CN212647278U - 一种教育运维装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种教育运维装置，包括控制器、窗控制装置、照明控制装置和空气质量控制装置，窗控制装置包括窗户控制装置和窗帘控制装置，窗户控制装置包括噪声传感器、第一电机、窗户本体和滑轨；窗帘控制装置包括第二电机、卷盘、发条弹簧、牵引绳、导杆、挂环和窗帘本体；照明控制装置包括LED照明灯和光传感器；空气质量控制装置包括空气质量检测仪、抽风机、混合腔、臭氧发生器、负离子发生器、鼓风机、进风管道、通风管道、排风管道和排风机。本实用新型解决了目前教室设备不能根据外部环境对教室环境进行相应的改变，无法自动对教育环境进行运行维护的问题。

Description

一种教育运维装置

技术领域

本实用新型涉及教室环境控制设备领域、教育环境运行维护装置领域，更具体地涉及一种教育运维装置。

背景技术

随着国家对大学生扩招，所有高校的教室数量总和在不断增长，高校教室因其特有的功能和需求，造就了其多样化的教室设备，如何对教室设备进行管理，也就是如何对教室环境、教育环境进行运行维护，使其更人性化、更节能化、更智慧化是校园建设的重要内容。

目前，相继有许多关于教室设备管理方法的提出，但是它们大多数是对单一类型设备的管理。很多教室的照明采用开关控制，其很大程度上依靠人的主动性，不能实时的根据外部光照条件进行调节，教室的光照度有时很强有时很弱，长时间在强光或弱光情况下阅读有伤眼睛，在上课时老师去开关灯或窗帘，会打断讲课，影响上课质量。上课时教室外传来噪音，很专注的老师和同学没注意到就不会关窗，实质上已经影响课堂环境，老师刻意去关窗又会打断讲课，影响上课。

而且教室是用于教学的公共区域，其往往要容纳较多的学生，从而导致教室的空气质量较差，需要时常开窗进行通风，但在环境污染较为严重的天气或者冬季，不适宜开窗，导致教室内空气质量无法得到改善，因此仅仅通过开窗改善空气质量的方式，已经不适应现阶段学生和教师的需求。而且在上课时老师去开窗或关窗，会打断讲课，影响上课质量。目前为了改善教室内的空气质量，还经常在教室内放置立式空气净化器，在教室封闭的条件下进行空气循环、过滤、净化，不能与室内外换气，而且现有的立式空气净化器适用于室内空间小的场所，在教室这种人多空间较大的地方，使用效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供了一种教育运维装置，以解决目前教室设备不能根据外部环境对教室环境进行相应的改变，无法自动对教育环境进行运行维护的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种教育运维装置，包括控制器、窗控制装置、照明控制装置和空气质量控制装置，窗控制装置包括窗户控制装置和窗帘控制装置，窗户控制装置包括噪声传感器、第一电机、窗户本体和滑轨，噪声传感器用于安装在教室外墙壁或窗户外侧附近，噪声传感器的输出端与控制器的输入端连接，窗户本体与滑轨滑动连接，滑轨与第一电机连接，第一电机的输入端与控制器的输出端连接；

窗帘控制装置包括第二电机、卷盘、发条弹簧、牵引绳、导杆、挂环和窗帘本体，导杆设置在窗户本体上侧，窗帘本体上部设置有若干挂环，挂环套着导杆，位于导杆一端的第一个挂环均与发条弹簧和牵引绳固定连接，牵引绳与卷盘收放卷式连接，卷盘设置在导杆远离发条弹簧一端，卷盘与第二电机转动连接，第二电机的输入端与控制器的输出端连接；

照明控制装置包括LED照明灯和光传感器，LED照明灯有若干，若干LED照明灯均匀设置在教室天花板上，光传感器设置在教室内，光传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与LED照明灯的输入端连接；

空气质量控制装置包括空气质量检测仪、抽风机、混合腔、臭氧发生器、负离子发生器、鼓风机、进风管道、通风管道、排风管道和排风机，进风管道一端用于与室外空气进入口连接，另一端与抽风机连接，抽风机和臭氧发生器均与混合腔连接，混合腔的上方空间和负离子发生器均与通风管道连接，鼓风机一端与通风管道连接，另一端与教室连通，排风管道一端延伸至教室底部，另一端与抽风机连接，抽风机与教室外连通，空气质量检测仪设置在教室内，空气质量检测仪的输出端与控制器的输入端连接，抽风机、臭氧发生器、负离子发生器、鼓风机和排风机的输入端均与控制器的输出端连接。

为了进一步洁净空气，进风管道与抽风机连接处设置有灰尘过滤网。

为了全面检测教室内的空气质量，空气质量检测仪设置有甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器和二氧化碳传感器。

