一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，由MCU控制器、GPS定位模块、LoRa无线通信模块、光电式报警模块、视频采集模块、显示模块以及电源模块组成，所述GPS定位模块、LoRa无线通信模块通等模块分别与MCU控制器连接。GPS定位模块用于获取试卷传送车的位置信息；LoRa无线通信模块用于与远端控制中心进行数据交互；光电报警模块用于检测试卷箱是否被打开并控制视频录制功能；视频采集模块用于对试卷运送车进行实时监控；显示模块用于显示现场视频和警告信息。本发明专利技术是对国家教育考试试卷传送中的定位跟踪，安全报警系统的功能实现。在试卷运输监控后台能详细记录试卷运输路线及视频信息，对非法启封试卷者进行警告及录像留证，加强了试卷运输的保密性。

A Test Paper Transfer Monitoring System Based on LoRa Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统
本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种基于LoRa的试卷传送中的监控系统。
技术介绍
国家教育考试涉及的面很广，受到社会的关注度很高，考试成绩也关系到千万考生的切身利益，所以，国家教育考试的安全工作显得尤为重要。为防止考试题目的泄题、试卷丢失、试卷被盗等问题的出现，提供一种基于LoRa的试卷运送中的监控系统，为全体考生提供公平、公正的考试环境，切实维护考生的自身利益需要，保障国家教育考试的公平、顺利进行。与其他的无线通信技术相比，LoRa无线通信技术的抗干扰能力较强、传播距离较远、所用能耗较低，是一种新型通信技术，它的主要特点有：1、长距离：即使在繁华、人员集中的城市中心，LoRa的穿透能力也很强，其数据传输距离可达到3Km以上；在空旷郊区的数据传输距离甚至更远，可达到15Km-30Km。2、低成本：LoRa终端传感器的成本较低。3、低功耗：由于LoRa协议主推低功耗，所以其电池寿命较长，可达数年。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于：利用LoRa无线通信技术对试卷的保密运送进行实时监控以防止试卷破损或被提前打开。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：一种基于LoRa的试卷运送中的监控系统，包括：MCU控制器、GPS定位模块、LoRa无线通信模块、光电式报警模块、视频采集模块、显示模块以及电源模块。所述GPS定位模块用于获取试卷传送车的卫星位置信息。所述LoRa无线通信模块用于与远端控制中心进行数据交互。所述光电报警模块用于检测试卷箱是否被打开，当试卷箱被打开时，光电报警模块感受到光强变化，当光强超过所设定的阈值上限时，声光报警器报警以提醒试卷运送人员，同时开启视频录制功能。所述视频采集模块用于对试卷运送车进行实时监控，将采集到的现场视频信息通过LoRa无线通信模块传送到远端控制中心。所述显示模块用于显示视频采集模块采集到的现场视频信息和声光报警模块的警告信息。所述MCU模块与GPS模块、LoRa无线通信模块、光电式报警模块、视频采集模块以及显示模块相连接，用于收集所述GPS定位模块获取到的试卷传送车的卫星定位信息、光电报警器获取到的试卷运送箱的状态信息、视频采集模块获取到的现场视频信息，并对所收集到的卫星定位信息、试卷运送箱的状态信息以及现场视频信息进行处理，再将处理后的信息通过所述LoRa无线通信模块发送至远端控制中心。所述电源模块与MCU控制器连接，用于向所述MCU控制器供电。相比于传统移动网络传输，以及WIFI、ZigBee等短距离通信技术，本专利技术的基于LoRa的试卷传送中的监控系统具有以下优点。1、本专利技术一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，采用LoRa无线通信模块，在高性能、远距离、低能耗、支持大规模组网、测距和定位等方面具有突出的特点，同时LoRa无线通信模块比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍，这样，会提高网络传输的实时性。2、本专利技术一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，采用GPS定位模块，GPS卫星数目较多且分布均匀，可保证地球上任何地方任何时间至少可以观测到4颗卫星，定位精度高且观测时间短，以此实现对试卷传送车的实时监控。3、本专利技术一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，采用光电报警模块，一旦试卷传送箱被打开，光电报警器将发出报警用来提醒试卷传送人员，并开启视频录制功能。