CN205693942U - 一种阵列式教室灯光智能控制*** - Google Patents

一种阵列式教室灯光智能控制*** Download PDF

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候泽培
冯良骏
王通哲
梁登香
徐啟文
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Abstract

本实用新型公开了一种阵列式教室灯光智能控制***，包括主控板、与所述主控板相连的照明装置、信号采集装置和控制开关，照明装置为分布于教室不同区域的LED阵列照明单元，信号采集装置包括光敏传感器和红外传感器，每个LED阵列照明单元的照明区域内均安装有所述红外传感器，所述控制开关与所述主控板相连以选择所述LED阵列照明单元的工作模式；每个所述LED阵列照明单元还分别与UPS电源相连，所述UPS电源与供电电网及太阳能电池板相连。本实用新型将教室不同区域划分为若干个照明单元，通过光敏传感器采集环境的光照强度，通过每个照明单元内的红外传感器采集人员活动情况，由此可以实现对教室内不同区域的照明单元的独立控制，节约能源。

Description

一种阵列式教室灯光智能控制***
技术领域
本实用新型涉及教室灯光控制技术领域，尤其是一种阵列式教室灯光智能控制***。
背景技术
现在教学楼、办公楼等建筑的灯光照明设备存在着许多电能浪费现象，即教室里没人时灯还照样开着，即使外面阳光明媚教室里的灯也亮着，无法根据具体的使用情况及外部环境进行照明控制，造成电能浪费。另外，目前教室内的照明普遍采用开关控制，对于面积较小的教室，一般采用一个开关控制，使用电量较小；对于面积较大的教室，则需要多个开关对设定分区的区域照明灯进行控制，控制是人为控制；一间教室有时可能仅有几个人在里面，或者所有人都聚集在教室的某一片区域，但是教室的所有灯都处于打开状态，存在严重的电力资源浪费。
实用新型内容
本实用新型提供了一种阵列式教室灯光智能控制***，用以解决现有的教室灯光控制方式浪费能源的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种阵列式教室灯光智能控制***，包括具有控制芯片的主控板、与所述主控板相连的照明装置、信号采集装置和控制开关，所述照明装置为分布于教室不同区域的LED阵列照明单元，所述信号采集装置包括光敏传感器和红外传感器，每个所述LED阵列照明单元的照明区域内均安装有所述红外传感器，所述控制开关与所述主控板相连以选择所述LED阵列照明单元的工作模式；每个所述LED阵列照明单元还分别与UPS电源相连，所述UPS电源与供电电网及太阳能电池板相连。
本实用新型提供的阵列式教室灯光智能控制***还具有以下技术特征：
进一步地，所述主控板的控制芯片为MSP430F149超低功耗主控芯片。
进一步地，每个教室内设有4-8个所述LED阵列照明单元，所述LED阵列照明单元的照明元件为LEDG4灯珠。
进一步地，所述红外传感器检测到人员进入所述LED阵列照明单元的照明区域时，所述主控板控制相应的所述LED阵列照明单元点亮。
进一步地，所述光敏传感器检测到所述LED阵列照明单元的照明区域的光照强度小于预设值时，所述主控板控制相应的所述LED阵列照明单元点亮。
进一步地，所述光敏传感器检测到所述LED阵列照明单元的照明区域的光照强度小于预设值，且所述红外传感器检测到人员进入所述LED阵列照明单元的照明区域时，所述主控板控制相应的所述LED阵列照明单元点亮。
本实用新型具有如下有益效果：将教室不同区域划分为若干个照明单元，通过光敏传感器采集环境的光照强度，通过每个照明单元内的红外传感器采集人员活动情况，由此可以实现对教室内不同区域的照明单元的独立控制，节约能源；主控板根据光敏传感器和红外传感器采集的信息对各照明单元进行智能控制，不需人工操作；通过增设与供电电网和太阳能电池板相连的UPS电源，供电电网停电时由UPS电源为各照明单元供电，保障教室的照明需求。
附图说明
图1为本实用新型实施例的阵列式教室灯光智能控制***的电路原理框图；
图2为本实用新型实施例的阵列式教室灯光智能控制***的一个电路结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示的本实用新型的阵列式教室灯光智能控制***的一个实施例中，该阵列式教室灯光智能控制***包括具有控制芯片的主控板10、与所述主控板相连的照明装置、信号采集装置20和控制开关30，照明装置为分布于教室不同区域的LED阵列照明单元40，每个LED阵列照明单元40包括两个以上的LED照明元件，LED照明元件可以是LED灯头或灯管，信号采集装置20包括光敏传感器21和红外传感器22，每个LED阵列照明单元40的照明区域内均安装有红外传感器22，控制开关30与主控板10相连以选择LED阵列照明单元40的工作模式；每个LED阵列照明单元40还分别与UPS电源50相连，UPS电源50与供电电网及太阳能电池板相连，当UPS电源的电量不足时，首先由太阳能电池向UPS电源供电充电，当UPS电源的电量不足且光照不足时，由供电电网向UPS电源供电充电。该实施例中的阵列式教室灯光智能控制***通过将教室不同区域划分为若干个照明单元，通过光敏传感器采集环境的光照强度，通过每个照明单元内的红外传感器采集人员活动情况，由此可以实现对教室内不同区域的照明单元的独立控制，节约能源；主控板根据光敏传感器和红外传感器采集的信息对各照明单元进行智能控制，不需人工操作；通过增设与供电电网和太阳能电池板相连的UPS电源，供电电网停电时由UPS电源为各照明单元供电，保障教室的照明需求，UPS电源优选由太阳能电池板供电充电，由此可以充分利用太阳能，节约能源。