为了可以直接控制和感受教室环境的变化，控制器包括单片机和设置在教室门口的触摸显示屏，触摸显示屏与单片机连接。

进一步优化，伸直的发条弹簧与伸直的牵引绳位于同一水平线上。

为了进一步洁净空气，提高空气质量，混合腔内装有清洁的水溶液。

较佳地，教室内的天花板上设置有若干出风口，若干出风口均匀布置，出风口与鼓风机连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的教育运维装置通过设置控制器、窗控制装置、照明控制装置和空气质量控制装置，通过噪声传感器检测教室外环境的声音强度并传输到控制器，控制器进行信号处理并根据提前设定的声音强度阈值，判断是否需要关闭窗户，使得教室内的师生不受外界噪声的影响，实现自动运行维护教室内的教育环境，保证教学质量；

通过光传感器检测教室内的光照度并传输到控制器，控制器进行信号处理并根据提前设定的光照度阈值，判断是否需要加强光照或减弱光照，当教室光照不足时，控制器首先控制窗帘打开进行补偿光照，再控制LED照明灯逐一打开进行加强光照；当教室光照较强时，控制器首先控制LED照明灯逐一关闭进行减弱光照，再控制窗帘关闭进行减弱光照；避免光线太弱和太强时损伤视力，使得教室的光照度保持在适当的范围，还减少电能的浪费，实现自动运行维护教室内的教育环境，保证教学质量；

通过空气质量检测仪检测教室内的空气质量并传输到控制器，控制器进行信号处理并根据提前设定的空气质量阈值，判断是否需要进行空气净化，空气净化时，控制器控制抽风机、臭氧发生器、负离子发生器、鼓风机和排风机打开，抽风机抽取教室外的空气到混合腔内，臭氧发生器产生臭氧并输送到混合腔内，臭氧与空气在混合腔进行混合，臭氧对空气进行杀菌净化，杀菌净化后的空气进入通风管道，负离子发生器产生负离子并输送到通风管道，空气与负离子在通风管道混合，鼓风机抽取空气与负离子的混合气体并输送到教室内，排风机通过排风管道将教室内的空气排出。

从教室底部抽气的方式，能够很好地抽出教室内沉降的粉尘颗粒和二氧化碳，而且新鲜空气自教室顶部排出的方式，不仅扩大了新鲜空气的覆盖范围，而且是空气从顶部向下流动，利于粉尘和二氧化碳的下落，使得教室内的空气洁净、新鲜，有效保证学生和老师的身体健康，实现自动运行维护教室内的教育环境，保证教学质量。

附图说明

图1为本实用新型的一种教育运维装置的结构示意图。

图2为本实用新型的一种教育运维装置的窗户控制装置的结构示意图。

图3为本实用新型的一种教育运维装置的窗帘控制装置的结构示意图。

图4为本实用新型的一种教育运维装置的照明控制装置的结构示意图。

图5为本实用新型的一种教育运维装置的空气质量控制装置的结构示意图。

附图标记：1为控制器，2为噪声传感器，3为第一电机，4为窗户本体，5为滑轨，6为第二电机，7为卷盘，8为发条弹簧，9为牵引绳，10为导杆，11为挂环，12为窗帘本体，13为LED照明灯，14为光传感器，15为空气质量检测仪，16为抽风机，17为混合腔，18为臭氧发生器，19为负离子发生器，20为鼓风机，21为进风管道，22为通风管道，23为排风管道，24为排风机，25为灰尘过滤网，26为水溶液。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，如果含有术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，如果存在第一特征在第二特征之上或之下，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。如果存在第一特征在第二特征之下、下方和下面，包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

请参阅图1至图5，图中所示者为本实用新型所选用的实施例结构，此仅供说明之用，在专利申请上并不受此种结构的限制。

实施例一

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种教育运维装置，包括控制器1、窗控制装置、照明控制装置和空气质量控制装置，窗控制装置包括窗户控制装置和窗帘控制装置，窗户控制装置包括噪声传感器2、第一电机3、窗户本体4和滑轨5，噪声传感器2用于安装在教室外墙壁或窗户外侧附近，噪声传感器2的输出端与控制器1的输入端连接，窗户本体4与滑轨5滑动连接，滑轨5与第一电机3连接，第一电机3的输入端与控制器1的输出端连接；

窗帘控制装置包括第二电机6、卷盘7、发条弹簧8、牵引绳9、导杆10、挂环11和窗帘本体12，导杆10设置在窗户本体4上侧，窗帘本体12上部设置有若干挂环11，挂环11套着导杆10，位于导杆10一端的第一个挂环11均与发条弹簧8和牵引绳9固定连接，牵引绳9与卷盘7收放卷式连接，卷盘7设置在导杆10远离发条弹簧8一端，卷盘7与第二电机6转动连接，第二电机6的输入端与控制器1的输出端连接；

