CN108064107A - 节能的教室照明控制系统及构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明的节能的教室照明控制系统，教室内分布有若干座位和照明灯，特征在于：教室照明控制系统由限位开关、或门电路和照明继电器组成，限位开关设置于支架上，用于检测是否有人存在，同一照明区中所有的有人信号经或门电路进行或运算后，形成照明区控制信号，照明区控制信号接于照明继电器的控制端，以便对该区中照明灯的通断状态进行控制。本发明的构建方法，包括：a).安装限位开关；b).形成照明区控制信号；c).照明灯电源连接；d).控制信号连接；e).过道灯的控制连接。本发明的控制系统及方法，与以往的采用人员计数或者红外图像识别的控制器来说，不仅控制电路简单、布设方便、节能效果明显，而且具有更好的稳定型和可靠性。

Description

节能的教室照明控制系统及构建方法

技术领域

本发明涉及一种节能的教室照明控制系统及构建方法，更具体的说，尤其涉及一种按照照明区对照明灯分别进行控制的节能的教室照明控制系统及构建方法。

背景技术

随着节能型社会的不断提倡和大力建设，各行各业都在积极地开展、实施节能型措施。我国的高校分布广泛、数量众多，高校的教学楼数量多，教室数量更是数量众多。在晚自习期间极易出现教室内无人或者仅由少数几个人而教室照明灯灯火透明的现象，无疑造成了电能资源的白白浪费。

为了实现教室照明的节能控制，现在有采用设置在门口的计数器，来统计进出教室的人数，进而计算出留在教室内的人数，通过留在教室内的人数来打开一定数量的照明灯，以实现节能目的。但在实际的应用过程中，当两个或多个人同时进出时，则易发生统计错误；而且进入教室的学生极可能不在同一个区域上自习，造成亮灯数量与实际使用不符。

也有采用红外人体检测的控制器，通过周期性地扫描教室内的红外图像，进而判断出教室内的人数和所在位置，来点亮相应位置上的照明灯，来达到保证照明的同时又最大限度地节能的目的。但这种红外人体检测控制部不仅价格昂贵，而且所分析的结果也极易与实际不符，照成照明灯的控制出错。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种节能的教室照明控制系统及构建方法。

本发明的节能的教室照明控制系统，教室内均匀分布有若干座位和照明灯，每个座位由立柱、折叠板和支架组成，立柱固定于教室地面上，折叠板转动设置于立柱上，支架与立柱相固定，支架实现对折叠板的支撑，以保持折叠板处于水平状态；每个照明灯下方的座位属于同一照明区；其特征在于：教室照明控制系统由限位开关、或门电路和照明继电器组成，限位开关设置于支架上，用于检测折叠板上是否有人存在，限位开关的常开点与电阻串联后接于控制电源的两端，限位开关与电阻的连接处形成有人信号；

同一照明区中所有的有人信号经或门电路进行或运算后，形成照明区控制信号，照明区控制信号接于照明继电器的控制端，以便对该区中照明灯的通断状态进行控制。

本发明的节能的教室照明控制系统，包括过道继电器和过道灯，过道灯设置于教室过道的上方，以实现对进出教室人员的公共照明；照明电源经继电器的常开点对过道灯进行供电，教室内所有照明区的照明区控制信号经或运算后接于过道继电器的控制端，以便对过道灯的通断状态进行控制。

本发明的节能的教室照明控制系统，所述相邻照明区中可存在一个或多个重合的座位，即一个或过个座位可同时属于一个或两个不同的照明区。

本发明的节能的教室照明控制系统，所述或门电路采用集成有2输入4或门的74LS32芯片。

本发明的节能的教室照明控制系统的构建方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).安装限位开关，在每个座位的支架上均安装限位开关，并将限位开关的常开点与电阻串联后接于控制电源的两端，以使限位开关与电阻的连接处形成有人信号输出；有人信号用于反映座位的折叠板上是否有人存在；b).形成照明区控制信号，将属于同一照明区的所有有人信号经或门电路进行或运算，以形成该区的照明区控制信号；c).照明灯电源连接，每个照明区上照明灯的两端接于照明继电器的常开点上，以使照明继电器对照明灯的通断电状态进行控制；d).控制信号连接，将步骤b)中的照明区控制信号接于该区的照明继电器的控制端，以便对照明灯的通断电状态进行控制；e).过道灯的控制连接，将所有的照明区控制信号经逻辑或运算后形成的信号接于过道继电器的控制端，照明电源经过道继电器的常开点对过道灯进行供电；

