CN205902162U - 一种教室智能照明系统 - Google Patents
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- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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Abstract
本实用新型属于智能照明技术领域且公开了一种教室智能照明系统，本系统由六个模块组成：智能开关、智能摄像头、无线Zigbee数据采集节点、嵌入式控制器、WEB服务器以及Android客户端。本实用新型通过光线充足时自动关闭所有电灯，实行区域亮灯控制，自动打开有人区域的电灯。用户可通过浏览网页实时查看课室信息；管理员可通过系统监控所有课室使用情况、课室电灯状态，也可以通过系统实时查看到课室每盏灯在某一段时间内所用的电量，形成一套能源监测系统。智能开关的研发，可通过触摸屏或远程的方式控制电灯；智能摄像头的研发，图像识别技术提供稳定可靠的人物状态信息；RFID提供刷卡功能，方便考勤。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明系统，具体涉及一种教室智能照明系统，属于智能照明技术领域。
背景技术
在传统的教室里，用户觉得课室内光线不够时，就必须走到课室电灯开关处，手动打开灯源。如果用户的节能意识不够强，会额外打开其他电灯，且离开课室后没有主动地关闭灯源，由此会造成电能的白白浪费。针对这种现象，学校的做法是委派工作人员在深夜的时候对楼层进行逐一排查，同时催促逗留在课室的学生离开，但此种做法仍然存在问题：一是加大了管理人员的工作量；二是并不能及时地制止电能的浪费。
可以做一个简单的计算假设某大学教室总共有3000盏灯,而每个灯的额定功率为36W,如果每天每盏灯多亮2小时,按照每学年度9个月计算的话,整个学年度将要浪费大约60万千瓦时的电量目前市场电价为0.8元/千瓦时,按照上述的情况计算,该学校每年需要多付大约48万元的电费这对于整个学校甚至于整个社会来说都是一种相当大的浪费，为此，我们提出一种教室智能照明系统。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种教室智能照明系统，，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
本实用新型提供一种教室智能照明系统，系统由六个模块组成：智能开关、智能摄像头、无线Zigbee数据采集节点、控制器、WEB服务器以及Android客户端。
作为本实用新型的一种优选技术方案，Zigbee节点采集各类传感器信息（IC卡信息、红外信息、光感信息、灯的用电量信息）以及智能摄像头的图像识别分析信息，将采集到的信息通过Zigbee网络传给控制器。
作为本实用新型的一种优选技术方案，控制器收到信息，执行相应的算法，决定是否向智能开关发送打开或关闭的控制指令，同时，将课室座位状态，电灯状态信息通过以太网发送给WEB服务器。
作为本实用新型的一种优选技术方案，服务器接收来自各个课室内的控制器发送的数据信息后，同步更新数据库信息，及时刷新WEB端的图形化界面，用户登录WEB后，可实时查询课室状态信息。同时WEB端在检测到用户控制课室电灯信息后，通过TCP/IP网络向相应课室的控制器发送电灯控制指令，间接地控制目标电灯。另外，服务器为Android app软件提供信息查询、控制电灯等服务。
作为本实用新型的一种优选技术方案，用户也可通过Android客户端软件，对课室进行查询，控制操作。
本实用新型所达到的有益效果是：一种教室智能照明系统，通过对教室照明的智能化控制，达到简化使用、便于管理、节约能源的目的。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
在附图中：
图1是本实用新型实施例所述的一种教室智能照明系统总体设计框图；
图2是本实用新型实施例所述的一种教室智能照明系统为单间课室系统布局说明图；
图中标号：1、教室一；2、教室二；3、教室三；4、智能开关；5、智能摄像头；6、红外对管终端节点；7、光敏感应终端节点；8、RFID射频识别终端节点；9、控制器 ；10、路由器；11、服务器；12、移动端；13、PC端。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一：如图2所示，每间教室分别安装5个模块，分别为：智能开关4、智能摄像头5、红外对管终端节点6、光敏感应终端节点7和RFID射频识别终端节点 8。同时每间教室安装一个控制器 9与各个模块之间形成Zigbee网络，负责收集各个模块的信息。控制器9再通过TCP/IP网络与路由器10以及服务器11通过进行通信。这一整套系统达到了管理整栋大楼课室电灯的目的。
实施例二：如图1所示，智能开关4采用单火线取电的技术，满足目前大多数教室和家庭单火线布线的格局，安装时不用重新布线；智能开关4取电模块把220V的电压转换成5V的电压供智能开关4内嵌的Zigbee模块供电，这样智能开关4可以通过ZigBee网络实现无线控制；智能开关4内嵌测量电量的传感器模块把测量得到的电量也通过Zigbee网络无线传送出去，最终通过处理形成一套课室电量监测系统。
智能摄像头5内置Zigbee模块，摄像头模块5通过人物图像识别技术实时监测课室人员状况，通过摄像头模块5设定的人物图像识别技术能够自动定位出某个座位上是否有人，并把座位上有人的信息通过Zigbee网络发送给控制器9，由控制器9点亮相应区域的电灯，相应地，当摄像头模块5监测到座位上没人时，相应区域上的灯自动熄灭。
