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1. 研究目的与意义（文献综述）
随着高校招生规模和科研力量的不断壮大，实验室在高校教学和科研中的作用日益凸显，同时，部分高校在实验室在安全方面存在着诸多隐患[1]。如：火灾、爆炸、有毒气体、有害液体等等。近年来高校实验室安全事故时有发生，如2018年北京某高校实验室发生爆炸，2019年南京某高校实验室发生火灾等等[2]。越来越多的高校实验室安全事故引起了人们对实验室的安全问题的高度重视。高校实验室往往配备了许多造价高昂的实验仪器，一旦实验室发生安全事故，不仅会带来巨大的经济损失，更会威胁到实验人员的生命安全。因此，保障实验室环境的安全显得十分重要。而实验室中的各种安全隐患仅仅依靠实验室管理人员是难以即时排除的，这就需要借助技术手段对实验室环境进行监测。所以说，设计出一种能够实时监测实验室内各项环境参数，并将环境数据反馈给管理人员，从而消除安全隐患，保障实验室安全的智能监测系统是非常重要的。
随着嵌入式、计算机技术等的飞速发展，目前国内外有许多学者开发出了针对实验室安全的监测系统，以期维护实验室环境安全，保护实验人员的生命和财产[2]。如基于wifi的实验室监测系统，在实验室内布设无线路由器，实现wifi全覆盖并接入互联网，通过电脑和手机实时监测实验室环境[3]；基于zigbee无线通信技术的实验室无线传感网络智能监控系统，由多个zigbee无线数据采集节点以及一个zigbee协调器组成。zigbee数据采集节点与多个传感器相连，起到数据采集和发送的作用。zigbee协调器接收各路节点数据，并通过rs232将数据传给上位机，实现数据的显示、分析与存储。上位机对信号进行处理后，实时性的发出相关控制指令[4]。目前国内外学者研究的实验室环境监测系统已经日趋完善，但是无法在高校实验室进行推广，主要是存在人机交互界面不完善、使用不方便等一系列问题。
现在许多高校实验室由于管理理念和管理模式落后、低效，且老旧实验室不易重建，设备陈旧不易更换，导致安全隐患日趋严重[5]。这样的实验室安全问题亟待解决。
2. 研究的基本内容与方案
针对目前高校实验室存在的一系列问题，在本选题中拟设计一个成本较低、操作简单的实验室安全智能监测系统。该系统通过传感器对实验室中的诸多环境变量数据进行采集，包括温度、湿度、光照强度、灰尘、二氧化碳、烟雾、等，然后将采集到的数据传输至stm32进行存储、分析和计算，并转换为温湿度、光照强度等具体数据在液晶屏幕上显示。如果监测的数据值超过事先设置的阈值，如温度过高、灰尘较多等，系统就会触发声光报警系统，同时控制实验室的电气设备，如电风扇、空调、加湿器等调节室内环境。这样的实验室安全智能监测系统完成了对实验室基本环境数据的采集，使用户能实时地了解到实验室环境状况，从而减少安全事故的发生，起到保护实验室和实验人员的作用。系统设计具体分为如下几个模块：
（1）数据采集模块：通过一系列传感器进行环境数据的采集。
（2）数据传输模块：采集到的数据传输至stm32进行分析与计算。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解系统需求，确定设计方案，完成开题报告。
第4－6周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉相关开发工具的使用。
第7－9周：完成硬件电路设计、仿真、测试。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]邢娟,秦丹,战丽波.基于wi fi的智能实验室环境监测和监控系统设计[j].实验室研究与探索,2019,38(03):265-268 272.
[2]刘文艺,刘立群,单梦晨,张昱.基于无线传感器网络的实验室智能监控系统设计[j].实验室研究与探索,2017,36(06):259-262 266.
[3]陈冬灵.基于qt和wi-fi的室内环境监测系统设计[j].信息技术与信息化. 2019,27(11);22-25
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