智能寢室安全監控系統設計
——以某技師學院寢室為例

王樹棟，高 偉

吉林省人力資源技師學院，吉林 長春 130217

0 引言

近年來，高效寢室的安全備受人們關注。在這種社會大環境下，各大學校致力采取相關措施優化校園安全監控，取得了一定的成效，但整體仍有待改進。隨著人工智能（AI）和機器學習（ML）的興起，基于智能監控系統形成的集成化監控，配備了支持AI的智能視頻分析應用程序的智能監控設備，可用于各種應用場景。基于此，文章以某技師學院為例，針對智能寢室安全監控系統展開了分析與設計，為學校寢室安全管理工作提供技術參考。

1 整體設計思路

所設計的智能寢室安全監控系統由監控主系統與監控子系統構成，學院寢室值班室為集中監控中心，每一間寢室都屬于一個子系統。在設計與安裝智能寢室安全監控系統時，需要在寢室內結合各種監控項目，設置傳感器，促使傳感器運行，捕捉寢室內人員、貴重物品及煙霧信息，從而實現對學院寢室的實時、動態監控。

2 系統功能模塊設計

系統硬件以模塊化為主要理念，每一模塊與模塊間都獨立存在、獨立運行，便于后期擴展和優化。同時，系統積極應用現代科學技術，通過整合通信技術與傳感技術，有效監控學院寢室動態，收集可靠信息，從而根據相關信息擬定管理方案，以全方位保障學院寢室與學生的安全。主監控系統在檢測管理軟件輔助下，即可正常運作，發揮監控寢室安全狀態的功能，因此不再贅述。監控中心采用ARM9三星S3C2440處理器，這類處理器技術性能較強，在運作過程中不會過度產生功耗，便于接收傳感器的信號。

（1）煙霧檢測模塊。在各個公共場所，煙霧檢測模塊的應用相對廣泛，在防范火災等方面發揮了重大作用。在系統中設置煙霧檢測模塊，如果煙霧濃度偏高，超出預定標準值，監控器會及時接收來自傳感器的信號，并展開系統分析，向管理人員發送聲光報警信號，提示管理人員學院寢室內存在預警危險，進而為管理人員安全管理學院寢室帶來便利，及時遏制安全事故的發生[1]。

（2）入侵檢測模塊。①門防檢測。為了全面保障寢室學生的安全，減少錯誤率，門防檢測模塊采取雙鍵傳感器，這種傳感器由微波傳感器和紅外傳感器組成，檢測效果良好，數據更精準。當這兩種傳感器信號經過非門處理后，相關傳感器就會自動接收信號，并發出報警請求，從而為門防檢測帶來雙重保障，避免出現錯誤報警現象。②窗戶檢測。據了解，技師學院學生寢室門窗防盜措施仍有待完善，部分寢室未安置防盜窗，為寢室安全埋下了隱患。為了避免有人從窗戶處非法侵入寢室侵害學生，造成學生人身安全及財產受損，可通過智能寢室安全監控系統在窗戶上安置玻璃破碎傳感器，如果出現玻璃破碎問題，傳感器會即時接收到信號，發出警報。在這種情況下，監控主系統會快速反應，提醒安全管理人員趕往現場，增強寢室的安全性。

（3）貴重物品出入檢測模塊。在檢測是否存在貴重物品出入情形時，需要應用RFID技術，對學生攜帶貴重物品進出寢室進行全面監控，實時提供預警信號。同時，需要在學院寢室門口處安置RFID讀寫器，如果RFID標簽進入磁場范圍，讀寫器便會第一時間掌握相應信號，高效傳遞信息，確保監控器完整接收信號[2]。

（4）聲光報警模塊。聲光報警模塊的監控范圍非常廣泛，無論是煙霧濃度超標，或有人出入寢室，貴重物品異常出入等，均會通過寢室內蜂鳴器發出光亮警報、聲音警報，全面保障寢室的安全。通過主監控系統輸入密碼，即可有效解除警報。

（5）感應門襟模塊。因為技師學院學生統一使用校園一卡通系統，所以寢室安全門禁系統也可采用這一系統，避免浪費現有資源。在寢室入口處添加讀卡器，讀卡器通過固定頻率發出電磁波，頻率約為13.56 MHz。在學生持卡走進讀卡器電磁波輻射范圍時，會觸動感應卡線圈，向讀卡器發射信號，最終將信號信息存輸到門禁服務器上，由門禁服務器比對數據庫信息與卡號。

