CN205648146U - 一种教室智能照明管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教室智能照明管理装置，可解决传统的照明管理***不能精确分析学生学习所用照明状态，从而不能有效节能的技术问题；包括依次通讯连接的上位机、层管理机及教室控制器，所述教室控制器包括单片机模块，还包括分别与单片机模块通讯连接的光照检测模块、人数统计模块、万年历模块、照明控制模块及通信模块；本实用新型采用上位机、层管理机及教室控制器模块，基于学校教学作息时间、光照度和学生使用人数综合控制管理教室照明，极大的节省高校教室照明所用电能，减少浪费。

Description

一种教室智能照明管理装置

技术领域

本实用新型涉及智能照明领域，具体涉及一种教室智能照明管理装置。

背景技术

高校教室照明一直使用传统的机械开关控制，需要专人进行管理，每天巡检需要耗费大量时间，学校也需要支付额外的劳动工资，而高校也不能很好的对教室使用情况进行统计分析，从而研究分析学生的学习情况。

当学生晚自习结束、上课结束后，某些教室只有很少学生或者根本没有学生时，教室照明依然开启，即使在夏天光线较强的季节，这生进入教室也会随手打开照明，由于高校教室数量较多，因此会造成大量的能源浪费。所以在保证高校教室正常照明的前提下，最大限度节约照明能源，合理使用电能的技术，值得提倡。

当前现有的高校教室智能照明***一般由工控机和楼层管理机构成，管理机连接一组传感器和一组继电器。这种高校教室智能照明***功能单一、教室人数统计不精确，导致教室照明管理***不能达到很好的节能效果，***在整体功能上没有控制切换模式和上位机对教室使用统计功能，达不到满意的智能照明效果和学分析学生学习的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种教室智能照明管理装置，可解决传统的照明管理***不能精确分析学生学习所用照明状态，从而不能有效节能的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种教室智能照明管理装置，包括依次通讯连接的上位机、层管理机及教室控制器，所述教室控制器包括单片机模块，还包括分别与单片机模块通讯连接的光照检测模块、人数统计模块、万年历模块、照明控制模块及通信模块，所述人数统计模块设置在教室的前门和后门；

其中，教室控制器基于光照明检测模块的光照信息、人数统计模块的教室使用人数统计信息及万年历模块的作息时间信息进行智能照明管理，教室控制器通过层管理机与上位机进行数据共享，上位机对所有教室照明状态数据进行显示、存储、查询及统计。

进一步的，所述光照检测模块采用光照检测传感器，所述光照检测传感器与单片机模块通讯连接。

进一步的，所述人数统计模块采用激光对射传感器，所述激光对射传感器与单片机模块通讯连接。

进一步的，所述照明控制模块包括光耦和继电器，光耦输入端与单片机模块连接，光耦输出端连接继电器，用于开启和关闭教室照明。

进一步的，还包括与单片机模块通讯连接的控制切换模块，所述控制切换模块包括本地控制模块和远程智能控制模块；可实现远程智能照明和本地手动控制模式的切换。

进一步的，所述激光对射传感器为四个，分别在教室前门内侧和外侧各设置一个，在教室后门内侧和外侧各设置一个。

进一步的，所述单片机模块采用单片机最小***。

进一步的，所述上位机、层管理机及教室控制器，依次通过RS485总线通讯连接。

由上述技术方案可知，本实用新型的一种教室智能照明管理装置采用上位机、层管理机及教室控制器模块，基于学校教学作息时间、光照度和学生使用人数综合控制管理教室照明，极大的节省高校教室照明所用电能，减少浪费。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型教室控制器的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1和图2所示，本实施例的一种教室智能照明管理装置，包括依次通讯连接的上位机、层管理机及教室控制器，所述教室控制器包括单片机模块，还包括分别与单片机模块通讯连接的光照检测模块3、人数统计模块4、万年历模块5、照明控制模块6及通信模块8；

