CN110671655A - 多功能教室用灯及其灯光系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多功能教室用灯及其灯光系统，其包含了空气净化模块、普通灯光模式、紫外线灯光模式、温度检测模块、显示模块、摄像头模块、电路开关模块、处理系统模块和电源模块。本发明具有净化空气、对教室内部进行消毒杀菌、监控教室安全等优点。

Description

多功能教室用灯及其灯光系统
技术领域
本发明属于灯光照明系统领域，特别关于一种多功能教室用灯及其灯光系统。
背景技术
目前，青少年视力低下已成为国内外共同关心的问题。资料显示，我国小学生近视率为26.96％，初中生53.43％，高中生72.8％，大学生77.95％。特别是调查显示50％以上的学生及家长缺乏视力保健最基本的科普知识，不懂得不提前预防和及时治疗近视的危害性，因而有41.6％视力低下的学生并未采取任何矫正措施。而教室中的光线照度不达标是导致青少年近视的原因之一，我国的中小学教室基本都采用普通的日光灯进行照明，但是这种灯管既浪费电，又不能改变光线强弱，使得有时候光照强度不够或者又太高，影响学生的视力。
同时，现在诸如病毒感染、水痘、流感等具有传染性的疾病也是学校中需要重点防范的，还有就是在雾霾严重的地区即使是在教室里也会有大量的灰尘颗粒存在于教室中，都会对学生的身体健康起到不良的影响，但是目前的学校并没有能够常态使用的设备进行对教室里的空气进行杀菌、消毒。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种能够净化空气、对教室内部进行消毒杀菌、监控教室安全的多功能教室用灯的灯光系统。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多功能教室用灯的灯光系统，其包括有
空气净化模块，其通过PM2.5检测设备检测空气中的PM2.5的数值，当数值超出设定值的时候启动空气过滤器过滤教室内的空气；
照明模块，其包括普通灯光模式和紫外线灯光模式，所述普通灯光模式通过光敏传感器检测教室内的光照强度，当光照强度不足或过高时调整LED灯的光照强度到达设定值，所述紫外线灯光模式通过紫外线照射以便杀菌；
温度检测模块，其通过温度传感器检测教室内的温度；
显示模块，其通过显示屏显示各功能模块采集的信息，显示信息包括日期、时间、PM2.5值、光照强度和温度；
电路开关模块，其包括手动开关和遥控器开关，所述手动开关仅控制普通灯光模式的开关，所述遥控器开关控制各功能模块的开关；
处理系统模块，其分别连接网络和各功能模块，实时收集各功能模块采集的数据并与设定值进行对比，当实时数据超出设定范围时各功能模块自动进行调整，并且所述处理系统模块设置有定时功能，能够定时启动或关闭各功能模块；和
电源模块，其用于为系统提供稳定电压。
进一步地，其还包括有热释电传感器，其控制所述紫外线灯光模式的开关，当所述紫外线灯光模式开启时，所述热释电传感器同步开启，一旦所述热释电传感器检测到有人进入教室时，立即关闭所述紫外线灯光模式。
更进一步地，所述紫外线灯光模式定时设定为其在晚上22点至凌晨5点自动开启。
进一步地，所述显示屏设置于教室后墙上，所述手动开关设置于教室门边。
进一步地，其还包括有摄像头模块，其包括有多个摄像头，分别对向教室的前后门及窗户，并且拍摄的内容会自动上传至电脑存储。
进一步地，所述电源包括220V交流电、备用蓄电池及太阳能电池。
本发明的另一目的是提供一种结构简单、设计巧妙、便于实施、附带净化空气、杀菌消毒、监控教室安全等功能的多功能教室用灯。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多功能教室用灯，包括有固定框架、LED灯管、紫外线灯管和空气过滤器，