这样，当某一照明区上有人存在时，则会触发该区上的照明灯点亮，同时也会触发过道灯点亮，以实现教室照明；当一照明区上所有的座位上都没有人存在时，则不会触发该区上的照明灯点亮，以实现节能。

本发明的有益效果是：本发明的节能的教室照明控制系统及构建方法，通过将照明灯下方的多个座位划分为一个独立的照明区，并利用限位开关采集该照明区中每个座位上的有人信号，所有的有人信号经逻辑或运算后形成照明区控制信号；照明区控制信号接于照明继电器的控制端，以便对该照明区上的照明灯的通断状态进行控制，使得教室内的灯按需点亮，与以往的采用人员计数或者红外图像识别的控制器来说，不仅控制电路简单、布设方便、节能效果明显，而且具有更好的稳定型和可靠性。本发明的节能的教室照明控制系统及构建方法，对现有的电路改动小、成本低廉、控制准确，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的节能的教室照明控制系统的原理图；

图2为本发明中座位的结构示意图；

图3为本发明中有人信号的电路原理图；

图4为本发明的节能的教室照明控制系统的电路原理图。

图中：1教室，2座位，3照明灯，4第一照明区，5第二照明区，6讲桌，7讲台，8立柱，9折叠板，10支架，11限位开关，12有人信号，13或门电路，14照明继电器，15照明灯a1，16照明区控制信号，17过道继电器，18过道灯。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的节能的教室照明控制系统的原理图，所示的教室1内均匀布设有若干座位2和若干照明灯3，其共有8排座位，每排有14个座位，第一排座位由左至右依次标记为A1-A14，后面每排依次标记为B1-B14、C1-C14、D1-D14、E1-E14、F1-F14、G1-G14、H1-H14。照明灯为4排，第一排照明灯4由左至右依次标记为a1-a4，后面每排依次标记为b1-b4、c1-c4、d1-d4。教室1的前方设置有讲桌6和讲台7，过道灯18设置于教室过道的上方，实现公共照明，以方便人员进出教室。

每个照明灯3下方的多个座位属于同一个照明区，如照明灯a1下方的座位A1-A4、B1-B4同属于照明灯a1的照明区，标记为第一照明区4。照明灯a2下方的座位A4-A7、B4-B7同属于照明灯a2的照明区，标记为第二照明区5。其余的照明区划分以此类推。在第一照明区4和第二照明区5中，由于座位A4、B4距离照明灯a1和a2具有同样的距离，故座位A4、B4既属于第一照明区4，也属于第二照明区5。

如图2所示，给出了本发明中座位的结构示意图，其由立柱8、折叠板9、支架10组成，所示的立柱8固定于教室的地面上，立柱8具有固定和支撑作用。折叠板9通过转轴设置于立柱8上，折叠板9可在立柱8上自由转动，以实现折叠板9的竖立和放平，以节省空间。支架10固定于立柱8上，支架10成水平状态，当折叠板9转动到支架10上时，通过支架10对折叠板9的限位作用，可使折叠板9处于水平状态，以便人员落座。

所示的限位开关11设置于支架10的上表面上，当折叠板9放置于支架10上并有人落座时，可使限位开关的常开点变为常闭点。以检测相应的座位2上是否有人员存在。

如图3所示，给出了本发明中有人信号的电路原理图，所示限位开关11的常开点与电阻R1串联后接于控制电源的两端，限位开关11与电阻R1的连接处形成有人信号12，由电路连接关系可知，当座位2上无人存在时，有人信号12为低电平，当有人存在时为高电平。

如图4所示，给出了本发明的节能的教室照明控制系统的电路原理图，所示同一照明区的有人信号12经逻辑或运算后形成照明区控制信号16，照明区控制信号16接于照明继电器14的控制端。照明电源经照明继电器14的常开点对照明灯3进行供电。如对于第一照明区4来说，其有人信号A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4两两经过或门电路，输出再经或门电路，最终形成第一照明区4的照明区控制信号16，只要第一照明区4中的座位2上有一个人存在，照明区控制信号16就为高电平，照明继电器14的常开点就闭合，相应的照明灯a1就被点亮。

