CN108184302A - 室内节能照明控制系统及控制方法 - Google Patents

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李孝
桓源
向正东
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

本发明公开了室内节能照明控制系统，包括单片机、室内安装的光照度传感器、门口安装的红外热释电传感器、灯架上安装的超声传感器、继电器、交流接触器；所述光照度传感、红外热释电传感器、超声传感器、继电器、交流接触器分别与单片机引脚连接，通过单片机控制继电器调节室内照明灯的照明。本发明根据在室内人员情况，合理安排室内日光灯的照明。一种室内照明节能控制系统的控制方法，根据光照检测系统检测的光照值和红外检测系统检测的室内是否有人员进入，综合进行光照控制，自动化程度高，节能。

Description

室内节能照明控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于照明装置技术领域，涉及一种室内节能照明控制系统及控制方法。
背景技术
随着科技的发展，人们对智能设备的要求越来越高。照明控制系统是人们生活必不可少的照明系统，现有的照明系统多由人为控制，当人进入房间后，自动判断房间内的光亮情况，并根据需要选择是否开灯，人离开房间后仍需要手动关灯，一旦忘记关灯，会造成能源的浪费。研发一种照明控制系统，可自动根据房间内人员、光照情况判断是否开灯，将会给人们生活带来极大的便利，也会为节约资源带来有益效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种室内节能照明控制系统，解决现有技术存在的浪费能源的问题。
本发明的另一目的在于提供一种室内节能照明控制系统的控制方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，室内节能照明控制系统，包括单片机、室内安装的光照度传感器、门口安装的红外热释电传感器、灯架上安装的超声传感器、继电器、交流接触器；所述光照度传感器、红外热释电传感器、超声传感器、继电器、交流接触器分别与单片机引脚连接，通过单片机控制继电器调节室内照明灯。
本发明第一种技术方案的特点还在于：
每个照明灯架上安装超声传感器，以监测照明灯下小范围内位置上的人。
还包括强制按钮，在紧急情况下，按下强制按钮令所有照明灯全亮或者全灭。
还包括交流接触器外接经纬度控制器连接入照明控制系统,经纬度控制器以微处理器为核心，能够根据地球自转和公转的规律，自动高精度计算当地的天黑天亮时间，自动调整控制时间，计算精确度高，适用于全球各地区。本发明将经纬度控制器应用于照明控制系统，能够克服了不同地区、不同时差、不同照度的差别，实现高精度地控制照明设备，避免了不必要的电能浪费，节约了能源。
本发明的第二种技术方案是一种室内节能照明控制系统的控制方法，该方法使用第一种技术方案的室内节能照明控制系统，具体按照以下步骤实施：
步骤1、在控制系统内设定好最弱光照强度值；
步骤2、各个房间内的光照检测系统检测结果反馈到控制系统，控制系统分析光照检测系统检测的光照值，若光照检测值大于最弱光照强度值，则红外检测系统不工作；若某个房间内的光照检测系统返回的光照值小于最弱光照强度值，则该房间内的红外检测系统开始工作；
步骤3、红外检测系统检测房间内是否有人员进入，若检测到有人员进入，则控制系统控制照明系统照明；同时红外检测系统实时扫描室内人员情况，一旦扫描信息返回室内无人，则控制系统控制照明系统关闭；
当某个房间较大，房间内设置多个照明模块，当某个红外检测系统检测到房间内有人，与该系统相邻最近的照明系统进行供电照明，其他照明控制系统关闭。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明提供的照明控制系统可自动检测房间内是否有人，根据情况自动控制灯的开关；在大房间内设置多个红外检测系统，可对房间内的人员检测实现全面覆盖；每个房间内还可设置多个照明模块，根据控制系统的控制模式，可选择是否整个房间有人的情况下，所有照明模块都供电；该系统还包括光照检测模块，可根据室内光照情况选择是否进行光照。该系统自动化程度高，对节约电能有有益效果。
2)本发明采用单片机取代计算机，应用热释电红外热释电传感器、光照度传感器和超声传感器作为前端信号采集，经过单片机的逻辑判断进而输出信号驱动继电器实现对照明灯的控制，实现了照明的智能控制，使照明度可达到标准，且避免了光线太强或太弱对眼睛造成的伤害，经纬度控制器以微处理器为核心，能够根据地球自转和公转的规律，自动高精度计算当地的天黑天亮时间，自动调整控制时间，计算精确度高，适用于全球各地区。本实用新型将经纬度控制器应用于照明控制系统，能够克服了不同地区、不同时差、不同照度的差别，实现高精度地控制照明设备，避免了不必要的电能浪费，节约了能源。
附图说明
图1为本发明室内节能照明控制系统结构示意图；
图2为本发明室内节能照明控制系统工作流程图。
图中，1.单片机，2.光照度传感器，3.红外热释电传感器，4.超声传感器， 5.继电器，6.日光灯，7.交流接触器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
室内节能照明控制系统，包括单片机、室内安装的光照度传感器、门口安装的红外热释电传感器、灯架上安装的超声传感器、继电器、交流接触器；光照度传感器检测室内的光照亮度，红外热释电传感器监测室内有人进入，超声传感器监测灯下位置上的人，交流接触器监测外部环境；所述光照度传感器、红外热释电传感器、超声传感器、继电器、交流接触器分别与单片机引脚连接，通过单片机控制继电器调节室内照明灯。如图1。根据室内人员的情况，通过单片机1控制继电器5合理安排照明灯的照明。
本发明首先利用红外热释电传感器3判断室内是否进去人，当有人进入时，开启超声传感器4，通过检测距离的变化判断某一个照明灯灯管附近是否有人，附近有人的照明灯灯管亮灯。
本发明以单片机1作为主控核心，应用红外热释电传感器3、光照度传感器2和超声传感器4作为前端信号采集，经过单片机1的逻辑判断进而输出信号驱动继电器5实现对照明灯的控制。如果在紧急的情况下，需要将所有的日光灯都熄灭或者是点亮，可以按下强制按钮令所有照明灯全亮或者全灭。并且该强制按钮不会影响到系统的正常运行。
实施例
a.在室内安装一个光照度传感器2，检测室内的光照亮度，然后将结果传给单片机1，当照度合格时输出1，不合格时输出0。
b.在教室门口安装一个红外热释电传感器3，有人走过时其电平由低变高，根据这一原理判断室内有人进入，同时也能粗略的计数。
c.先测试单个超声传感器4的检测角度，安装高度，通过高度和角度计算出所能检测到其下方的范围，然后让人模仿坐灯下面，总结有人和无人时候所测距离的变化，定性的给出有人时超声传感器4测得距离的范围，从而根据距离，编写程序来判断是否有人。
d.在每个灯架上安装超声传感器4，根据角度和间距很好地布置，使尽可能检测到灯下小范围内任何位置的人，在有人的基础上，使每一个灯管下安装的超声传感器4开始工作，任何一个灯管下的超声传感器4如果检测到有人，就要求这个灯亮。对于超声传感器4之间的通信采用拓展外部中断的方法。
e.综合光照度检测的结果以及超声波检测结果，将信号传给单片机1，使单片机1进行逻辑判断：只有当光线不够并且有人在教室时，人所处的位置灯亮。单片机1输出信号驱动继电器5开或者闭控制日光灯6的亮灭。
f.此外在检测到无人时，需要延迟3～5分钟后才灭灯。
经实验验证，超声传感器4通过接收与反射能准确地检测到物体的距离，并且测量的最大距离达4,5米以上，所以可以通过有人无人时检测距离的不同，设定一个范围，当所测的距离小于某一值时，就证明有人。由于超声传感器4所能检测到的范围只有15度锥角，所以需要在一个日光灯6灯架上安装多个超声传感器6才能不至于出现很大的盲区。
参见图2，本发明首先用热释红外热释电传感器3感测有人进入，然后通过超声传感器4检测人具体坐到哪个位置上，综合光照度传感器2检测的结果，将信号传给单片机1，经过逻辑判断从而驱动继电器5控制日光灯 6的亮灭。
本发明可根据在室内的人员情况，合理安排室内日光灯的照明，从而避免了在无人或者人很少的时候日光灯全部打开的状况，大大节约了电能。

