CN213183156U - 一种智慧教室系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智慧教室系统，属于智慧教室技术领域，该一种智慧教室系统包括显示控制终端、教室服务器、智慧课桌装置、智慧黑板装置、智慧空调装置、智慧新风装置、智慧录播装置、智慧扩音装置和智慧照明装置，本实用新型将教学设备和环境设备集成一体，通过显示控制终端能够进行设备的管控，方便快捷，能够实现根据各个传感器反馈的数值，通过与教室服务器的软件参数值比较，来自动调节教室环境，在显示控制终端界面上，集成了多种场景模式，不同的场景模式下，配置不同的设备状态，实现多台设备的联动控制，一键触控，不增加老师负担和学习使用成本。

Description

一种智慧教室系统

技术领域

本实用新型智慧教室技术领域，具体而言，涉及一种智慧教室系统。

背景技术

教室是教学的主阵地，从20世纪90年代后期，我国开始了大规模教育信息化基础设施建设，但现有的教室只是机械化的增加了多种教学设备，但是所有设备没有集成于一体，多种设备的控制增加了管理成本，设备的使用增加了教师的学习成本，总体来说，其智能化程度较低。并且教室在使用过程中没有对教室内部环境进行调节，使老师和学生长期在不舒适的环境下进行授课和学习，影响学生及老师的身体健康，降低了教室内学生学习的舒适程度。

同时，近几年来，学生的近视率一直居高不下。其主要原因在于,目前的教室多是单一的照明环境，由此造成教室内光线不足或光线过强，而学生在这种一成不变的的照明条件下学习很容易引起视觉疲劳，且影响视力，造成近视。

因此，使用者能够对教学设备能够简单方便的管控，教室环境能够根据变化而自动进行调节和改变是非常有必要的，其目的不仅是教室的人性化发展需求，更是健康高效教授和学习的重要保证。

目前，现有教室的教学和环境设备的控制比较分散，开关较多，且不在一个位置，没法进行统一的管控。教室环境不能做到智能调节，不能为师生提供健康舒适空间。设备的使用繁琐，给使用者造成负担，不能做到一键操作即可对所有设备进行管控。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种智慧教室系统，旨在解决现有的教室的教学和环境设备的控制比较分散，开关较多，且不在一个位置、教室环境不能做到智能调节，不能为师生提供健康舒适空间以及不能做到一键操作即可对所有设备进行管控的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种智慧教室系统，包括：

显示控制终端，所述显示控制终端显示教室的设备实时状态和环境信息；

教室服务器，所述教室服务器采集各设备的信号，并将所采集的信号进行处理发出指令；

智慧课桌装置，所述智慧课桌装置连接所述教室服务器，向显示控制终端获取教学内容；

智慧黑板装置，所述智慧黑板装置实现传统的手写黑板和多媒体设备相结合，可以在粉笔板书和多媒体应用之间轻松切换；

智慧空调装置，所述智慧空调装置通过温湿度传感器监测室内温湿度，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启智慧空调；

智慧新风装置，所述智慧新风装置通过环境传感器来监测室内的空气质量，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内空气质量较差时自动开启新风机；

智慧录播装置，所述智慧录播装置通过对接课程表并使用模式调节来进行自动录播；

智慧扩音装置，所述智慧扩音装置通过红外扩声麦克风向红外接收器传递声音信号，第四控制器获取声音信号后传递线阵列音柱使其播放，并通过显示控制终端可对线阵列音柱音量的调节；

