CN204392652U - 计数型智能教室照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种计数型智能教室照明系统，包括电源、与所述电源相连的总开关，灯，其特征在于，还包括位于所述总开关和灯之间的自动控制电路和备用手动控制电路；所述自动控制电路与备用手动控制电路并联；所述自动控制电路包括控制装置、与所述控制装置分别相连的位于门处的红外感应及计数装置、光敏电阻、灯下人数计数器、继电器，以及与所述灯下人数计数器相连的灯处红外感应器；所述继电器与所述灯相连；所述红外感应和计数装置用于统计教室内人数。本实用新型通过统计教室内人数，根据人数合理控制开灯数并维持一定的开灯数，杜绝不必要的灯被触发开启，灵活方便，不会因为人久坐不动而自动关闭灯。

Description

计数型智能教室照明系统

技术领域

本实用新型涉及一种计数型智能教室照明系统，属于照明技术领域。

背景技术

随着科学技术的进步，基于无线传感技术的产品日益应用到人们的日常生活当中，红外自动感应灯是其中较为常见的一种，广泛应用到家庭内部及居民小区、商场酒店、教室会议室等公共场所的照明。红外自动感应灯应用于自习教室时，可在来人时自动开启照明，无人时自动延时关闭，既减少能源浪费，又缩短灯具工作时间，延长使用寿命。但是，当学生在教室内安静地自习或无明显动作变化时，感应器将感应不到红外光谱信号，仍会自动关闭照明，直到学生主动做出一定的动作变化（如站立等）后才能重新感应发光。市面上现有红外自动感应灯多不能识别教室内的人数，当室内人数很少时仍会打开全部灯具，造成不必要的能源浪费。另外，市面上部分红外自动感应灯灵敏度不高，不能准确有效地控制灯具的开闭，给使用者带来不便。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种计数型智能教室照明系统，解决了普通红外自动感应灯不能识别教室内人数及感应不灵敏，不能根据教室内人数自适应开灯的问题。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：一种计数型智能教室照明系统，包括电源、与所述电源相连的总开关、灯，其特征在于，还包括位于所述总开关和灯之间的自动控制电路和备用手动控制电路；所述自动控制电路与备用手动控制电路并联；所述自动控制电路包括控制装置、与所述控制装置分别相连的位于门处的红外感应及计数装置、光敏电阻、灯下人数计数器、继电器，以及与所述灯下人数计数器相连的灯处红外感应器；所述继电器与所述灯相连；所述红外感应和计数装置用于统计教室内人数。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述红外感应和计数装置包括位于门外的红外感应器、位于门外的计数器、位于门内的红外感应器和位于门内的计数器；所述门外的红外感应器与所述门外的计数器相连；所述门内的红外感应器和门内的计数器相连；所述门外的计数器和门内的计数器分别与所述控制装置相连。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述门外的红外感应器和计数器位于门外侧上方；所述门内的红外感应器和计数器位于门内侧上方。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述控制装置采用ARM9 S3C2440芯片。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述继电器采用达林顿管驱动器ULN2803驱动。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述备用手动控制电路包括备用手动开关。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述总开关用于手动转换自动控制电路和备用手动控制电路。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述光敏电阻用于感受环境光强，当光强较好时关闭所述自动控制电路，当光强较差时，开启所述自动控制电路。

前述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述灯处红外感应器与灯下人数计数器一一对应。

本实用新型所达到的有益效果：通过统计教室内人数，根据人数合理控制开灯数并维持一定的开灯数，通过设置灯处红外感应器和灯下人数计数器，根据灯下人数计数器的值控制灯的启闭，且杜绝不必要的灯被触发开启，具体开灯位置由教室内的人自行决定，灵活方便，不会因为人久坐不动而自动关闭灯。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图；

图2是自动控制电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，一种计数型智能教室照明系统，包括电源、与所述电源相连的总开关，灯，其特征在于，还包括位于所述总开关和灯之间的自动控制电路和备用手动控制电路；所述自动控制电路与备用手动控制电路并联；所述自动控制电路包括控制装置、与所述控制装置分别相连的位于门处的红外感应及计数装置、光敏电阻、灯下人数计数器、继电器，以及与所述灯下人数计数器相连的灯处红外感应器；所述继电器与所述灯相连；所述红外感应和计数装置用于统计教室内人数。灯下人数计数器根据灯处红外感应器来统计每个灯下的使用人数。

所述红外感应和计数装置包括位于门外的红外感应器、位于门外的计数器、位于门内的红外感应器和位于门内的计数器；所述门外的红外感应器与所述门外的计数器相连；所述门内的红外感应器和门内的计数器相连；所述门外的计数器和门内的计数器分别与所述控制装置相连。

所述门外的红外感应器和计数器位于门外侧上方；所述门内的红外感应器和计数器位于门内侧上方。门内的和门外的计数器的取值为-1、0或1；计数器的初始值及当无人经过红外线感应器时，计数器的值为0，通过累计门内和门外的计数器的值，可以得到教室内的总人数。

所述控制装置采用ARM9 S3C2440芯片。

所述继电器采用达林顿管驱动器ULN2803驱动。

所述备用手动控制电路包括备用手动开关，所述备用手动开关与所述灯一一对应。

所述总开关用于手动转换自动控制电路和备用手动控制电路，方便特殊情况需要开启所有灯或部分灯时自由手动控制灯的亮与灭。

所述光敏电阻用于感受环境光强，当光强较好时关闭所述自动控制电路，当光强较差时，开启所述自动控制电路。

所述灯处红外感应器与灯下人数计数器一一对应，灯处红外感应器仅能感应到行走的人。

本实施例实施过程为：

当人多需要直接开启所有或部分灯时，将总开关拨至备用手动控制电路档，每个灯的亮灭都与可以手动控制；一般情况下，将总开关拨至自动控制电路挡，由光敏电阻根据环境光强是否足够断开或接通自动控制电路。在自动控制电路开启情况下，实施过程为：