所述固定框架其顶部与天花板固定，其整体呈长方体镂空形状，其分为上下两层，上层放置所述空气过滤器，下层放置所述LED灯管和所述紫外线灯管，所述固定框架的底部两侧向外水平延伸形成支撑底座，
所述LED灯管和所述紫外线灯管固定于同一旋转平面上，且间隔180°，当开启普通灯光模式时所述LED灯管可自动旋转至所述固定框架的底部，当开启紫外线灯光模式时所述紫外线灯管自动旋转至所述框架的底部。
进一步地，其还包括有PM2.5检测设备、光敏传感器、温度传感器和热释电传感器，所述PM2.5检测设备、光敏传感器、温度传感器和热释电传感器分别放置于所述固定框架的底座上。
更进一步地，所述空气过滤器包括空心进风管和过滤装置，
所述过滤装置包括有环形的固定架、紫外线照射灯和喇叭形的过滤网，
所述固定架紧贴在所述空心进风管的内侧壁上，
所述过滤网的小口端伸出所述固定架且与所述固定架连接固定，所述过滤网与所述固定架之间留有环形的缝隙，
所述紫外线照射灯设置于所述过滤网的中央，所述过滤网上内外侧都涂有一层硅藻土和纳米二氧化钛的涂层。
更进一步地，所述硅藻土和纳米二氧化钛的涂层的制备方法为：其包括如下步骤，
一、将300目的硅藻土在50％的硫酸溶液中酸洗7小时，500℃高温下煅烧3h得到最终提纯的硅藻土；
二、将硅藻土溶于无水乙醇中，搅拌10分钟让其混合均匀后缓慢加入一定量的钛酸丁酯，高速搅拌半小时，形成混合物；
三、将盐酸与去离子水搅拌混合后，以每7秒一滴的速率滴加到所述混合物中，
至滴加完毕后继续搅拌半小时形成溶胶，硅藻土表面形成二氧化钛胶体，静置一段时间形成凝胶，过夜后放在烘箱中烘干，然后用研磨机研细，再在马弗炉中用500℃煅烧3h。
四、将煅烧好的硅藻土和纳米二氧化钛加入烧杯，加入去离子水并搅拌，直到形成厚浆体，把厚浆体均匀涂抹于过滤网表面。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.结构简单、设计精巧，便于生产制造和大范围推广。
2.净化空气，通过PM2.5检测设备监控教室内的颗粒物数值，超过设定值的时候启动空气过滤器对空气进行净化，在紫外线的照射下，二氧化钛具有极强的杀菌消毒能力，不仅能够吸附空气中的颗粒物，而且还能够分解空气中的甲醇等化学物质。
3.杀菌消毒，采用紫外线灯对教室进行杀菌消毒，防止带病毒空气传染疾病。
4.不影响正常上课，紫外线灯管杀菌消毒设定为夜间自动启动直至凌晨5点结束，不影响正常的上课时间。并且紫外线灯光模式还配合有热释电传感器，防止有人误闯教室。
5.带有监控摄像头，监控教室安全，防止学生间调皮打闹产生安全问题，以及防止小偷偷盗。
附图说明
图1为本发明多功能教室用灯的灯光系统的结构示意图。
图2为本发明多功能教室用灯的结构示意图。
图3为图2中过滤装置的结构示意图。
图4为图3的底部视图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明所采用的技术手段和达到的技术效果，以下结合附图和实施例做详细说明。
参考图1，本发明提供了一种多功能教室用灯的灯光系统，其包括有空气净化模块、照明模块、温度检测模块、显示模块、摄像头模块、电路开关模块、处理系统模块和电源模块。
空气净化模块通过PM2.5检测设备检测空气中的PM2.5的数值，当数值超出设定值的时候启动空气过滤器过滤教室内的空气。
照明模块包括普通灯光模式和紫外线灯光模式，所述普通灯光模式通过光敏传感器检测教室内的光照强度，当光照强度不足或过高时调整LED灯的光照强度到达设定值。所述紫外线灯光模式通过紫外线照射以便杀菌。
在一个实施例中，所述紫外线灯光模式包括有热释电传感器，热释电传感器控制所述紫外线灯光模式的开关，当所述紫外线灯光模式开启时，所述热释电传感器同步开启，一旦所述热释电传感器检测到有人进入教室时，立即关闭所述紫外线灯光模式。
