CN113543424A - 一种教室照明方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教室照明方法，所述教室照明系统包含有智能传感设备、中央处理模块、班牌服务模块、智能分析模块、智能开关、照明情景模式、控制设备、照明设备、黑板灯、教室灯、窗帘、投影仪和时长监测模块；所述智能传感设备进行教室实际状况的检测。该教室照明方法，改进后的照明设备较为先进，分为黑板灯和教室灯两部分，分别用于黑板照明和学生课桌照明，照明设备的亮度可调节控制，并可以与窗帘、投影仪进行联动控制，照明系统整体的智能化程度较高，可以根据智能传感设备收集的数据对教室情况进行感知，切换成适宜的照明情景模式，可以保证室内光线为各种情景下较为适宜的亮度，有利于学生的学习和休息，减少了不必要的照明浪费。

Description

一种教室照明方法

技术领域

本发明涉及教室照明技术领域，具体为一种教室照明方法。

背景技术

教室是教师向学生传授课业的场所，它是一间由前面是讲台、后面是座位的大房间构成，并配有照明设备、多媒体等器械，方便学生上课，其中照明设备被用于控制室内的明亮程度，适宜的光线能够对学生的眼睛起到保护作用，使得学生可以在适宜的环境中学习，但现有的学校照明方法较为落后，通常为一键开启的白炽灯管，照明设备较为落后，照明系统整体的智能化程度较低，不利于根据教室实际情况对照明设备的亮度进行调节和控制，无法保证室内光线为适宜亮度，不利于学生的学习或休息，照明设备的节能性较差，除此之外，无法对照明设备的使用时长进行监测，无法保证学生学习时间安排的科学性，容易因为过度学习用眼导致学生近视，不利于学生的视力保护。

针对上述问题，急需在原有教室照明系统结构的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种教室照明方法，以解决上述背景技术中提出的照明设备较为落后，照明系统智能化程度较低，不利于根据教室实际情况对照明设备的亮度进行调节和控制，无法保证室内光线为适宜亮度，使得照明设备的节能性较差，无法对照明设备的使用时长进行监测，无法保证学生学习时间安排的科学性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种教室照明方法，所述教室照明系统包含有智能传感设备、中央处理模块、班牌服务模块、智能分析模块、智能开关、照明情景模式、控制设备、照明设备、黑板灯、教室灯、窗帘、投影仪和时长监测模块；

所述智能传感设备进行教室实际状况的检测，对教室的各项状态进行进一步的感知记录，提高对照明亮度需求判断的准确性，避免因忽略教室实际状况，从而影响到照明设备的使用效果；

所述中央处理模块对智能传感设备传输的各项数据进行运算处理，从而来保证照明系统流程的正常进行，通过中央处理模块能够根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，并发给对应的部件，控制部件按照指令的要求进行工作；

所述班牌服务模块是对中央处理模块传输的数据进行二次利用，为班牌服务模块内的教室实时情况更新提供数据来源，用以辅助班牌服务模块各项服务的进行；

所述智能分析模块对中央处理模块传输的数据进行收集，并根据事先制定计算标准和分析法则对数据进行处理，得出分析结果后，根据结果形成新的指令并传递给后续的模块；

所述智能开关配置有无线情景模式面板，每个键均设有专门的功能，通过智能开关可忽略智能分析模块的结果，直接根据使用者的主观感受下达指令，对照明系统的状态进行控制和切换；

所述照明情景模式对智能分析模块或智能开关发出的指令进行接收，根据接收到的指令开启相对应的模式，并通过下属设备实现模式状态；

所述控制设备对照明情景模式所规定的场景进行构建，对照明设备的亮度进行控制调节，并对窗帘和投影仪发出联动指令，实现照明情景模式的指令；

所述照明设备是控制设备的下属控制单元，包括有黑板灯和教室灯，控制设备可对照明设备进行分控，从而控制调节黑板灯和教室灯，用于构建照明场景；

所述时长监测设备用于监测教室照明的时间长短，对照明设备的工作时长的进行监测，提高照明设备使用时长的科学性，避免因学习时间过长，影响到学生的身心发育。

优选的，所述智能传感设备分为恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器五种，且恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器所感知的数据信息均能传递到智能分析模块。

优选的，所述班牌服务模块包括有信息发布模块、触控交互模块、到班考勤模块、亲情电话模块、额温测量模块、人脸识别模块和物联控制模块。

优选的，所述照明情景模式包括有上课模式、多媒体模式、无人节能模式、午休模式、放学模式和恒照度模式，且同一时间控制设备只能执行其中一种照明情景模式，且上课模式、多媒体模式、无人节能模式、午休模式、放学模式和恒照度模式在执行时彼此独立、互不干扰，且六种模式可相互切换、交替执行。

