在当前高校宿舍安全问题日益受到关注的背景下,特别针对火灾的预防,本文提出了基于ARM架构的嵌入式系统,用于构建公寓安全用电智能监控系统。该系统的核心是利用ARM嵌入式处理芯片,并集成了红外感应、微波雷达、电源储能、电流检测、烟雾传感器、温度传感器和无线网络通信装置等设备。通过编程和网络通信技术,实现对宿舍用电情况的实时监控和管理,以达到防火的目的。以下是对系统设计中的关键技术和知识点的详细介绍。
ARM架构的嵌入式处理芯片是系统的核心控制器,负责处理来自各个传感器的数据,并根据分析结果执行相应的控制指令。ARM架构以其低功耗、高性能和易于扩展的特点,成为当今智能系统首选的微处理器架构。在系统中,ARM芯片负责接收和处理来自其他模块的信号,如红外感应模块检测到的人体热辐射和微波雷达模块对移动物体的探测,这些模块共同作用以确定宿舍内是否有人。
红外感应装置可以检测到人体释放的红外辐射,微波雷达装置则能够探测室内移动物体的存在。通过这两个装置的综合使用,系统可以有效地判断宿舍是否有人在使用电器,这在预防因电器使用不当导致的火灾方面尤为重要。
电源储能装置和电流检测装置使得系统可以监测宿舍内的电力消耗情况,并在异常情况下及时切断电源。对于电流的监测不仅限于总负荷,也能够针对特定电器进行电流监测,这对于控制宿舍内的非法电器使用尤为关键。
烟雾传感器和温度传感器在火灾预防中发挥着关键作用。烟雾传感器能够及时检测到火灾产生的烟雾,而温度传感器则可以实时监测环境温度,一旦达到设定的阈值,系统将触发报警并断电,以此来避免火灾的发生或蔓延。
无线网络通信装置使得管理者可以通过网络实现对宿舍用电情况的远程监控。通过微信小程序的界面,管理者和教师可以方便地查看宿舍用电数据,并对宿舍的电力使用情况进行实时监管。
论文中提到了该系统还获得了2019国家级大学生创新计划实验项目的支持,显示了其创新性和实用性。系统的研发也展示了高校在培养学生实践能力和创新思维方面所做的努力。
基于ARM的公寓安全用电智能监控系统是运用嵌入式系统技术、传感器技术和无线通信技术相结合的成果,它能够有效解决高校公寓中的用电安全问题,防范火灾事故的发生。该系统不仅在技术上具有一定的先进性,而且具有很强的实用价值和广泛的应用前景。