其中，当需要打开窗帘时，控制器1控制第二电机6工作，第二电机6带动卷盘7旋转，卷盘7收卷式回收牵引绳9，牵引绳9盘卷在卷盘7，牵引绳9拉动挂环11，窗帘本体12跟随挂环11向卷盘7移动，窗帘逐渐打开，由于发条弹簧8与挂环11固定连接，发条弹簧8会向卷盘7方向延伸，直至窗帘完全打开时，控制器1控制第二电机6自锁，卷盘7保持不动，发条弹簧8拉着挂环11处于绷紧状态；当需要窗帘关闭时，控制器1控制第二电机6解锁并反向旋转，发条弹簧8拉着挂环11缩回，窗帘逐渐关闭，直至窗帘完全关闭，发条弹簧8完全缩回，控制器1控制第二电机6停止工作；为了窗帘移动时更加顺畅，导杆10为圆杆，挂环11为圆环；

照明控制装置包括LED照明灯13和光传感器14，LED照明灯13有若干，若干LED照明灯13均匀设置在教室天花板上，光传感器14设置在教室内，光传感器14的输出端与控制器1的输入端连接，控制器1的输出端与LED照明灯13的输入端连接；

空气质量控制装置包括空气质量检测仪15、抽风机16、混合腔17、臭氧发生器18、负离子发生器19、鼓风机20、进风管道21、通风管道22、排风管道23和排风机24，进风管道21一端用于与室外空气进入口连接，另一端与抽风机16连接，抽风机16和臭氧发生器18均与混合腔17连接，混合腔17的上方空间和负离子发生器19均与通风管道22连接，鼓风机20一端与通风管道22连接，另一端与教室连通，排风管道23一端延伸至教室底部，另一端与抽风机16连接，抽风机16与教室外连通，空气质量检测仪15设置在教室内，空气质量检测仪15的输出端与控制器1的输入端连接，抽风机16、臭氧发生器18、负离子发生器19、鼓风机20和排风机24的输入端均与控制器1的输出端连接。

如图5所示，为了进一步洁净空气，进风管道21与抽风机16连接处设置有灰尘过滤网25。

为了全面检测教室内的空气质量，空气质量检测仪15设置有甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器和二氧化碳传感器。

为了可以直接控制和感受教室环境的变化，控制器1包括单片机和设置在教室门口的触摸显示屏，触摸显示屏与单片机连接，单片机用于接收各个传感器传输的信号并进行信号处理后作出阈值判断。

进一步优化，伸直的发条弹簧8与伸直的牵引绳9位于同一水平线上。

如图5所示，为了进一步洁净空气，提高空气质量，混合腔17内装有清洁的水溶液26。当空气通入水溶液26中，有效过滤掉空气中的灰尘和固体颗粒杂质；当臭氧通入水溶液26中，形成臭氧水，臭氧水兼具水溶液26的高效过滤性能和臭氧的高杀菌净化性能，当空气通入臭氧水中，臭氧水高效对空气进行过滤、杀菌净化。

较佳地，教室内的天花板上设置有若干出风口，若干出风口均匀布置，出风口与鼓风机20连接。

实施例二

第一电机3包括一号电机和二号电机，一号电机和二号电机均与控制器1连接，一号电机和二号电机分别设置在窗户的左右两侧，窗户本体4包括一号本体和二号本体，滑轨5包括一号滑轨和二号滑轨，一号滑轨和二号滑轨分别设置在一号本体和二号本体的上方，一号本体与一号滑轨滑动连接，二号本体与二号滑轨滑动连接，一号滑轨与一号电机连接，二号滑轨与二号电机连接，窗户底部设置有滑动槽，一号本体的下部和二号本体的下部均设置有滑动轮，滑动轮与滑动槽滑动连接。滑动轮与滑动槽能够使得窗户的关闭和打开更加顺畅，也使得一号本体和二号本体更容易移动，从而节省一号电机和二号电机的用电量。

实施例三

如图1和图2所示，在本实用新型实施例中，噪声传感器2检测教室外环境的声音强度并传输到控制器1，控制器1进行信号处理并根据提前设定的声音强度阈值，判断是否需要关闭窗户，当接收到信号的模拟量大于设定的阈值时，控制器1控制第一电机3工作，滑轨5的滑块带动窗户本体4移动，窗户关闭，实现当外界噪声影响上课时自动关闭窗户，保正教学质量。

