2020-10-26 12:24:11 [显示全部楼层]
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[项目分享] 一种教室实时测温与预警方案

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本帖最后由 hnyzcj 于 2020-10-26 15:47 编辑

【创意来源】
     时间已经到了2020年10月份,中国已经取得了对抗新冠疫情的阶段性胜利。但是国内部分地区仍然有零星的病例出现。对于人群相对集中的校园等场所,目前只是在校门口安装了进门测温装置,有效阻拦了有症状(体温高)的感染者,但仍然会存在以下问题:

      (1)体温监测的及时性:无法保证后续进入教室的学生在一天中体温都是正常的。
      (2)体温监测的准确性:虽然门禁测温快速高效,但是有些测量的准确性会受外界因素干扰。
      (3)体温监测的高效性:虽然目前的测温已经结合人脸识别,但只是识别人脸,很少绑定人脸数据库。

        针对以上问题,我们转变思路,变被动测量为主动上报。让每个人都携带一个腕式测温器,一旦出现体温异常首先腕表报警,同时上报数据到云端,第一时间采用隔离处理措施。

【项目展示】
图2.jpg 图1.jpg 图3.jpg
【功能简介】
(1)可穿戴式测温:每位被测随身携带测温装置,随时测量体温数据,保证测量的及时性。
(2)异常体温报警:当某一个教室内学生出现体温异常时,教室内的监控屏会出现异常数据报警,并打印出相关信息。
(3)数据云端收集:出现异常的体温数据会被记录再物联网平台。


【硬件材料】
序号
名称
数量
1
3
2
2
3
micro:bit掌控I/O扩展板
1
4
3
5
Micro充电板
2
6
拨码开关
2
7
1
8
亚格利板
【制作过程】
(1)系统设计:本系统分为3部分:第一部分可穿戴测温腕表;第二部分教室监控屏报警显示;第三部分物联网数据平台显示。
图4.png
(2)结构设计:可穿戴测温端可穿戴测温端主要由非接触测温模块,掌控板组成,其作用是随身测试体温,当体温超过37.2时,发送异常数据到云端,从而引发教室端监控屏显示报警信息。在可穿戴测温端,我们利用LaserMaker为其设计其外壳结构如下图所示。
图片1.jpg
图片2.jpg
(3)电路连线:非接触测温模块通过I2C口与掌控板连接,具体连线如下图所示。
图7.jpg
(4)程序编写
手腕测温端程序
数据监测端程序
(5)设备组装:
为了可能减少模块所占用体积,我们将非接触测温模块的接线端进行一定的改造。
第1步:拿出电子元件及切割后的结构件。剪开非接触测温模块I2C接口黑色4PIN头,依据电路连线与掌控进行焊接。
图15.jpg
第2步:剪断非接触测温模块接在I2C线头,从测温模块侧边上的接线孔焊接I2C的四根线。
图16.jpg

图16测温模块I2C口焊接
第3步:将非接触测温模块原有的接线端用尖嘴钳慢慢清除除,这样可以在一定程度上减少传感器的厚度。
图17.jpg
图17清除接线端
第4步:拿出激光切割后的掌控底板结构件,用螺丝在其上固定三根铜柱,如下图所示。
图18.jpg
图18固定铜柱
第5步:再拿出两根螺丝,固定在非接触测温模块圆孔附近,并用螺母固定,如下图所示。
图19.jpg
图19测温模块固定柱
第6步:将非接触测温模块对应孔位安装上,再拿出两个螺母将其固定在底板上。

图20.jpg
图20螺母固定
第7步:按电路所示,分别焊接充电板、电池、开关使其成为一个开关可控的供电电路。
图21.jpg
图21焊接充电板、电池、开关
注意:第一次接入电池时,可能OUT+和OUT-之间无电压输出,这时接入5V电压充一下电,就可以激活保护电路了,电池从B+ B-上断开开再接上的话也需要充一下电以激活保护电路。当使用手机充电器来做输入时注意充电器必须要能输出1A或以上的,不然可能会不能正常充电。插入手机充电器到USB母座,红灯亮为正在充电,绿灯亮为充满。
第8步:分别将充电板、电池小心放在掌控与测温模块之间。如下图所示。再将掌控板按对应孔位固定在三根铜柱上。
图22.jpg
图22安装电池、充电
第9步:拿出掌控前盖板对应孔位安装,并用螺母紧固固定。
图23.jpg
图23固定掌控板
第10步:开关模块放入前面板和后底板之间,并用502胶水粘贴如下图所示。
图24.jpg
图24固定开关
第11步:表带的制作我们采用的手工方式实现,我邀请了我们学校的劳动技术丁老师。
图25.jpg
图25整理表带里衬和外部材料
图26.jpg
图26用熨斗熨烫整齐
图27.jpg
图27画线
图28.jpg
图28剪裁
图29.jpg
图29用缝纫轧线
图30.jpg
图30表带固定成型
图31.jpg
图31在表带上开暗扣眼
图32.jpg
图32用故居固定暗扣
图33.jpg
图33效果展示
数据显示端安装不再赘述,安装后效果如下。

(6)测试运行
对测温端和数据显示端分别上电,当出现异常提问题,测温端和数据显示端,显示如下。
图34.jpg
图34体温异常测温端报警
图35.jpg
图35单个学生体温异常显示

图36.jpg
图36多个学生体温异常显示
图片37.jpg
图37物联网端数据显示



汤果  高级技匠

发表于 2020-10-26 16:26:32

学校还有缝纫机!这表带做得可以呀~
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2020-10-26 16:29:44

汤果 发表于 2020-10-26 16:26
学校还有缝纫机!这表带做得可以呀~

裁缝8级工
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汤果  高级技匠

发表于 2020-10-26 16:36:30


这位老师真优秀
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2020-10-26 16:51:38

汤果 发表于 2020-10-26 16:36
这位老师真优秀

这位老师的主业是司机
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汤果  高级技匠

发表于 2020-10-26 17:59:03

hnyzcj 发表于 2020-10-26 16:51
这位老师的主业是司机

我们校车都报废了,没司机了。
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