摘要：随着校园建设的不断发展，深基坑工程日益增多。为了保障校园深基坑的施工安全，设计并实现了一套校园深基坑安全监测预警系统。该系统通过实时监测深基坑的变形、应力等参数，及时发现安全隐患，并发出预警信号，以便采取相应的措施，保障校园深基坑的安全。

近年来，校园内的深基坑工程数量不断增加，这些深基坑工程的施工安全问题备受关注。为了保障校园深基坑的施工安全，需要对深基坑进行实时监测和预警。介绍了一种基于物联网技术的校园深基坑安全监测预警系统的设计与实现。

系统总体设计

1. 传感器层：该层由各种类型的传感器组成，如位移传感器、应力传感器、土压力传感器等，用于实时监测深基坑的变形、应力等参数。

2. 传输层：该层主要负责将传感器采集到的数据传输到监控中心，常用的传输方式有有线和无线两种。

3. 处理层：该层对传输层传输过来的数据进行处理和分析，判断深基坑的安全性，并发出预警信号。

4. 应用层：该层主要包括监控中心和用户终端，监控中心负责实时显示深基坑的监测数据和预警信息，用户终端则可以通过手机 APP 等方式实时获取深基坑的监测数据和预警信息。

系统硬件设计

1. 传感器选型：根据深基坑的实际情况，选择合适的传感器类型和型号，如位移传感器选择拉线式位移传感器，应力传感器选择振弦式应力传感器等。

2. 数据采集模块设计：数据采集模块采用STM32F103ZET6 作为核心芯片，通过 SPI 接口与传感器进行通信，实现数据的采集和存储。

3. 传输模块设计：传输模块采用 GPRS 模块，通过 SIM 卡接入运营商网络，将采集到的数据传输到监控中心。

4. 电源模块设计：电源模块采用太阳能电池板和锂电池相结合的方式，为系统提供稳定的电源。

系统软件设计

1. 数据采集程序设计：数据采集程序采用 C 语言编写，通过调用传感器的驱动程序，实现数据的采集和存储。

2. 数据处理程序设计：数据处理程序采用 Python 语言编写，通过对采集到的数据进行分析和处理，判断深基坑的安全性，并发出预警信号。

3. 监控中心软件设计：监控中心软件采用 Java 语言编写，通过图形化界面实时显示深基坑的监测数据和预警信息。

4. 用户终端软件设计：用户终端软件采用 Android 语言编写，通过手机 APP 等方式实时获取深基坑的监测数据和预警信息。

系统测试

1. 传感器测试：对传感器进行精度测试和稳定性测试，确保传感器的性能符合要求。

2. 数据传输测试：对数据传输模块进行传输速度测试和稳定性测试，确保数据传输的准确性和可靠性。

3. 系统整体测试：对系统进行模拟测试和实际测试，测试系统的各项功能和性能指标是否符合要求。

介绍了一种基于物联网技术的校园深基坑安全监测预警系统的设计与实现。该系统通过实时监测深基坑的变形、应力等参数，及时发现安全隐患，并发出预警信号，以便采取相应的措施，保障校园深基坑的安全。通过对系统的测试和验证，该系统的各项功能和性能指标均符合要求，具有良好的应用前景。