所有的照明区控制信号16经逻辑或运算后，接于过道继电器17的控制端，照明电源经过道继电器17的常开点对过道灯18进行供电，当由一个照明区的照明区控制信号16为有效(高电平)时，即可控制过道灯18点亮，以实现对教室1内公共区域的照明，便于人员进出教室。

本发明的节能的教室照明控制系统的构建方法，通过以下步骤来实现：

a).安装限位开关，在每个座位的支架上均安装限位开关，并将限位开关的常开点与电阻串联后接于控制电源的两端，以使限位开关与电阻的连接处形成有人信号输出；有人信号用于反映座位的折叠板上是否有人存在；

b).形成照明区控制信号，将属于同一照明区的所有有人信号经或门电路进行或运算，以形成该区的照明区控制信号；

c).照明灯电源连接，每个照明区上照明灯的两端接于照明继电器的常开点上，以使照明继电器对照明灯的通断电状态进行控制；

d).控制信号连接，将步骤b)中的照明区控制信号接于该区的照明继电器的控制端，以便对照明灯的通断电状态进行控制；

e).过道灯的控制连接，将所有的照明区控制信号经逻辑或运算后形成的信号接于过道继电器的控制端，照明电源经过道继电器的常开点对过道灯进行供电；

这样，当某一照明区上有人存在时，则会触发该区上的照明灯点亮，同时也会触发过道灯点亮，以实现教室照明；当一照明区上所有的座位上都没有人存在时，则不会触发该区上的照明灯点亮，以实现节能。

Claims (5)

1.一种节能的教室照明控制系统，教室内均匀分布有若干座位(2)和照明灯(3)，每个座位由立柱(8)、折叠板(9)和支架(10)组成，立柱固定于教室地面上，折叠板转动设置于立柱上，支架与立柱相固定，支架实现对折叠板的支撑，以保持折叠板处于水平状态；每个照明灯下方的座位属于同一照明区；其特征在于：教室照明控制系统由限位开关(11)、或门电路(13)和照明继电器(14)组成，限位开关设置于支架(10)上，用于检测折叠板上是否有人存在，限位开关的常开点与电阻串联后接于控制电源的两端，限位开关与电阻的连接处形成有人信号(12)；

同一照明区中所有的有人信号(12)经或门电路(13)进行或运算后，形成照明区控制信号(16)，照明区控制信号接于照明继电器的控制端，以便对该区中照明灯的通断状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的节能的教室照明控制系统，其特征在于：包括过道继电器(17)和过道灯(18)，过道灯设置于教室(1)过道的上方，以实现对进出教室人员的公共照明；照明电源经继电器的常开点对过道灯进行供电，教室内所有照明区的照明区控制信号经或运算后接于过道继电器的控制端，以便对过道灯的通断状态进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的节能的教室照明控制系统，其特征在于：所述相邻照明区中可存在一个或多个重合的座位(2)，即一个或过个座位可同时属于一个或两个不同的照明区。

4.根据权利要求1或2所述的节能的教室照明控制系统，其特征在于：所述或门电路(13)采用集成有2输入4或门的74LS32芯片。

5.一种基于权利要求1所述的节能的教室照明控制系统的构建方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).安装限位开关，在每个座位的支架上均安装限位开关，并将限位开关的常开点与电阻串联后接于控制电源的两端，以使限位开关与电阻的连接处形成有人信号输出；有人信号用于反映座位的折叠板上是否有人存在；

b).形成照明区控制信号，将属于同一照明区的所有有人信号经或门电路进行或运算，以形成该区的照明区控制信号；

c).照明灯电源连接，每个照明区上照明灯的两端接于照明继电器的常开点上，以使照明继电器对照明灯的通断电状态进行控制；

d).控制信号连接，将步骤b)中的照明区控制信号接于该区的照明继电器的控制端，以便对照明灯的通断电状态进行控制；

e).过道灯的控制连接，将所有的照明区控制信号经逻辑或运算后形成的信号接于过道继电器的控制端，照明电源经过道继电器的常开点对过道灯进行供电；

这样，当某一照明区上有人存在时，则会触发该区上的照明灯点亮，同时也会触发过道灯点亮，以实现教室照明；当一照明区上所有的座位上都没有人存在时，则不会触发该区上的照明灯点亮，以实现节能。