4、本专利技术一种基于LoR技术的试卷传送监控系统，采用视频采集模块用于对试卷传送车的实时监控，以此确保试卷传送过程中的安全性。附图说明图1为本专利技术一种基于LoRa的试卷传送中的监控系统的结构示意图。图2为本专利技术一种基于LoRa的试卷传送中的监控系统的光电报警模块的工作原理框图。具体实施方案为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例对本专利技术专利内容做进一步的详细说明，但本专利技术的示意性实施方式及说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。如图1所示，本专利技术一种基于LoRa的试卷传送中的监控系统，包括MCU控制器、GPS定位模块、LoRa无线通信模块、光电式报警模块、视频采集模块、显示模块以及电源模块。其中，所述GPS定位模块、LoRa无线通信模块、光电式报警模块、视频采集模块、显示模块以及电源模块分别与MCU控制器连接；所述GPS定位模块用于获取试卷传送车的卫星位置信息；所述LoRa无线通信模块用于获取试卷传送车的卫星位置信息；所述光电报警模块用于检测试卷箱是否被打开并控制开启视频录制功能；所述视频采集模块用于对试卷运送车进行实时监控；所述视频采集模块用于对试卷运送车进行实时监控。如图2所示，所述光电报警模块由光电转换模块和声光报警模块组成，当试卷运送箱被打开时，所述光电报警模块将光信号转化为电信号，通过驱动定时器构成的多谐振荡电路使蜂鸣器和发光二极管发出间歇式声光报警。所述光电报警模块与所述MCU控制器连接，通过所述LoRa无线通信模块将警告显示在所述远端控制中心。本专利技术的工作原理如下：如图1所示，MCU控制器控制GPS模块获取试卷运送箱的位置信息并通过显示模块显示。此外，MCU控制器通过LoRa无线通信模块将试卷运送箱的实时位置信息上传到LoRa网关，LoRa网关将试卷运送箱的实时位置信息发送到远端控制中心，此外，MCU控制器可以通过LoRa无线通信模块将视频采集模块的信息传送给远端控制器。此即试卷运送中的监控功能。若试卷传送箱被打开，光电报警模块会感受到光强变化而触发声光报警模块发出声光报警以此提醒试卷传送中的工作人员，同时启动视频录制功能，通过LoRa无线通信模块将视频信息传送至远端控制中心。此即试卷安全性监控功能。相比于现有技术，本专利技术一种基于LoRa技术的试卷运送监控系统能够实现对国家教育考试试卷传送中的定位跟踪，安全报警等的功能。LoRa具有自组网模式，可以省去多余的服务费用及无线数据流量费用。LoRa的耗能低、数据传播距离远、抗干扰能力低，可以实现超长时间待机。LoRa的GPS定位的跟踪器内置6000mAh的Li聚合物电池，可以实现较长时间的定位跟踪。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当说明的是，以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同、替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统, 其特征在于，所述试卷传送监控系统包括：MCU控制器、GPS定位模块、LoRa无线通信模块、光电式报警器、视频采集模块、显示模块、电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统,其特征在于，所述试卷传送监控系统包括：MCU控制器、GPS定位模块、LoRa无线通信模块、光电式报警器、视频采集模块、显示模块、电源模块。2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，其特征在于，所述GPS定位模块，用于获取试卷传送车的卫星位置信息。3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，其特征在于，所述LoRa无线通信模块，用于与远端控制中心进行数据交互。4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，其特征在于，所述光电报警模块，用于检测试卷箱是否被打开，当试卷箱被打开时，光电报警模块感受到光强变化，当光强超过所设定的阈值上限时，声光报警器报警以提醒试卷运送人员，同时开启视频录制功能。5.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术的试卷传送监控系统，其特征在于，所述视频采集模块用于对试卷运送车进行实...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永军，汪洋百慧，竺佐，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33