Claims (7)

1.室内节能照明控制系统，其特征在于：包括单片机(1)、室内安装的光照度传感器(2)、门口安装的红外热释电传感器(3)、灯架上安装的超声传感器(4)、继电器(5)、交流接触器(7)；所述光照度传感(2)、红外热释电传感器(3)、超声传感器(4)、继电器(5)、交流接触器(7)分别与单片机(1)引脚连接，通过单片机(1)控制继电器(5)调节室内照明灯的照明。
2.如权利要求1所述的室内节能照明控制系统，其特征在于：每个照明灯灯架上安装超声传感器(4)。
3.如权利要求1所述的室内节能照明控制系统，其特征在于：还包括强制按钮。
4.如权利要求1所述的室内节能照明控制系统，其特征在于：所述单片机和交流接触器相连接。
5.如权利要求1所述的室内节能照明控制系统，其特征在于：所述交流接触器外接经纬度控制器。
6.一种室内照明控制系统的控制方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1-5任一项所述的室内节能照明控制系统，具体按照以下步骤实施：
步骤1、在控制系统内设定好最弱光照强度值；
步骤2、各个房间内的光照检测系统检测结果反馈到控制系统，控制系统分析光照检测系统检测的光照值，若光照检测值大于最弱光照强度值，则红外检测系统不工作；若某个房间内的光照检测系统返回的光照值小于最弱光照强度值，则该房间内的红外检测系统开始工作；
步骤3、红外检测系统检测房间内是否有人员进入，若检测到有人员进入，则控制系统控制照明系统照明；同时红外检测系统实时扫描室内人员情况，一旦扫描信息返回室内无人，则控制系统控制照明系统关闭。
7.如权利要求6所述的一种室内节能照明控制系统的控制方法,其特征在于，当某个房间较大，房间内设置多个照明模块，当某个红外检测系统检测到房间内有人，与该系统相邻最近的照明系统进行供电照明，其他照明控制系统关闭。
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