在一个实施例中，所述紫外线灯光模式定时设定为其在晚上22点至凌晨5点自动开启。
温度检测模块通过温度传感器检测教室内的温度。
显示模块通过显示屏显示各功能模块采集的信息，显示信息包括日期、时间、PM2.5值、光照强度、温度。所述显示屏设置于教室后墙上，便于上课时老师察看，以及下课后学生察看。
摄像头模块包括有多个摄像头，分别对向教室的前后门及窗户，并且拍摄的内容会自动上传至电脑存储。
电路开关模块包括手动开关和遥控器开关，所述手动开关仅控制普通灯光模式的开关，所述遥控器开关控制各功能模块的开关。所述手动开关设置于教室门边，便于学生开关。
处理系统模块，其分别连接网络和各功能模块，实时收集各功能模块采集的数据并与设定值进行对比，当实时数据超出设定范围时各功能模块自动进行调整，并且所述处理系统模块设置有定时功能，能够定时启动或关闭各功能模块。
电源模块，其用于为系统提供稳定电压。所述电源包括220V交流电、备用蓄电池及太阳能电池。
参考图2，本发明还提供了一种多功能教室用灯，其包括有固定框架20、LED灯管30、紫外线灯管40、空气过滤器50、PM2.5检测设备60、光敏传感器70、温度传感器80和热释电传感器90。所述固定框架20其顶部与天花板固定，其整体呈长方体镂空形状，其分为上下两层，上层放置所述空气过滤器50，下层放置所述LED灯管30和所述紫外线灯管40，所述固定框架20的底部两侧向外水平延伸形成支撑底座21。
所述LED灯管30和所述紫外线灯管40固定于同一旋转平面上，且间隔180°。当开启普通灯光模式时所述LED灯管30可自动旋转至所述固定框架20的底部，当开启紫外线灯光模式时所述紫外线灯管40自动旋转至所述框架的底部。所述PM2.5检测设备60、光敏传感器70、温度传感器80和热释电传感器90分别放置于所述固定框架20的底座21上。
参考图3和图4，所述空气过滤器50包括空心进风管和过滤装置51，所述过滤装置51包括有环形的固定架51a、紫外线照射灯51b和喇叭形的过滤网51c，所述固定架51a紧贴在所述空心进风管的内侧壁上，所述过滤网51c的小口端伸出所述固定架51a且与所述固定架51a连接固定，所述过滤网51c与所述固定架51a之间留有环形的缝隙，所述紫外线照射,51b设置于所述过滤网51c的中央，所述过滤网51c上内外侧都涂有一层硅藻土和纳米二氧化钛的涂层。
在紫外线的照射下，二氧化钛和硅藻土混合的涂层有极强的杀菌消毒能力，能够分解空气中的甲醇等有害气体，净化教室内部的空气。
所述硅藻土和纳米二氧化钛的涂层的制备方法为：其包括如下步骤，
一、将300目的硅藻土在50％的硫酸溶液中酸洗7小时，500℃高温下煅烧3h得到最终提纯的硅藻土；
二、将硅藻土溶于无水乙醇中，搅拌10分钟让其混合均匀后缓慢加入一定量的钛酸丁酯，高速搅拌半小时，形成混合物；
三、将盐酸与去离子水搅拌混合后，以每7秒一滴的速率滴加到所述混合物中，
至滴加完毕后继续搅拌半小时形成溶胶，硅藻土表面形成二氧化钛胶体，静置一段时间形成凝胶，过夜后放在烘箱中烘干，然后用研磨机研细，再在马弗炉中用500℃煅烧3h；
四、将煅烧好的硅藻土和纳米二氧化钛加入烧杯，加入去离子水并搅拌，直到形成厚浆体，把厚浆体均匀涂抹于过滤网表面。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多功能教室用灯的灯光系统，其特征在于：其包括有
空气净化模块，其通过PM2.5检测设备检测空气中的PM2.5的数值，当数值超出设定值的时候启动空气过滤器过滤教室内的空气；
照明模块，其包括普通灯光模式和紫外线灯光模式，所述普通灯光模式通过光敏传感器检测教室内的光照强度，当光照强度不足或过高时调整LED灯的光照强度到达设定值，所述紫外线灯光模式通过紫外线照射以便杀菌；