所述上位机为VB6.0上位机1，层管理机包括层管理机L1、层管理机L2至层管理机Ln，教室控制器包括教室控制器C1、教室控制器C2至教室控制器Cm，层管理机L1至Ln由MSP430单片机最小***和通信模块构成，基于Modbus协议通过RS485总线连接VB6.0上位机1和教室控制器；

教室控制器C1至Cm由MSP430单片机最小***2、光照检测模块3、人数统计模块4、万年历模块5、照明控制模块6、控制切换模块7和通信模块8组成，通过各模块协调工作，采集光照强度、教室使用人数和教学作息时间综合管理教室照明；MSP430单片机最小***2以MSP430单片机为核心处理器，充分利用单片机资源和超低功耗，减少了外部电路体积。

VB6.0上位机1基于Windows平台运行，数据全部存储于Access数据库中，用于教室照明状态显示、数据存储、查询、教室使用率统计，针对某一段时间内学生对教室使用情况分析学生学习状态，便于高校掌握和了解学生的学习规律，改进和提升教学方式。

所述光照明检测模块3采用光照检测传感器，所述光照检测传感器与单片机模块通讯连接；光照检测模块3主要采集教室光照强度。

所述人数统计模块4采用激光对射传感器，所述激光对射传感器与单片机模块通讯连接，所述激光对射传感器为四个，分别在教室前门内侧和外侧各设置一个，在教室后门内侧和外侧各设置一个；前门外侧传感器连接于MSP430单片机最小***2外部中断1引脚，前门内侧传感器连接于MSP430单片机最小***2外部中断2引脚，后门外侧传感器连接于MSP430单片机最小***2外部中断3引脚，后门内侧传感器连接于MSP430单片机最小***2外部中断4引脚，用于精确统计进出教室人数。

万年历模块5使用DS1302芯片，MSP430单片机最小***2通过I2C总线直接读取年月日时分秒周信息，读取时间与高校教学作息时间比对。

照明控制模块6由光耦和继电器构成，光耦输入端与单片机模块连接，光耦输出端连接继电器，MSP430单片机最小***2的IO口通过光耦进行隔离，输出控制继电器闭合和断开，实现教室照明开启和关闭。

还包括与单片机模块通讯连接的控制切换模块7，所述控制切换模块包括本地控制模块和远程智能控制模块，所述控制切换模块7由输入按键构成，用于切换远程智能模式和本地控制模式，当选择在本地控制模式时，可使用传统机械开关进行控制，当选择为远程智能模式，***根据高校教学作息时间、光照强度和教室使用人数进行智能照明管理。

通信模块8使用RS485模块，与MSP430单片机最小***2通信接口连接，所述的芯片型号为ADM2483。

本实施例充分利用了VB6.0上位机1和MSP430核心处理器，MSP430拥有丰富的片内资源和超低功耗，非常适用于智能控制领域。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种教室智能照明管理装置，包括依次通讯连接的上位机、层管理机及教室控制器，其特征在于：所述教室控制器包括单片机模块，还包括分别与单片机模块通讯连接的光照检测模块(3)、人数统计模块(4)、万年历模块(5)、照明控制模块(6)及通信模块(8)，所述人数统计模块(4)设置在教室的前门和后门。

2.根据权利要求1所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：所述光照检测模块(3)采用光照检测传感器，所述光照检测传感器与单片机模块通讯连接。

3.根据权利要求2所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：所述人数统计模块(4)采用激光对射传感器，所述激光对射传感器与单片机模块通讯连接。

4.根据权利要求3所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：所述照明控制模块(6)包括光耦和继电器，光耦输入端与单片机模块连接，光耦输出端连接继电器。

5.根据权利要求4所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：还包括与单片机模块通讯连接的控制切换模块(7)，所述控制切换模块(7)包括本地控制模块和远程智能控制模块。

6.根据权利要求5所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：所述激光对射传感器为四个，分别在教室前门内侧和外侧各设置一个，在教室后门内侧和外侧各设置一个。

7.根据权利要求6所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：所述单片机模块采用单片机最小***(2)。

8.根据权利要求7所述的一种教室智能照明管理装置，其特征在于：所述上位机、层管理机及教室控制器，依次通过RS485总线通讯连接。