CN104010412A - 一种教室光环境的分区自动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种教室光环境的分区自动控制系统及控制方法，将教室空间分隔成几个区域，并对这些区域内的照明分别采用电磁开关控制其通断，所述自动控制系统包括信号采集模块和控制器，信号采集模块用于检测教室各分区内是否存在人以及分区内光强度，并将采集到的信息传递给控制器，控制器中的信号处理模块对收到的信号进行分析，并由控制器控制相应区域的照明打开或关闭。本发明通过将教室分隔成几个区域，然后用若干电磁开关对各分区单独控制，然后通过设置信号采集模块来逐次检测室内各分区的光线强度以及是否有人以决定是否开灯，这样节省了电能。

Description

一种教室光环境的分区自动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及到电器控制系统领域，具体的说是一种教室光环境的分区自动控制系统及控制方法。

背景技术

    现实生活中，特别是在教室等内置空间很大的室内环境，需要在不同的位置布置照明，而不同区域的照明是由不同的开关控制的，需要人去操作才能打开或关闭照明。这样就会存在着有些位置没有人但是照明打开的情况，造成了资源的浪费。

发明内容

为解决室内的电器特别是照明依赖人工控制导致的能源浪费问题，本发明提供一种教室光环境的分区自动控制系统及控制方法，从而实现了室内电器的智能控制以及遥控控制。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种教室光环境的分区自动控制系统，将教室空间分隔成几个区域，并对这些区域内的照明分别采用电磁开关制其通断，所述自动控制系统包括信号采集模块和控制器，信号采集模块用于检测教室各分区内是否存在人以及分区内光强度，并将采集到的信息传递给控制器，控制器中的信号处理模块对收到的信号进行分析，并由控制器控制相应区域的照明打开或关闭。

所述信号采集模块包括检测各分区光照是否充足的环境亮度传感模块和检测各分区是否有人的红外感应模块，该信号采集模块设置在由电机驱动其转动的旋转探头上，以逐次检测各分区的信号。

所述自动控制系统中设有控制教室空间内投影仪的电磁开关，且该电磁开关打开时，控制器切断与控制教室空间内各分区照明的电磁开关的连接，并转入手动控制各分区照明。

上述教室光环境的分区自动控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1）启动系统，电机带动旋转探头转动；

2）旋转探头上的红外感应模块和环境亮度传感模块对其正对的区域进行检测，并将检测结果反馈给控制器的信号处理模块；

3）信号处理模块根据检测结果判断该区域是否有人以及该区光照强度，并根据判断结果输出相应信号给控制器：

若有人且光照强度低于设定强度，信息处理模块输出信号A给控制器；

若有人且光照强度不低于设定强度，信息处理模块输出信号B给控制器；

若无人且光照强度低于设定强度，信息处理模块输出信号C给控制器；

若无人且光照强度不低于设定强度，信息处理模块输出信号D给控制器；

4）控制器根据其接收到的不同信号进行相关操作：

当控制器接收到信号A时，控制器控制该分区内照明的电磁开关闭合，从而为该分区提供照明；

当控制器接收到信号B时，转入步骤5）；

当控制器接收到信号C时，转入步骤5）；

当控制器接收到信号D时，控制器控制该分区内照明的电磁开关打开，若该电磁开关已处于打开状态，则转入步骤5）；

5）控制器控制电机带动旋转探头转动，使旋转探头上的红外感应模块和环境亮度传感模块正对下一个分区，并重复步骤2）-步骤5），直至系统关闭。

本发明中，控制器采用PLC控制器也可以在室内设置环境采集传感器，如温度、湿度传感器等，这些传感器将采集到的环境信息反馈给控制器。

有益效果：本发明通过将教室分隔成几个区域，然后用若干电磁开关对各分区单独控制，然后通过设置信号采集模块来逐次检测室内各分区的光线强度以及是否有人以决定是否开灯，从而节省了电能，提高了智能化程度。

附图说明

图1为本发明的硬件连接示意图；

图2为本发明控制方法的流程图；

附图标记：1、教室空间，2、照明，3、电磁开关，4、控制器，5、信号采集模块。

具体实施方式

    如图所示，一种教室光环境的分区自动控制系统，将教室空间1分隔成几个区域，并对这些区域内的照明2分别采用电磁开关3控制其通断，所述自动控制系统包括信号采集模块5和控制器4，信号采集模块5用于检测教室各分区内是否存在人以及分区内光强度，并将采集到的信息传递给控制器4，控制器4中的信号处理模块对收到的信号进行分析，并由控制器4控制相应区域的照明打开或关闭。