（6）環境檢測與數據采集。在每一間寢室內設置煙霧傳感器、溫度傳感器、光照傳感器、火焰傳感器和智能電表，確保各傳感器與智能電表節點緊密連接，節點布置在寢室中的適合位置上，以保證其能全面監測寢室內部環境。如果寢室樓層偏高，可發揮路由器的優勢，實現遠距離傳遞數據[3]。傳感器數據與電表數據通過節點與路由器傳輸，最終發送至協調器。協調器放置在寢室管理員辦公室內，協調器經串口與計算機連接，在監控界面上顯示有關數據。

（7）無線監測模塊。傳統的有線監控系統需要耗費大量成本，并且需要花費一定時間與人力布置線路，通過有線線路傳輸信號，信號會逐步減弱，缺少穩定性。智能寢室安全監控系統采取無線傳輸模塊，從而有效解決信號在傳輸中被削弱的問題。此外，無線監測模塊可以減少在寢室內走線的困擾，并可以提升傳感器信號輸出強度，保障信號精準度與穩定性。

（8）局域網構建。在技師學院內，存在若干個寢室，為了保障每一個寢室的數據資源都可以共享，需要建構局域網，可采取星形網絡拓撲結構布置局域網線路，采用交換機、集線器、客戶機等網絡結構，在中間連線部位則需采取非屏蔽超五類雙絞線[4]。

（9）電源模塊。在具體設計寢室安全監控系統時，可采取5 V直流供電電源，通過電壓調節器作用，將電壓調節為3.3 V或1.8 V。同時，適時調節不同量級電容，進一步避免干擾。另外，安裝LED可有效顯示電源狀態。

3 系統程序設計

為了保障學院寢室安全監控系統結構的穩定性，可采取模塊化設計理念，以保障每一模塊均可獨立通信，且模塊與模塊間不會產生制約影響。在具體設置監控系統程序時，主要涉及兩大模塊，即搭建操作系統軟件平臺和各功能系統程序設計。為了全方位保障安全監控系統所收集的信息的可靠性以及傳輸信息的實時性，采取執行率較高、功能較強、內核偏小、應用過程更便捷的Linux操作系統。

（1）寢室分監控中心程序設計。學院寢室分監控中心的主要功能是收集和處理信息，分析煙霧傳感器、人員進出、貴重物品出入檢測情況等，并作出正確判斷[5]。

（2）樓管集中監控中心軟件設計。樓管集中監控中心的主要工作任務在于接收信息，掌握煙霧傳感器、人員進出信息等，并將這些信息顯示在人機界面上，安全儲存各類信息并有效處理，為管理人員及時處理安全隱患提供支持。

4 系統維護建議

對智能寢室安全監控系統進行維護與更新，有助于確保安全監控系統切實發揮應有效用。

（1）建立操作人員管理制度。首先，創建完備的安全監控系統操作人員管理機制。在相關人員上崗前，需要進行崗前考核，只有考評結果合格者才可持證上崗。其次，在上級下達任務后，需要學院寢室管理部門督促各崗位職工認真完成工作，并科學規范值班方案，防止安全監控系統在節假日期間突發故障，從而實現全面安全防范的目標。

（2）重視安全監控系統的運行維護。隨著時代不斷發展，技術不斷革新，在設計寢室安全監控系統后，需要具體系統操作人員按照材料安防設備維修手冊，定期針對安全監控系統展開維修工作。學院公寓管理部門要重視安全監控系統基礎設施配置，并投入充足的專項經費，以保障日常維護資金開銷，促使寢室安全監控系統正常運轉，且長久使用。

5 結束語

綜上所述，智能寢室安全監控系統不存在布線障礙問題，可保障監控信息準確性、實時性，最大化保護學生隱私。同時，該系統具有低功耗、高拓展性等特點，可全面維護學校寢室安全。但是，在具體使用時，仍需結合實際狀況，針對硬件電路加以改進與優化，以保障智能化寢室安全監控系統更完善，進而保障寢室學生的人身及財產安全。