《光学与光电技术》
引言
我国的红外非接触式体温计主要是非典病情出现后发展比较迅速,现在国内相关在红外线测温仪,特别是便携式体温测量仪方面已经较成熟。疫情来临,自动化的测温设备显得尤为重要。同时,此系统将光电信息技术与移动互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术和经济社会各领域紧密结合。
1 设计方案
本系统采用物联网架构,使用自动化红外测温,二维身份码验证、数据库录入及查询等方式,对学校进出人员进行体温检查。针对温度异常人员,管理员能够及时发现并调取该人员的进出记录以及历次体温数据,并可方便的导出该人员在此范围内的停留时间中可能接触到的所有人员信息。
图1 系统工作流程图
1.1 硬件电路设计
本课题采用支持802.11无线网络通信协议的32位微处理器ESP8266作为硬件设计核心,外围电路包括控制器最小系统、电源电路、存储器电路、外围驱动电路、串口通信电路等。采用ESP-12F模组作为Wi-Fi模块ESP8266的最小系统,通过板载天线实现Wi-Fi通信和数据传输。ESP-12F模组与二维码解析模块通过串行通讯接口进行连接。模组通过接收Android监控平台通过微信AirKiss技术加密广播的控制指令及无线广播信号完成对目标路由的SSID、PASWD抓取解析并建立连接的操作,同时将当前Wi-Fi配置状态传输到Android监控平台,从而实现ESP8266的无线网络连接。
1.2 嵌入式软件设计
校园体温监测系统分成三大部分:Android 客户端调控平台、数据采集终端后台及前端系统设计。Android 调控平台基于 Android操作系统搭建的客户端,以实现设备的网络调配;数据采集终端采用 ESP8266 模组作为核心控制器,对被测人员体温数据及其他信息实时采集和传输。后台及前端系统可实现对体温数据库的管理及查询。
2 系统功能
系统分为自动化测温上传终端和云端数据管理系统两大部分。
2.1 测温系统主要包含以下六大功能:
图2 检测系统组成
身份码识别:通过摄像头光电传感器对学生身份码进行扫描解析。
自动化测温:通过红外热电堆传感器进行非接触式自动体温测量。
异常报警:当检测到体温异常人员时设备发出警报通知。
数据上传:将检测时间、地点、被测人员身份、测量值等数据上传至云端服务器。
自定义配网:可自定义设备联网方式,通过 Android 客户端调控平台可将设备连接到蜂窝无线网络或个人热点等无线局域网。
数据实时显示:检测数据及人员信息可通过显示器实时显示。
2.2 管理系统主要包括以下三大功能:
身份码申请:用户可到指定网站注册、登录,进行个人信息码的申请。
查询功能:普通用户可登录个人账户,查询个人体温信息记录。
后台监管部分:学校管理人员可登录后台信息管理系统进行体温信息查询,可提供按接触人员查询、按学号查询、按时间查询等多种方式进行查询。
3 结语
作为一套完备的物联网测温系统,其操作简单,方便快捷,智能化程度高。进出人员登陆网站输入个人简单信息,获取身份码,在测温前面测温,个人数据即可上传。后台管理员登陆网站即可获得所有人的体温信息。从发展趋势分析,未来全球疫情仍然会持续,国内的疫情防控随着各地的开学也会加大力度,测温检测装置作为必需品,在未来很长一段时间内都会应用。
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