所述信号采集模块5包括检测各分区光照是否充足的环境亮度传感模块和检测各分区是否有人的红外感应模块，该信号采集模块设置在由电机驱动其转动的旋转探头上，以逐次检测各分区的信号。为了节约控制系统能耗，系统设定每隔一段时间（15或30分钟）执行一次扫描分区控制。

所述自动控制系统中设有控制教室空间1内投影仪的电磁开关，且该电磁开关打开时，控制器4切断与控制教室空间1内各分区照明2的电磁开关3的连接，并转入手动控制各分区照明2。此时，各分区照明2除了使用电磁开关控制之外，还设有手动控制开关，平时手动控制开关不启用，由控制器4通过电磁开关3控制照明2的打开和关闭，当打开投影仪时，需要教室空间1内光线暗下去，此时，控制器4断开对控制照明2的电磁开关3的控制，采用手动控制开关控制照明2，以起到根据需要调节各分区光照强度的作用。

上述教室光环境的分区自动控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1）启动系统，电机带动旋转探头转动；

2）旋转探头上的红外感应模块和环境亮度传感模块对其正对的区域进行检测，并将检测结果反馈给控制器的信号处理模块；

3）信号处理模块根据检测结果判断该区域是否有人以及该区光照强度，并根据判断结果输出相应信号给控制器：

若有人且光照强度低于设定强度，信息处理模块输出信号A给控制器；

若有人且光照强度不低于设定强度，信息处理模块输出信号B给控制器；

若无人且光照强度低于设定强度，信息处理模块输出信号C给控制器；

若无人且光照强度不低于设定强度，信息处理模块输出信号D给控制器；

4）控制器根据其接收到的不同信号进行相关操作：

当控制器接收到信号A时，控制器控制该分区内照明的电磁开关闭合，从而为该分区提供照明；

当控制器接收到信号B时，转入步骤5）；

当控制器接收到信号C时，转入步骤5）；

当控制器接收到信号D时，控制器控制该分区内照明的电磁开关打开，若该电磁开关已处于打开状态，则转入步骤5）；

5）控制器控制电机带动旋转探头转动，使旋转探头上的红外感应模块和环境亮度传感模块正对下一个分区，并重复步骤2）-步骤5），直至系统关闭。

上述的控制器选用单片机，也可以在室内设置环境采集传感器，如温度、湿度传感器等，这些传感器将采集到的环境信息反馈给控制器。

Claims (4)

1.一种教室光环境的分区自动控制系统，将教室空间（1）分隔成几个区域，并对这些区域内的照明（2）分别采用电磁开关（3）控制其通断，其特征在于：所述自动控制系统包括信号采集模块（5）和控制器（4），信号采集模块（5）用于检测教室各分区内是否存在人以及分区内光强度，并将采集到的信息传递给控制器（4），控制器（4）中的信号处理模块对收到的信号进行分析，并由控制器（4）控制相应区域的照明打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种教室光环境的分区自动控制系统，其特征在于：所述信号采集模块（5）包括检测各分区光照是否充足的环境亮度传感模块和检测各分区是否有人的红外感应模块，该信号采集模块设置在由电机驱动其转动的旋转探头上，以逐次检测各分区的信号。

3.根据权利要求1所述的一种教室光环境的分区自动控制系统，其特征在于：所述自动控制系统中设有控制教室空间（1）内投影仪的电磁开关，且该电磁开关打开时，控制器（4）切断与控制教室空间（1）内各分区照明（2）的电磁开关（3）的连接，并转入手动控制各分区照明（2）。

4.根据权利要求3所述的教室光环境的分区自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）启动系统，电机带动旋转探头转动；

2）旋转探头上的红外感应模块和环境亮度传感模块对其正对的区域进行检测，并将检测结果反馈给控制器的信号处理模块；

3）信号处理模块根据检测结果判断该区域是否有人以及该区光照强度，并根据判断结果输出相应信号给控制器：

若有人且光照强度低于设定强度，信息处理模块输出信号A给控制器；

若有人且光照强度不低于设定强度，信息处理模块输出信号B给控制器；

若无人且光照强度低于设定强度，信息处理模块输出信号C给控制器；

若无人且光照强度不低于设定强度，信息处理模块输出信号D给控制器；

4）控制器根据其接收到的不同信号进行相关操作：

当控制器接收到信号A时，控制器控制该分区内照明的电磁开关闭合，从而为该分区提供照明；

当控制器接收到信号B时，转入步骤5）；

当控制器接收到信号C时，转入步骤5）；

当控制器接收到信号D时，控制器控制该分区内照明的电磁开关打开，若该电磁开关已处于打开状态，则转入步骤5）；

5）控制器控制电机带动旋转探头转动，使旋转探头上的红外感应模块和环境亮度传感模块正对下一个分区，并重复步骤2）-步骤5），直至系统关闭。