一种基于DS4004HC和无线传感器技术的校园监控系统的研究与实现

摘要

近年来，随着我国高等教育的不断发展及学校对外交流活动的日益增多，给校园安全带来了很大影响。为加强“平安校园”的建设，各高校采取保安巡查、安全制度制订等措施,但是由于学生人数众多、管理人员偏少等原因，这些措施已很难适应当前高校平安校园的建设，部分高校开始采用视频监控、火灾报警器等措施进行监控。
　　视频监控系统可以对教学楼等主要场所进行监控，但由于监视器的显示窗口有限而摄像装置相对较多，使同一时刻监控人员只能看到少数监控区域的状况，若某一区域发生事故，该区域的危险信号可能不被监控人员及时发现，将造成较严重的后果；目前，大多数火灾报警系统采用有线技术，但这种方式布线繁琐、线路容易老化、难于维护。且上述两种监控系统均为单一的监控模式，无法实现协同工作，从而造成资源的浪费。如果将上述两种方式相结合，并采用无线技术进行改进，将极大提高监控效果，目前关于视频监控与无线监控相结合的研究工作相对较少。
　　本文探讨了一种将视频监控技术、无线传感器技术、计算机网络技术相结合的新型校园监控系统，这种监控系统主要由分控中心子系统和总控中心子系统组成。它可以通过视频监控单元监控各楼区现场，通过无线监控单元监控周围的环境状态，最后通过计算机网络将信息汇集到分控中心，危险信号随时发送到总控中心以供处理。
　　分控中心子系统主要由一台PC机、视频监控单元、无线监控单元组成，一般负责监控一幢楼的安全情况。其中，视频监控单元主要对整幢楼各监控点进行监控，并向总控中心报告视频监控概况，该单元主要采用视频采集卡、摄像头等进行硬件设计，并以Visual C++作为软件开发工具；无线监控单元主要对所监控区域进行温度等数据的监控并进行分析、处理，并向总控中心进行报告，该单元主要采用ZigBee无线传输模块、各种传感器进行硬件设计，其中ZigBee节点采用C语言进行开发设计。
　　总控中心子系统主要由视频监控管理单元与无线监控管理单元组成，其中，视频监控单元主要对每个分控中心中的视频监控单元进行管理；无线监控单元主要通过数据库、图形显示等方式对每个分控中心子系统中的无线监控单元的监控数据进行管理、分析。总控中心子系统采用Visual C++作为软件开发工具。

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第一章 绪 论

1.1课题的研究意义

1.2监控技术的国内外研究现状与发展趋势

1.3本文研究的主要内容和组织结构

1.4本章小结

第二章 系统的整体实施方案

2.1校园监控系统的技术路线选择

2.2校园监控系统的解决方案

2.3本章小结

第三章 分控中心子系统的设计

3.1 分控中心子系统的组成及工作原理

3.2 视频监控单元

3.3 无线监控单元

3.4本章小结

第四章 总控中心子系统的设计

4.1 总控中心子系统的组成及原理

4.2 视频监控管理单元

4.3无线监控管理单元

4.4本章小结

第五章 系统运行结果与实验分析

5.1校园监控系统的运行结果

5.2温湿度采集的实验结果及分析

5.3烟雾(CO)浓度采集实验结果及分析

5.4 ZigBee无线发送功能实验及结果

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文总结

6.2研究工作中的不足

6.3下一步工作展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参加的科研项目和公开发表的论文