河北大学电子信息工程学院 孙文博 赵晓军 田粮川

0 引言

实验室是学生、教师、科研人员等进行学习与科研实验的重要场所。当前高校的实验室大多存在仪器昂贵但使用率不高，实验仪器设备监管落后等问题[1-2]。因此实验室设备监控系统的建立可以有助于学校对实验室进行科学，系统的管理以及方便师生进行科研时仪器设备的使用。本文针对实验仪器设备运行情况，设备操作者以及实验室内环境等实验管理问题设计了一种实验室设备监控系统。

1 系统总体方案

由于设备的使用情况存在不确定性，因此设备监控是一个长期连续的监控过程。为达到对数据的实时采集，传输、显示可将实验室设备监控系统划分为三部分即实验室数据采集控制终端、数据处理终端和云平台。图1为实验室设备监控系统总体框图。实验室数据采集控制终端主要包括：终端控制板，WiFi通信，数据采集，控制模块等。数据处理终端利用WiFi模块构建星型网络结构，实现数据的接收、处理与打包并通过网络将数据传输到云服务器。云平台主要包括云服务器，PC端与手机端。设备管理人员可通过PC端或手机端可随时查看上传到服务器的数据，从而知道设备的使用情况。

图1 实验室设备监控系统总体框图

2 数据采集控制终端与数据处理终端

2.1 终端控制板

数据采集控制终端的整体结构框图如图2所示。该终端利用ATMEGA128单片机为主控芯片，对终端上的各个部分进行连接与控制。……