优选的，所述上课模式的功能是将照明设备调至百分百亮度，且所述多媒体模式的功能是关闭黑板灯、教室灯调至百分之六十亮度，且所述无人节能模式的功能是无人时关闭照明设备、根据有人来时所在的区域自动打开对应照明设备，且所述午休模式的功能是将照明亮度调整至百分之二十到百分之八十之间，且所述放学模式的功能是关闭全体设备，且所述恒照度模式的功能是与光照度传感器进行联动根据室外光线实时调整教室区域内的光照度、始终保持最合适的亮度、节能的同时让学生处在一个稳定舒适的环境。

优选的，所述时长监测模块是由时长设定、时长统计和时长判别构成，且时长监测模块能够对照明设备进行监控分析，并能监控分析的结果对控制设备进行控制。

优选的，所述照明情景模式受控于智能分析模块和智能开关，且智能开关对照明情景模式的控制效果强于智能分析模块，且照明情景模式优先执行智能开关下达的指令。

与现有技术相比，本发明提供了教室照明方法，具有以下优点：

1.改进后的照明设备较为先进，分为黑板灯和教室灯两部分，分别用于黑板照明和学生课桌照明，照明设备的亮度可调节控制，并可以与窗帘、投影仪进行联动控制，照明系统整体的智能化程度较高，可以根据智能传感设备收集的数据对教室情况进行感知，切换成适宜的照明情景模式，可以保证室内光线为各种情景下较为适宜的亮度，有利于学生的学习和休息，减少了不必要的照明浪费，照明设备的节能性较好；

2.设置有时长监测模块，用于照明设备的使用时长进行监测，当照明设备的连续使用时间超过时长监测模块的设定值，则反馈给控制设备，并控制其强制关闭照明设备，改进后的照明系统可对照明设备的使用时长进行监测，有利于保证学生学习时间安排的科学性，不易因为学习过度用眼导致学生近视，有利于学生的视力保护；

3.在该照明系统的基础上衍生设计有班牌服务模块，依托于现有的照明系统，利用智能传感设备收集的数据，开发出班牌的各种特色服务，增强了教师、学生和家长之间的交互和联系，有益于构建一个便捷的教室。

附图说明

图1为本发明整体流程步骤示意图；

图2为本发明智能传感设备示意图；

图3为本发明班牌服务模块示意图；

图4为本发明照明情景模式示意图；

图5为本发明时长监测模块工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种教室照明方法，教室照明系统包含有智能传感设备、中央处理模块、班牌服务模块、智能分析模块、智能开关、照明情景模式、控制设备、照明设备、黑板灯、教室灯、窗帘、投影仪和时长监测模块；

智能传感设备进行教室实际状况的检测，对教室的各项状态进行进一步的感知记录，提高对照明亮度需求判断的准确性，避免因忽略教室实际状况，从而影响到照明设备的使用效果；

中央处理模块对智能传感设备传输的各项数据进行运算处理，从而来保证照明系统流程的正常进行，通过中央处理模块能够根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，并发给对应的部件，控制部件按照指令的要求进行工作；

班牌服务模块是对中央处理模块传输的数据进行二次利用，为班牌服务模块内的教室实时情况更新提供数据来源，用以辅助班牌服务模块各项服务的进行；

智能分析模块对中央处理模块传输的数据进行收集，并根据事先制定计算标准和分析法则对数据进行处理，得出分析结果后，根据结果形成新的指令并传递给后续的模块；

智能开关配置有无线情景模式面板，每个键均设有专门的功能，通过智能开关可忽略智能分析模块的结果，直接根据使用者的主观感受下达指令，对照明系统的状态进行控制和切换；

照明情景模式对智能分析模块或智能开关发出的指令进行接收，根据接收到的指令开启相对应的模式，并通过下属设备实现模式状态；

控制设备对照明情景模式所规定的场景进行构建，对照明设备的亮度进行控制调节，并对窗帘和投影仪发出联动指令，实现照明情景模式的指令；

照明设备是控制设备的下属控制单元，包括有黑板灯和教室灯，控制设备可对照明设备进行分控，从而控制调节黑板灯和教室灯，用于构建照明场景；

时长监测设备用于监测教室照明的时间长短，对照明设备的工作时长的进行监测，提高照明设备使用时长的科学性，避免因学习时间过长，影响到学生的身心发育。

具体的如图2所示，智能传感设备分为恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器五种，且恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器所感知的数据信息均能传递到智能分析模块，恒照度传感器用于感知和收集教室内的照明设备的照明恒久度信息，避免照明设备出现频繁闪烁灯问题，人体红外传感器通过红外技术感知人体信息，被用于确定教室内是否有人以及人所在的位置，空气质量传感器被用于收集教室内的空气质量信息，温湿度传感器被用于收集教室内的温度信息和湿度信息，光照度传感器被用于感知和收集教室内的光照信息；