上述实施例的阵列式教室灯光智能控制***中，主控板10的控制芯片为MSP430F149超低功耗主控芯片，由此降低了该控制***的功耗，提高了该控制***的可靠性。具体而言，该主控芯片是TI公司设计生产的一款超低功耗的16位单片机。每个教室内设有4-8个LED阵列照明单元40，LED阵列照明单元40的照明元件为LEDG4灯珠，通过将教室划分为不同的照明区域，在各区域分别设置LED阵列照明单元40，由此可以根据需要对各区域独立控制，节约能源，优选地，将教室划分为6个区域；照明元件采用LEDG4灯珠，节能且亮度高，使用寿命长，其中LEDG4灯珠是指两个凸出触点之间的距离为4mm的LED灯，其中，G指的是灯具的灯头，是指两个或两个以上的凸出触点的灯头。G4中的4指的是两个凸出触点之间的距离为4mm，整个灯具是由专用的封装胶将各个部件粘接而成。另外，该实例中，主控板10还连接有显示该灯光智能控制***工作模式及教室内各LED阵列照明单元工作状态的显示装置，显示装置为数码管、LED显示屏或液晶显示屏。
上述实施例中的阵列式教室灯光智能控制***，当红外传感器22检测到人员进入LED阵列照明单元40的照明区域时，主控板控制10相应的LED阵列照明单元40点亮。当光敏传感器21检测到LED阵列照明单元40的照明区域的光照强度小于预设值时，主控板10控制相应的LED阵列照明单元40点亮。在本实用新型另一个实施例中，当光敏传感器21检测到LED阵列照明单元40的照明区域的光照强度小于预设值，且红外传感器22检测到人员进入LED阵列照明单元40的照明区域时，主控板10控制相应的LED阵列照明单元40点亮。
具体而言，上述实施例中的阵列式教室灯光智能控制***具有多种工作模式，例如：红外线检测模式、光敏检测模式、双标检测模式及调试模式等，用户可以通过控制开关30选择该阵列式教室灯光智能控制***的工作模式。当通过控制开关30选择红外线检测模式时，由红外传感器检测人体的热像，当人进入LED阵列照明单元的照明区域时主控板控制相应的LED阵列照明单元点亮，当人离开LED阵列照明单元的照明区域(照明区域无人)时主控板控制相应的LED阵列照明单元熄灭。当通过控制开关30选择光敏检测模式时，如果环境光照强度低于预设值时主控板控制各LED阵列照明单元点亮，环境光照强度高于预设值时主控板10控制各LED阵列照明单元40熄灭。通过控制开关30选择双标检测模式时，主控板10根据光敏传感器21和红外传感器22的采集信息通知各LED阵列照明单元点亮或熄灭，具体而言，仅当环境光照强度低于预设值且红外传感器检测到人体的热像时，主控板控制相应的LED阵列照明单元点亮。通过控制开关30选择调试模式时，光敏传感器和红外传感器失效，***表现为普通灯光开关***，需手动分别控制各LED阵列照明单元点亮或熄灭。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种阵列式教室灯光智能控制***，包括具有控制芯片的主控板、与所述主控板相连的照明装置、信号采集装置和控制开关，其特征在于，所述照明装置为分布于教室不同区域的LED阵列照明单元，所述信号采集装置包括光敏传感器和红外传感器，每个所述LED阵列照明单元的照明区域内均安装有所述红外传感器，所述控制开关与所述主控板相连以选择所述LED阵列照明单元的工作模式；每个所述LED阵列照明单元还分别与UPS电源相连，所述UPS电源与供电电网及太阳能电池板相连。
2.根据权利要求1所述的阵列式教室灯光智能控制***，其特征在于，所述主控板的控制芯片为MSP430F149超低功耗主控芯片。
3.根据权利要求1所述的阵列式教室灯光智能控制***，其特征在于，每个教室内设有4-8个所述LED阵列照明单元，所述LED阵列照明单元的照明元件为LEDG4灯珠。
4.根据权利要求1所述的阵列式教室灯光智能控制***，其特征在于，所述红外传感器检测到人员进入所述LED阵列照明单元的照明区域时，所述主控板控制相应的所述LED阵列照明单元点亮。
5.根据权利要求1所述的阵列式教室灯光智能控制***，其特征在于，所述光敏传感器检测到所述LED阵列照明单元的照明区域的光照强度小于预设值时，所述主控板控制相应的所述LED阵列照明单元点亮。
6.根据权利要求1所述的阵列式教室灯光智能控制***，其特征在于，所述光敏传感器检测到所述LED阵列照明单元的照明区域的光照强度小于预设值，且所述红外传感器检测到人员进入所述LED阵列照明单元的照明区域时，所述主控板控制相应的所述LED阵列照明单元点亮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108156694A (zh) * 2017-11-14 2018-06-12 上海镭芯微电子有限公司 一种智能照明***
CN109168218A (zh) * 2018-09-25 2019-01-08 四川大学 一种光线可调控的教室智能灯光管理***
CN111918442A (zh) * 2020-08-24 2020-11-10 合肥安能智控技术有限公司 一种用于led灯具的灯光控制***及方法

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