块设计、热释电红外检测节能模块设计、远程操控模块设计、步进电机驱动模块设计、wifi通信模块设计、上位机设计、oled显示模块设计；
2.根据权利要求1所述的一种智慧园区物联网智能感知与控制系统，其特征在于：所述烟雾浓度采集电路选用的是mq-2烟雾传感器模块，它采用离子式烟雾传感技术，当没有烟雾时，qm-n10的电压是正常的，即电流由正极流向负极，当感应到烟雾时，则电压被破坏，此时将会发送信号，告知报警模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱斌，李端，敬超，闭合，吕溉之，李国威，陈开杰，苏杰，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：
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