具体的如图3所示，班牌服务模块包括有信息发布模块、触控交互模块、到班考勤模块、亲情电话模块、额温测量模块、人脸识别模块和物联控制模块，信息发布模块用于教师发布信息，避免学生通知遗漏，触控交互模块、到班考勤模块被用于学生和教师到班考勤，记录学生的出勤率和教师的出课率，亲情电话模块被用于学生与家长之间的沟通和交流，额温测量模块用于检测学生健康，人脸识别模块用于筛查非学生、教师人员，维护教室安全，物联控制模块用于班牌内部数据设定和查询；

具体的如图4所示，照明情景模式包括有上课模式、多媒体模式、无人节能模式、午休模式、放学模式和恒照度模式，且同一时间控制设备只能执行其中一种照明情景模式，且上课模式、多媒体模式、无人节能模式、午休模式、放学模式和恒照度模式在执行时彼此独立、互不干扰，且六种模式可相互切换、交替执行，设计多种不同的照明情景模式，方便了照明设备在不同情况下的使用，使得装置的适用性更强，也有利于照明节能，可减少不必要的照明浪费；

具体的如图1和图4所示，上课模式的功能是将照明设备调至百分百亮度，且多媒体模式的功能是关闭黑板灯、教室灯调至百分之六十亮度，且无人节能模式的功能是无人时关闭照明设备、根据有人来时所在的区域自动打开对应照明设备，且午休模式的功能是将照明亮度调整至百分之二十到百分之八十之间，且放学模式的功能是关闭全体设备，且恒照度模式的功能是与光照度传感器进行联动根据室外光线实时调整教室区域内的光照度、始终保持最合适的亮度、节能的同时让学生处在一个稳定舒适的环境；

具体的如图5所示，时长监测模块是由时长设定、时长统计和时长判别构成，且时长监测模块能够对照明设备进行监控分析，并能监控分析的结果对控制设备进行控制，时长设定可设定一个使用时间的限定值，利用时长统计对照明设备的使用时长进行统计，时长判别可判断使用时长是否达到设定的使用值，当判别结果为达到，时长监测模块立刻发送致停指令，停止控制设备继续运作；

具体的如图1所示，照明情景模式受控于智能分析模块和智能开关，且智能开关对照明情景模式的控制效果强于智能分析模块，且照明情景模式优先执行智能开关下达的指令，通过设置的智能开关，可在智能分析模块下达的指令实际呈现果不好时，根据教师和学生的主观感受需要对照明设备的亮度进行调节，使得照明设备可以更加符合、满足使用者需求。

工作原理：在使用该教室照明方法时，根据图1、图2和图3，利用智能传感设备进行教室实际状况的检测，并对教室的各项状态进行进一步的感知和记录数据，智能传感设备分为恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器，恒照度传感器用于感知和收集教室内的照明设备的照明恒久度信息，避免照明设备出现频繁闪烁灯问题，人体红外传感器通过红外技术感知人体信息，被用于确定教室内是否有人以及人所在的位置，空气质量传感器被用于收集教室内的空气质量信息，温湿度传感器被用于收集教室内的温度信息和湿度信息，光照度传感器被用于感知和收集教室内的光照信息，上述智能传感设备收集到的数据信息被传递到中央处理模块，中央处理模块对智能传感设备传输的各项数据进行运算处理后，将班牌服务模块所需数据传递给班牌服务模块，并将整合的所有关于教室内部情况的数据整合后传递给智能分析模块，智能分析模块可根据事先制定计算标准和分析法则对数据进行处理，得出分析结果即应该选择切换的照明情景模式，照明情景模式包括有上课模式（照明设备调至百分百亮度）、多媒体模式（关闭黑板灯、教室灯调至百分之六十亮度）、无人节能模式（无人时关闭照明设备、根据有人来时所在的区域自动打开对应照明设备）、午休模式（照明亮度调整至百分之二十到百分之八十之间）、放学模式（关闭全体设备）和恒照度模式（与光照度传感器进行联动根据室外光线实时调整教室区域内的光照度、始终保持最合适的亮度），控制设备根据模式需要，对照明设备的黑板灯、教室灯的亮度进行调节，并联动控制窗帘和投影仪的开启和关闭，若教师和学生对现有场景模式不满意，则可通过智能开关对控制设备下达新的指令，智能开关可忽略智能分析模块的结果对照明设备进行调节；

根据图1和图5，设置有时长监测模块，用于照明设备的使用时长进行监测，由时长设定、时长统计和时长判别构成，首先进行时长设定，设定一个照明设备使用时间的限定值，利用时长统计对照明设备的使用时长进行统计，并辅助以时长判别对使用时长进行判别，当判别结果为达到限定值，时长监测模块立刻发送致停指令，停止控制设备继续运作，当照明设备的连续使用时间超过时长监测模块的设定值，则反馈给控制设备，并控制其强制关闭照明设备；