每张桌子脚边上安装一对红外对管终端节点8，目的是对座位上人物的状态进行稳定可靠的判断。Zigbee节点通过监测红外对管终端节点8的状态并且进行一些算法设计，实现了“人在开灯，人走时延迟关灯”的目的。
每间课室安装光敏感应终端节点7探测课室内光线强度，当探测到的光线较强时，即使座位上有人，课室电灯进入“不允许打开”的状态，即区域上的电灯不会打开；当探测到光线较弱时，课室电灯进入“允许打开”的状态。
每间课室安装RFID射频识别器6模块，上课时学生刷卡进入教室，老师通过系统查看到来课室上课的学生，方便考勤。
每间课室安装一个控制器9，控制器9包括Zigbee模块，COTEX A8 +嵌入式linux系统。以上所述各个Zigbee终端节点模块把采集到的信息通过Zigbee网络发送到控制器的Zigbee模块，控制器的Zigbee模块通过串行总线跟COTEX A8开发板相连。开发板上搭载的嵌入式LINUX系统与WEB服务器11通过SOCKET编程进行通信。
服务器11接收来自各个课室内的控制器9发送的数据信息后，同步更新数据库信息，及时刷新WEB端的图形化界面，用户登录WEB后，可实时查询课室状态信息。同时WEB端在检测到用户控制课室电灯信息后，通过TCP/IP网络向相应课室的控制器9发送电灯控制指令，间接地控制目标电灯。另外，服务器11为移动端12 Android app软件和PC端13提供信息查询、控制电灯、查看课室电灯用电量等服务。
需要说明的是，本实用新型为一种教室智能照明系统，工作时，光线充足时自动关闭所有电灯，实行区域亮灯制度，自动打开有人区域的电灯。用户可通过浏览网页查看课室信息，所有课室使用情况、课室状态信息管理员可通过系统控制课室电灯状态，也可以通过系统实时查看到课室每盏灯在某一段时间内所用的电量，形成一套能源监测系统，智能开关的研发，可通过触摸屏或远程的方式控制电灯，智能摄像头的研发，图像识别技术提供稳定可靠的人物状态信息。RFID提供刷卡功能，方便考勤。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1. 一种教室智能照明系统，包括五种Zigbee数据终端采集节点，分别为智能开关（4）、智能摄像头（5）、红外对管终端节点（8）、RFID射频识别终端节点（6）和光敏感应终端节点（7），其特征在于，所述各个终端节点将采集到的信息通过Zigbee网络传给嵌入式网关；网关收到信息，执行相应的算法，决定是否向智能开关发送打开或关闭的控制指令，同时，将课室座位状态，电灯状态信息通过以太网发送给WEB服务器（11）；WEB服务器（11）负责监控整个学校里的不同大楼，不同楼层的课室使用状态，将课室座位，电灯状态信息显示在WEB端，供不同用户查询，控制电灯使用；用户也可通过Android客户端软件，对课室进行查询，控制操作; 所述的控制器与各个终端Zigbee模块之间形成Zigbee网络。
2.根据权利要求1所述的一种教室智能照明系统，其特征在于，所述的智能开关（4）采用单火线取电的技术；智能开关（4）内嵌Zigbee模块，通过Zigbee网络实现无线控制；智能开关（4）内嵌可以测量电量的传感器模块。
3.根据权利要求1所述的一种教室智能照明系统，其特征在于，所述的智能摄像头（5）内置Zigbee模块，智能摄像头（5）通过人物图像识别技术实时监测课室人员状况，当某个座位上有人时把“有人的信息”通过Zigbee网络发送给控制器（9），由控制器（9）点亮相应区域的电灯，相应地，当智能摄像头（5）监测到座位上没人时，相应区域上的灯自动熄灭。
4.根据权利要求3所述的一种教室智能照明系统，其特征在于，所述的控制器（9）把ZIGBEE协议转换成TCP/IP协议，进而与服务器进行远程通信；
控制器（9）包括Zigbee模块，COTEX A8 +嵌入式linux系统；
各个Zigbee终端节点把采集到的信息通过Zigbee网络发送到控制器的Zigbee模块，控制器（9）的Zigbee模块通过串行总线跟COTEX A8开发相连；
开发板上搭载的嵌入式LINUX系统与WEB服务器（11）通过SOCKET编程进行通信。
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN205902162U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105682315A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-06-15 | 惠州学院 | 一种教室智能照明系统 |
| CN107426095A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-01 | 北京建筑技术发展有限责任公司 | 一种基于tcp协议照明远程控制指令送达方法的系统 |
| CN108156707A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 安徽极光照明工程有限公司 | 一种基于传感监测控制的led阅读灯装置系统 |
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| CN112987632A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 重庆惠统智慧科技有限公司 | 基于物联网的设备智能运维系统 |
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