综合档案管理系统库房环境监控零门槛落地实操全指南

一、前期准备

1. 硬件清单

• 树莓派Zero W（配16G以上TF卡、5V电源）
• DHT11温湿度传感器模块
• MQ-2烟雾浓度传感器模块
• 接触式漏水检测传感器
• 杜邦线5根、迷你面包板1块

2. 软件工具准备

直接点击以下链接下载对应工具，无需额外找资源：

• 树莓派Lite系统镜像：https://downloads.raspberrypi.org/raspios_lite_armhf/images/raspios_lite_armhf-2021-05-28/2021-05-07-raspios-buster-armhf-lite.zip
• TF卡烧录工具Rufus：https://github.com/rufus-rufus/rufus/releases/download/v3.22/rufus-3.22.exe

二、硬件接线实操

本文采用树莓派BCM引脚编号，严格按照以下对应关系接线，避免烧坏模块：

• DHT11 VCC → 树莓派4号引脚（5V）
• DHT11 GND → 树莓派6号引脚（GND）
• DHT11 DATA → 树莓派11号引脚（GPIO17）
• MQ-2 VCC → 树莓派4号引脚（5V）
• MQ-2 GND → 树莓派9号引脚（GND）
• MQ-2 AO → 树莓派12号引脚（GPIO18）
• 漏水传感器VCC → 树莓派4号引脚（5V）
• 漏水传感器GND → 树莓派14号引脚（GND）
• 漏水传感器DO → 树莓派15号引脚（GPIO22）

接线完成后通电，观察所有模块指示灯正常亮起，即可进入下一步。

三、软件环境配置与代码开发

1. 系统烧录与基础配置

• 打开下载好的Rufus，选择你的TF卡，选择下载好的树莓派镜像，点击「开始」烧录，等待完成
• 烧录完成后，在TF卡根目录新建一个名为ssh的空文件（无后缀名），这个步骤用来启用远程ssh连接，新手容易遗漏
• 将TF卡插入树莓派，连接路由器网线，通电开机，在路由器后台查看树莓派的局域网IP
• 打开电脑终端，执行命令 ssh pi@[你的树莓派IP]，默认密码为 raspberry，登录成功即为配置完成

登录成功后，依次执行以下命令安装所有依赖，直接复制整条命令粘贴即可：

``` sudo apt update && sudo apt upgrade -y sudo apt install python3-pip python3-rpi.gpio -y pip3 install adafruit-dht requests ```

2. 编写监控对接代码

在树莓派终端执行 nano env_monitor.py 新建文件，复制以下完整代码，修改配置项后保存即可：

```python import Adafruit_DHT import RPi.GPIO as GPIO import time import requests --可修改配置项-- DHT_PIN = 17 DHT11数据引脚，无需修改 MQ_PIN = 18 MQ-2输出引脚，无需修改 LEAK_PIN = 22 漏水传感器输出引脚，无需修改 国家档案库房标准阈值，可根据需求调整 TEMP_MIN = 14 最低温度(℃) TEMP_MAX = 24 最高温度(℃) HUMI_MIN = 45 最低湿度(%) HUMI_MAX = 60 最高湿度(%) SMOKE_THRESHOLD = 200 烟雾浓度报警阈值 替换为你自己的综合档案管理系统数据接收接口 ARCHIVE_SYSTEM_API = "http://your-archive-system.com/api/upload_env" - GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(MQ_PIN, GPIO.IN) GPIO.setup(LEAK_PIN, GPIO.IN) dht_sensor = Adafruit_DHT.DHT11 def get_sensor_data(): humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(dht_sensor, DHT_PIN) smoke_level = GPIO.input(MQ_PIN) leak_status = GPIO.input(LEAK_PIN) 转换报警状态：1=异常，0=正常 is_temp_abnormal = 1 if temperature < TEMP_MIN or temperature > TEMP_MAX else 0 is_humi_abnormal = 1 if humidity < HUMI_MIN or humidity > HUMI_MAX else 0 is_smoke_abnormal = 1 if smoke_level > SMOKE_THRESHOLD else 0 is_leak_abnormal = 1 if leak_status == 0 else 0 漏水传感器输出0代表检测到漏水 return { "temperature": round(temperature, 1), "humidity": round(humidity, 1), "is_temp_abnormal": is_temp_abnormal, "is_humi_abnormal": is_humi_abnormal, "is_smoke_abnormal": is_smoke_abnormal, "is_leak_abnormal": is_leak_abnormal, "report_time": time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()) } if __name__ == "__main__": try: sensor_data = get_sensor_data() resp = requests.post(ARCHIVE_SYSTEM_API, json=sensor_data, timeout=10) print("数据上报成功：", resp.text) GPIO.cleanup() except Exception as e: print("数据上报失败：", str(e)) GPIO.cleanup() ```

按Ctrl+O保存，按Ctrl+X退出编辑器即可。

3. 配置定时采集任务

设置每5分钟采集上报一次数据，操作步骤：

• 终端输入命令 crontab -e，第一次打开输入1选择nano编辑器即可
• 在文件末尾添加以下内容，保存退出即可完成配置：

``` /5 /usr/bin/python3 /home/pi/env_monitor.py >> /home/pi/monitor_log.log 2>&1 ```

该配置会自动记录运行日志，出现问题可直接查看日志排错。

四、对接综合档案管理系统

如果你的综合档案管理系统已经预留了环境监控数据接收接口，只需要确认接口支持POST JSON格式，参数和本文代码中的返回字段对应即可完成对接。

如果现有系统没有预留接口，可以直接在系统数据库中添加如下环境监控数据表：

字段名	数据类型	说明
id	int	主键自增
temperature	decimal(4,1)	温度值
humidity	decimal(4,1)	湿度值
is_temp_abnormal	tinyint	温度是否异常 1=是 0=否
is_humi_abnormal	tinyint	湿度是否异常 1=是 0=否
is_smoke_abnormal	tinyint	烟雾是否异常 1=是 0=否
is_leak_abnormal	tinyint	是否漏水 1=是 0=否
report_time	datetime	上报时间

在综合档案管理系统的库房管理页面添加数据展示模块，对异常状态配置弹窗报警即可。

五、功能验证

完成所有配置后，执行以下步骤验证功能：

• 手动运行代码：执行 python3 /home/pi/env_monitor.py，终端输出「数据上报成功」即为网络正常
• 模拟温湿度异常：对着DHT11哈气，查看系统是否收到异常报警
• 模拟漏水：将漏水传感器探头接触少量水，查看系统是否触发漏水报警

所有测试通过后，整个综合档案管理系统库房环境监控就搭建完成了，全程无需复杂开发，零门槛即可落地。