温度检测模块，其通过温度传感器检测教室内的温度；
显示模块，其通过显示屏显示各功能模块采集的信息，显示信息包括日期、时间、PM2.5值、光照强度和温度；
电路开关模块，其包括手动开关和遥控器开关，所述手动开关仅控制普通灯光模式的开关，所述遥控器开关控制各功能模块的开关；
处理系统模块，其分别连接网络和各功能模块，实时收集各功能模块采集的数据并与设定值进行对比，当实时数据超出设定范围时各功能模块自动进行调整，并且所述处理系统模块设置有定时功能，能够定时启动或关闭各功能模块；和
电源模块，其用于为系统提供稳定电压。
2.根据权利要求1所述的一种多功能教室用灯的灯光系统，其特征在于：其还包括有热释电传感器，其控制所述紫外线灯光模式的开关，当所述紫外线灯光模式开启时，所述热释电传感器同步开启，一旦所述热释电传感器检测到有人进入教室时，立即关闭所述紫外线灯光模式。
3.根据权利要求2所述的一种多功能教室用灯的灯光系统，其特征在于：所述紫外线灯光模式定时设定为其在晚上22点至凌晨5点自动开启。
4.根据权利要求1所述的一种多功能教室用灯的灯光系统，其特征在于：所述显示屏设置于教室后墙上，所述手动开关设置于教室门边。
5.根据权利要求1所述的一种多功能教室用灯的灯光系统，其特征在于：其还包括有摄像头模块，其包括有多个摄像头，分别对向教室的前后门及窗户，并且拍摄的内容会自动上传至电脑存储。
6.根据权利要求1所述的一种多功能教室用灯的灯光系统，其特征在于：所述电源包括220V交流电、备用蓄电池及太阳能电池。
7.一种如权利要求1-6任一权利要求所述的多功能教室用灯，其特征在于：其包括有固定框架、LED灯管、紫外线灯管和空气过滤器，
所述固定框架其顶部与天花板固定，其整体呈长方体镂空形状，其分为上下两层，上层放置所述空气过滤器，下层放置所述LED灯管和所述紫外线灯管，所述固定框架的底部两侧向外水平延伸形成支撑底座，
所述LED灯管和所述紫外线灯管固定于同一旋转平面上，且间隔180°，当开启普通灯光模式时所述LED灯管可自动旋转至所述固定框架的底部，当开启紫外线灯光模式时所述紫外线灯管自动旋转至所述框架的底部。
8.根据权利要求7所述的多功能教室用灯，其特征在于：其还包括有PM2.5检测设备、光敏传感器、温度传感器和热释电传感器，所述PM2.5检测设备、光敏传感器、温度传感器和热释电传感器分别放置于所述固定框架的底座上。
9.根据权利要求7所述的多功能教室用灯，其特征在于：所述空气过滤器包括空心进风管和过滤装置，
所述过滤装置包括有环形的固定架、紫外线照射灯和喇叭形的过滤网，
所述固定架紧贴在所述空心进风管的内侧壁上，
所述过滤网的小口端伸出所述固定架且与所述固定架连接固定，所述过滤网与所述固定架之间留有环形的缝隙，
所述紫外线照射灯设置于所述过滤网的中央，所述过滤网上内外侧都涂有一层硅藻土和纳米二氧化钛的涂层。
10.根据权利要求9所述的多功能教室用灯，其特征在于：所述硅藻土和纳米二氧化钛的涂层的制备方法为：其包括如下步骤，
一、将300目的硅藻土在50％的硫酸溶液中酸洗7小时，500℃高温下煅烧3h得到最终提纯的硅藻土；
二、将硅藻土溶于无水乙醇中，搅拌10分钟让其混合均匀后缓慢加入一定量的钛酸丁酯，高速搅拌半小时，形成混合物；
三、将盐酸与去离子水搅拌混合后，以每7秒一滴的速率滴加到所述混合物中，
至滴加完毕后继续搅拌半小时形成溶胶，硅藻土表面形成二氧化钛胶体，静置一段时间形成凝胶，过夜后放在烘箱中烘干，然后用研磨机研细，再在马弗炉中500℃煅烧3h；
四、将煅烧好的硅藻土和纳米二氧化钛加入烧杯，加入去离子水并搅拌，直到形成厚浆体，把厚浆体均匀涂抹于过滤网表面。
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