摘 要随着社会的不断发展和进步，传统高校的实验室已经满足不了对安防的需求，实验室远程安防报警系统的出现极大地解决了这一问题。在20世纪90年代，我国生产安防产品的企业得到了不断的发展，有一些企业，同外国公司进行技术合作或合资生产，也取得了非常不错的成绩，有些技术已经接近或赶上国际标准。目前很多研究者基于网络监控对实验室的管理进行了研究，也在不同程度上提高了实验室的安全管理水平。有效的安防系统管理实验室有很多好处，其中最重要的是为实验室设备提供良好的环境降低了环境因素对精密设备损害，提高实验自身的安全防护，最大程度上降低灾害给实验室带来的损失，在此基础上本课题设计一款实验室远程安防报警系统。系统基于STM32单片机的设计实现，由烟雾检测模块、温湿度检测模块、门磁开关模块、OLED显示模块、报警模块、GSM短信模块等6个主要部分组成。当实验室无人时，通过门磁开关检测是否有人闯入，并且及时由GSM模块发送报警消息到实验室负责人的手机中；通过烟雾检测模块来检测烟雾浓度，通过温湿度检测模块检测室内的温湿度，及时避免危险的发生。经过测试，本系统可以实现实验室远程安防报警的基本要求，减少因不能及时发现危险而给学校造成的损失，使其可以投入少量的时间和人力来保障实验室的安全，从而能够更加合理的提高实验室的安全性。
目 录
第1章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 2
1.3研究目的和意义 2
1.3.1研究目的 2
1.3.2研究意义 3
1.4全文组织结构 3
第2章 实验室远程安防报警系统需求分析 4
2.1实验室远程安防报警系统的功能需求分析 4
2.2实验室远程安防报警系统的性能需求分析 4
第3章 实验室远程安防报警系统的硬件设计 5
3.1 实验室远程安防报警系统总体架构图 5
3.2 单片机模块的硬件设计 5
3.3 显示模块的硬件设计 7
3.4 传感器模块的硬件设计 7
3.4.1 烟雾传感器模块的硬件设计 7
3.4.2 温湿度传感器模 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
块的硬件设计 9
3.5 门磁开关模块的硬件设计 10
3.6 GSM模块的硬件设计 10
3.7 报警模块的硬件设计 11
第4章 实验室远程安防报警系统的软件设计 12
4.1 实验室远程安防报警系统的软件设计流程图 12
4.2 主程序软件设计 13
4.2 OLED显示模块软件设计 13
4.3 烟雾传感器模块软件设计 15
4.4 温湿度传感器模块软件设计 16
4.5 GSM模块软件设计 17
4.5.1 AT指令 17
4.5.2 发送函数 17
4.5.3 利用AT指令控制GSM模块 18
4.6 报警模块软件设计 18
第5章 实验室远程安防报警系统的测试与实现 19
5.1 实验室远程安防报警系统的实物图 19
5.2 报警模式 20
第6章 总结与展望 22
6.1总结 22
6.2 展望 22
参 考 文 献 23
致 谢 24
第1章 前言
1.1研究背景
随着时代的不断进步，安防技术在相关领域已经取得了瞩目的发展，但高校的安防领域的发展仍面临许多新的挑战，高校的实验室环境还存在不少尚未解决的问题和潜在的危险，目前尚没有合适的安防技术来保证高校实验室的安全，每年仍有高校实验室发生火灾，以2018年为例：
（1）2018年2月27日，南京工业大学丁家桥校区实验室发生火灾，无人员伤亡。
（2）2018年11月11日，南京中医药大学翰林学院的实验室发生爆燃事件,部分师生受伤。
（3）2018年12月26日，北京交通大学市政与环境工程实验室发生爆炸燃烧，事故带走了3条年轻的生命。
图11 实验室爆炸现场
根据资料统计，对于实验室爆炸燃烧案件，有80%以上由于没有相关措施预防或解决实验室内温度过高及易燃易爆气体泄露导致的火灾问题，给高校和学生带来巨大损失。
在21世纪的今天，无线通信技术推动着安防领域朝着更加智能化的方向发展，解决了以前安防的一些弊端。对于高校实验室安防方面，能否安全的进行实验，保障人员和设备的安全则一直是高校师生关心的问题。对于普通高校的实验室而言，由于不具备合适的安防系统同时实验室的投资成本相对较高，且实验室人员相对不足，无法实时巡视，加之近几年实验室爆炸案件数量的增加，给当代高校敲响了警钟。所以，如何确保实验室的安全问题，成了重中之重，在此背景下，一套更适用于实验室的低成本安防报警系统应运而生。
1.2国内外研究现状
国外的一些高校在实验室安防以及远程控制方面也多有运用，特别是美国的一些高校，非常注重对实验室环境的监控，实验室安防系统的使用已经非常普遍。起初，实验室安防系统方面的研究较少，使得实验室的安防设备不但价格和成本比较高，而且不美观[1 2]。目前，几乎所有的安防系统，可以通过无线遥控控制，并大范围地应用到各种实验室。美国最大的无线报警系统的制造商是美国松柏公司，该公司生产的无线火灾报警系统通过了中国的“国家消防电子产品质量监督检验测试中心”的监测，该系统实现网络化、智能化，是一个高科技的无线安防系统[3 4 5]。
与发达国家相比，实验室安防系统在中国起步相对较晚，二十世纪七十年代末，我们国家也开始生产用于安防的防盗防火报警器。二十世纪八十年代后，国内各大厂商大规模学习或模仿国外的产品，或引进国外的生产技术，并没有真正的研究技术。在二十世纪九十年代，外国公司开始进入中国的安防市场。在这期间，我国生产安防产品的企业也得到了不断的发展，同外国公司进行技术合作，取得了非常不错的成绩，有些技术已经接近或赶上国际标准[6]。
目前很多安防方面的研究者在实验室的安防方面进行一些研究，如：王军舰在“开放实验室智能监控系统的设计”中利用ARM嵌入式技术、射频识别技术和无线通信技术实现监控机、GSM模块和PC机之间的通信。盛艳在“基于单片机和GPRS实验室安全报警监控系统”中利用GPRS技术实现单片机和SIM300C之间的通信。安全有效的管理能够减少事故给实验室带来的经济损失，为实验室设备提供良好的环境，降低环境因素对精密设备损害，如发生火灾时烟雾传感器能在第一时间发出报警，使得管理人员尽早发现并及时处理隐患 [7 8]。
1.3研究目的和意义
1.3.1研究目的

原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/xxaq/368754.html