如图1、图3和图4所示，光传感器14检测教室内的光照度并传输到控制器1，控制器1进行信号处理并根据提前设定的光照度阈值，判断是否需要加强光照或减弱光照，当接收到信号的模拟量小于设定的阈值时，即教室光照不足时，控制器1首先控制窗帘打开进行补偿光照，再控制LED照明灯13逐一打开进行加强光照；当接收到信号的模拟量大于设定的阈值时，即教室光照较强时，控制器1首先控制LED照明灯13逐一关闭进行减弱光照，再控制窗帘关闭进行减弱光照；避免光线太弱和太强时损伤视力，使得教室的光照度保持在适当的范围，还减少电能的浪费，实现当光线太弱或太强时自动加强光照或减弱光照，保证教学质量。

如图1和图5所示，空气质量检测仪15检测教室内的空气质量并传输到控制器1，控制器1进行信号处理并根据提前设定空气质量阈值，判断是否需要进行空气净化，当接收到信号的模拟量大于设定的阈值时，即空气质量不好时，控制器1控制抽风机16、臭氧发生器18、负离子发生器19、鼓风机20和排风机24打开，抽风机16抽取教室外的空气到混合腔17内，臭氧发生器18产生臭氧并输送到混合腔17内，臭氧与空气在混合腔17进行混合，臭氧对空气进行杀菌净化，杀菌净化后的空气进入通风管道22，负离子发生器19产生负离子并输送到通风管道22，空气与负离子在通风管道22混合，鼓风机20抽取空气与负离子的混合气体并输送到教室内，排风机24通过排风管道23将教室内的空气排出，实现当教室内空气质量不好时自动净化空气、改善空气质量。

其中，空气质量阈值包括有甲醛浓度阈值、PM2.5浓度阈值、TVOC浓度阈值和二氧化碳浓度阈值。即当检测的甲醛浓度或PM2.5浓度或TVOC浓度阈值或二氧化碳浓度超出设定的阈值时，即为空气质量不好。

以上所述实施例是用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型，所以举例数值的变更或等效元件的置换仍应隶属本实用新型的范畴。

由以上详细说明，可使本领域普通技术人员明了本实用新型的确可达成前述目的，实已符合专利法的规定，现提出专利申请。

Claims (6)

1.一种教育运维装置，其特征在于，包括控制器、窗控制装置、照明控制装置和空气质量控制装置，窗控制装置包括窗户控制装置和窗帘控制装置，窗户控制装置包括噪声传感器、第一电机、窗户本体和滑轨，噪声传感器用于安装在教室外墙壁或窗户外侧附近，噪声传感器的输出端与控制器的输入端连接，窗户本体与滑轨滑动连接，滑轨与第一电机连接，第一电机的输入端与控制器的输出端连接；

窗帘控制装置包括第二电机、卷盘、发条弹簧、牵引绳、导杆、挂环和窗帘本体，导杆设置在窗户本体上侧，窗帘本体上部设置有若干挂环，挂环套着导杆，位于导杆一端的第一个挂环均与发条弹簧和牵引绳固定连接，牵引绳与卷盘收放卷式连接，卷盘设置在导杆远离发条弹簧一端，卷盘与第二电机转动连接，第二电机的输入端与控制器的输出端连接；

照明控制装置包括LED照明灯和光传感器，LED照明灯有若干，若干LED照明灯均匀设置在教室天花板上，光传感器设置在教室内，光传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与LED照明灯的输入端连接；

空气质量控制装置包括空气质量检测仪、抽风机、混合腔、臭氧发生器、负离子发生器、鼓风机、进风管道、通风管道、排风管道和排风机，进风管道一端用于与室外空气进入口连接，另一端与抽风机连接，抽风机和臭氧发生器均与混合腔连接，混合腔的上方空间和负离子发生器均与通风管道连接，鼓风机一端与通风管道连接，另一端与教室连通，排风管道一端延伸至教室底部，另一端与抽风机连接，抽风机与教室外连通，空气质量检测仪设置在教室内，空气质量检测仪的输出端与控制器的输入端连接，抽风机、臭氧发生器、负离子发生器、鼓风机和排风机的输入端均与控制器的输出端连接。

2.如权利要求1所述的一种教育运维装置，其特征在于，进风管道与抽风机连接处设置有灰尘过滤网。

3.如权利要求1所述的一种教育运维装置，其特征在于，空气质量检测仪设置有甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器和二氧化碳传感器。

4.如权利要求1所述的一种教育运维装置，其特征在于，控制器包括单片机和设置在教室门口的触摸显示屏，触摸显示屏与单片机连接。

5.如权利要求1所述的一种教育运维装置，其特征在于，伸直的发条弹簧与伸直的牵引绳位于同一水平线上。

6.如权利要求1所述的一种教育运维装置，其特征在于，混合腔内装有清洁的水溶液。

Images