门外和门内的计数器初始值均设置为0，当有1名学生进入教室时，门外的红外线感应器首先探测到人体红外光谱的变化，门外的计数器值变为+1；门内的红外线感应器随后探测到人体红外信号，门内的计数器值亦变为+1；此时，教室内总人数值加1，且控制装置将门外和门内的计数器值归0；当有1名学生离开教室时，门内和门外的红外线感应器先后探测到人体红外信号，门内和门外计数器的值先后变为-1，此时教室内总人数值值减1，且将门外和门内的计数器值归0；即可求得教室内的实际人数，此实际人数保存在控制装置中。

根据实际人数来控制开灯数，预先设置教室内人数和教室内最大开灯数的约束关系，如最大开灯数不超过总人数或用一个分段函数f(c)来约束此关系，c为教室内人数，f(c)为当教室内人数为c时允许的最大开灯数，如1-5人最大开灯数为4，6-10人最大开灯数为9等。

用灯处红外感应器和灯下人数计数器统计每盏灯的使用人数，根据具体的人员流动情况改变灯下人数计数器所记录的各灯的使用人数，使用人数>0的灯保持开启，使用人数=0的灯保证关闭。

      教室内存在三种人员流动情况：1）人进入教室；2）人离开教室；3）人在教室内走动；人在行走时，会依次触发他（她）的行走路线上方的红外线感应器。因此，可以用灯处红外感应器捕捉人的行走路线。一个人行走开始前和行走结束后都不会有灯处红外感应器感应到此人。利用行走路线起点处的感应器周围的感应器不在起点处感应器感应到此人前感应到此人和行走路线终点处的感应器周围的感应器不在终点处感应器感应到此人后感应到此人的特点，辨别出起点处感应器和终点处感应器，非起点处感应器和非终点处感应器不具有这两个特点。假设一个人在教室内走动时，依次触发了室内的红外线感应器a→b→c→d→e。当一个红外线感应器a感应到人而周围的红外线感应器在此前一段时间（可设置为5s，或进行试验取适当值）内未感应到人时，即可判断此红外线感应器a所在位置为人行走的初始位置；当一个红外线感应器e感应到人而此后一段时间（亦可设置为5s，或进行试验取适当值）内其周围的红外线感应器均未感应到人时，即可判断此红外线感应器e所在位置为人行走的最终位置。这样，即可判断人的行走路线为a→b→c→d→e。

     1）人进入教室：若a为靠近门口的红外线感应器，且在a感应到人之前，门处的红外线感应器感应到有人进入，则说明此人从室外进入且最终需使用灯e，此时若灯e未开启且实际开灯数<f(c)，则开启灯e并将灯下人数计数器统计的灯e的使用人数增加1；若灯e未开启且实际开灯数=f(c)，则不开启灯e，此人转而使用已开启的灯，并将此人最终使用的灯的使用人数值增加1；若灯e已开启，则将灯e的使用人数增加1。

     2）人离开教室：若e为靠近门口的红外线感应器，且在e感应到人之后，门处的红外线感应器感应到有人出去，则说明此人离开教室，此时将他原来使用的灯的使用人数值减少1，若减少后灯e的使用人数变为0，则关闭灯e。

     3）人在教室内移动：若门处的红外线感应器并未感觉到有人出入，说明此人只是在室内换了位置，此时将灯a使用人数减少1，若灯a使用人数变为0，则将灯a关闭，否则灯a的开关状态不变。若此时灯e未开启且实际开灯数<f(c),则开启灯e并将灯下人数计数器d统计的灯e的使用人数增加1；若灯e未开启且实际开灯数=f(c)，则不开启灯e，此人转而使用已开启的灯，并将此人最终使用的灯的使用人数值增加1；若灯e已开启，则将灯e的使用人数增加1。

     以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种计数型智能教室照明系统，包括电源、与所述电源相连的总开关、灯，其特征在于，还包括位于所述总开关和灯之间的自动控制电路和备用手动控制电路；所述自动控制电路与备用手动控制电路并联；所述自动控制电路包括控制装置、与所述控制装置分别相连的位于门处的红外感应及计数装置、光敏电阻、灯下人数计数器、继电器，以及与所述灯下人数计数器相连的灯处红外感应器；所述继电器与所述灯相连；所述红外感应和计数装置用于统计教室内人数。

2.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述红外感应和计数装置包括位于门外的红外感应器、位于门外的计数器、位于门内的红外感应器和位于门内的计数器；所述门外的红外感应器与所述门外的计数器相连；所述门内的红外感应器和门内的计数器相连；所述门外的计数器和门内的计数器分别与所述控制装置相连。

3.根据权利要求2所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述门外的红外感应器和计数器位于门外侧上方；所述门内的红外感应器和计数器位于门内侧上方。

4.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述控制装置采用ARM9 S3C2440芯片。

5.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述继电器采用达林顿管驱动器ULN2803驱动。

6.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述备用手动控制电路包括备用手动开关。

7.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述总开关用于手动转换自动控制电路和备用手动控制电路。

8.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述光敏电阻用于感受环境光强，当光强较好时关闭所述自动控制电路，当光强较差时，开启所述自动控制电路。

9.根据权利要求1所述的一种计数型智能教室照明系统，其特征是，所述灯处红外感应器与灯下人数计数器一一对应。