根据图1和图3，在该照明系统的基础上衍生设计有班牌服务模块，班牌服务模块包括有信息发布模块、触控交互模块、到班考勤模块、亲情电话模块、额温测量模块、人脸识别模块和物联控制模块，依托于现有的照明系统，并对智能传感设备收集的数据进行利用，其中信息发布模块用于教师发布信息，触控交互模块、到班考勤模块被用于学生和教师到班考勤，记录学生的出勤率和教师的出课率，亲情电话模块被用于学生与家长之间的沟通和交流，额温测量模块用于检测学生健康，人脸识别模块用于筛查非学生、教师人员，物联控制模块用于班牌内部数据设定和查询。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种教室照明方法，其特征在于：所述教室照明系统包含有智能传感设备、中央处理模块、班牌服务模块、智能分析模块、智能开关、照明情景模式、控制设备、照明设备、黑板灯、教室灯、窗帘、投影仪和时长监测模块；

所述智能传感设备进行教室实际状况的检测，对教室的各项状态进行进一步的感知记录，提高对照明亮度需求判断的准确性，避免因忽略教室实际状况，从而影响到照明设备的使用效果；

所述中央处理模块对智能传感设备传输的各项数据进行运算处理，从而来保证照明系统流程的正常进行，通过中央处理模块能够根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，并发给对应的部件，控制部件按照指令的要求进行工作；

所述班牌服务模块是对中央处理模块传输的数据进行二次利用，为班牌服务模块内的教室实时情况更新提供数据来源，用以辅助班牌服务模块各项服务的进行；

所述智能分析模块对中央处理模块传输的数据进行收集，并根据事先制定计算标准和分析法则对数据进行处理，得出分析结果后，根据结果形成新的指令并传递给后续的模块；

所述智能开关配置有无线情景模式面板，每个键均设有专门的功能，通过智能开关可忽略智能分析模块的结果，直接根据使用者的主观感受下达指令，对照明系统的状态进行控制和切换；

所述照明情景模式对智能分析模块或智能开关发出的指令进行接收，根据接收到的指令开启相对应的模式，并通过下属设备实现模式状态；

所述控制设备对照明情景模式所规定的场景进行构建，对照明设备的亮度进行控制调节，并对窗帘和投影仪发出联动指令，实现照明情景模式的指令；

所述照明设备是控制设备的下属控制单元，包括有黑板灯和教室灯，控制设备可对照明设备进行分控，从而控制调节黑板灯和教室灯，用于构建照明场景；

所述时长监测设备用于监测教室照明的时间长短，对照明设备的工作时长的进行监测，提高照明设备使用时长的科学性，避免因学习时间过长，影响到学生的身心发育。

2.根据权利要求1所述的一种教室照明方法，其特征在于：所述智能传感设备分为恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器五种，且恒照度传感器、人体红外传感器、空气质量传感器、温湿度传感器和光照度传感器所感知的数据信息均能传递到智能分析模块。

3.根据权利要求1所述的一种教室照明方法，其特征在于：所述班牌服务模块包括有信息发布模块、触控交互模块、到班考勤模块、亲情电话模块、额温测量模块、人脸识别模块和物联控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种教室照明方法，其特征在于：所述照明情景模式包括有上课模式、多媒体模式、无人节能模式、午休模式、放学模式和恒照度模式，且同一时间控制设备只能执行其中一种照明情景模式，且上课模式、多媒体模式、无人节能模式、午休模式、放学模式和恒照度模式在执行时彼此独立、互不干扰，且六种模式可相互切换、交替执行。

5.根据权利要求1所述的一种教室照明方法，其特征在于：所述上课模式的功能是将照明设备调至百分百亮度，且所述多媒体模式的功能是关闭黑板灯、教室灯调至百分之六十亮度，且所述无人节能模式的功能是无人时关闭照明设备、根据有人来时所在的区域自动打开对应照明设备，且所述午休模式的功能是将照明亮度调整至百分之二十到百分之八十之间，且所述放学模式的功能是关闭全体设备，且所述恒照度模式的功能是与光照度传感器进行联动根据室外光线实时调整教室区域内的光照度、始终保持最合适的亮度、节能的同时让学生处在一个稳定舒适的环境。

6.根据权利要求1所述的一种教室照明方法，其特征在于：所述时长监测模块是由时长设定、时长统计和时长判别构成，且时长监测模块能够对照明设备进行监控分析，并能监控分析的结果对控制设备进行控制。

7.根据权利要求1所述的一种教室照明方法，其特征在于：所述照明情景模式受控于智能分析模块和智能开关，且智能开关对照明情景模式的控制效果强于智能分析模块，且照明情景模式优先执行智能开关下达的指令。

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