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实验室是高等院校进行教学和科学研究活动的重要场所,存放有众多种类的仪器设备,也有易燃、易爆、剧毒等危险性物品,加之使用频繁、人员集中且流动性大,常有火灾、中毒、机电伤人、环境污染等事故发生,这往往会给学校带来巨大的财产损失,有时甚至是人员的伤亡。近年来,高校在校生数量的增多,实验室规模的扩大,更加剧了安全隐患给实验室管理工作带来的困扰。如何以较低的成本投入,保障实验仪器设备正常运转,消除实验活动中的安全隐患,维护稳定的教学科研秩序是亟待解决的问题。在此背景下,本课题以应用为中心,针对高校实验室监控需求结合实验室现有电力及网络环境,依照实用、可靠、先进、有效的原则,引入了新兴的短距离无线通信技术——ZigBee技术。通过ZigBee技术组建无线通信网络,实现了实验室环境的全覆盖,利用在各ZigBee终端上安装的传感及控制装置,实现了对实验室环境信息、安防信息、电力信息的采集。同时,设计了基于ARM架构的嵌入式网关,负责分析处理各种传感数据,进行控制相关联动设备自动按照系统的要求来动作,实现实验室环境参数的调节和警情的处理。在此基础上,依托实验室现有局域网实现监控终端与嵌入式网关的通信,达到远程监测与控制的目的。此外,作为监控工作的补充,系统增加了摄像头模块来采集监控区域的视频信息,并通过高效的RTP协议传输至远程监控终端。区别于传统的监控系统,本系统使用功能化的器件搭建无线传感器网络,配合不同的传感器件,可解决传统监控系统布线困难、适应性不佳等问题。测试表明,在ZigBee网络节点的有效覆盖空间内,传感网络内能够在短时间内建立起来,并可以实时有效地进行数据采集、转发和传输。系统安装维护简单,用户界面友好,并且具有良好的弹性和可扩展性,能够以较低的运行维护成本完成实验室的监控任务,及时发现和处理各种安全隐患从而保障正常实验活动的开展,降低管理人员工作强度,提高实验室管理工作的信息化水平。