智慧照明装置，所述智慧照明装置通过光照度传感器实时监测教室内的光照度，根据预设值来实现电动卷帘和照明灯的开启与关闭。

在本实用新型的一种实施例中，所述智慧空调装置包括第一控制器、温湿度传感器、电源控制器和智慧空调，所述温湿度传感器的输出端与所述第一控制器的输入端通信连接，所述第一控制器的输出端分别与所述电源控制器和所述智慧空调的输入端通信连接，所述电源控制器的输出端与所述智慧空调的输入端通信连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述智慧新风装置包括第二控制器、环境传感器和新风机，所述环境传感器的输出端与所述第二控制器的输入端通信连接，所述第二控制器的输出端与所述新风机的输入端通信连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述智慧录播装置包括第三控制器、录播主机、教师摄像头和学生摄像头，所述录播主机与所述第三控制器通信连接，所述录播主机的输出端分别与所述教师摄像头和所述学生摄像头的输入端通信连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述智慧扩音装置包括红外扩声麦克风、红外接收器、第四控制器和线阵列音柱，所述红外扩声麦克风的输出端与所述红外接收器的输入端通信连接，所述红外接收器的输出端与所述第四控制器的输入端通信连接，所述第四控制器的输出端与所述线阵列音柱的输入端通信连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述智慧照明装置包括第五控制器、光照度传感器、电动卷帘和照明灯，所述光照度传感器的输出端与所述第五控制器的输入端通信连接，所述第五控制器的输出端分别与所述电动卷帘和所述照明灯的输入端通信连接。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：

(1)相对于传统方式中，本实用新型教学设备和环境设备集成一体，通过显示控制终端能够进行设备的管控，方便快捷。

(2)相对于传统方式中，本实用新型能够实现根据各个传感器反馈的数值，通过与教室服务器的软件参数值比较，来自动调节教室环境，在显示控制终端界面上，集成了多种场景模式，不同的场景模式下，配置不同的设备状态，实现多台设备的联动控制，一键触控，不增加老师负担和学习使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的一种智慧教室系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的一种智慧教室系统的智慧空调装置结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的一种智慧教室系统的智慧新风装置结构示意图；

图4是本实用新型实施方式提供的一种智慧教室系统的智慧录播装置结构示意图；

图5是本实用新型实施方式提供的一种智慧教室系统的智慧扩音装置结构示意图；

图6是本实用新型实施方式提供的一种智慧教室系统的智慧照明装置结构示意图。

附图标记说明：1-显示控制终端、2-教室服务器、3-智慧课桌装置、4-智慧黑板装置、5-智慧空调装置、510-第一控制器、520-温湿度传感器、530-电源控制器、540-智慧空调、6-智慧新风装置、610-第二控制器、620-环境传感器、630-新风机、7-智慧录播装置、710-第三控制器、720-录播主机、730-教师摄像头、740-学生摄像头、8-智慧扩音装置、810-红外扩声麦克风、820-红外接收器、830-第四控制器、840-线阵列音柱、9-智慧照明装置、910-第五控制器、920-光照度传感器、930-电动卷帘、940-照明灯。

具体实施方式

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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

参照附图1-6所示，本实用新型提供一种技术方案：一种智慧教室系统，包括显示控制终端1、教室服务器2、智慧课桌装置3、智慧黑板装置4、智慧空调装置5、智慧新风装置6、智慧录播装置7、智慧扩音装置8和智慧照明装置9。

显示控制终端1显示教室的设备实时状态和环境信息；

教室服务器2采集各设备的信号，并将所采集的信号进行处理发出指令；

智慧课桌装置3连接所述教室服务器2，向显示控制终端1获取教学内容；

智慧黑板装置4实现传统的手写黑板和多媒体设备相结合，可以在粉笔板书和多媒体应用之间轻松切换；

智慧空调装置5通过温湿度传感器520监测室内温湿度，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启智慧空调540；

智慧新风装置6通过环境传感器620来监测室内的空气质量，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内空气质量较差时自动开启新风机630；

智慧录播装置7通过对接课程表并使用模式调节来进行自动录播；

智慧扩音装置8通过红外扩声麦克风810向红外接收器820传递声音信号，第四控制器830获取声音信号后传递线阵列音柱840使其播放，并通过显示控制终端1可对线阵列音柱840音量的调节；

智慧照明装置9通过光照度传感器920实时监测教室内的光照度，根据预设值来实现电动卷帘930和照明灯940的开启与关闭。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，智慧空调装置5包括第一控制器510、温湿度传感器520、电源控制器530和智慧空调540，温湿度传感器520的输出端与第一控制器510的输入端通信连接，第一控制器510的输出端分别与电源控制器530和智慧空调540的输入端通信连接，电源控制器530的输出端与智慧空调540的输入端通信连接；通过温湿度传感器520实时监测室内温湿度，温湿度传感器520获得的数据发送至第一控制器510，同时第一控制器510将温湿度数据发送至教室服务器2，经过教室服务器2传输在显示控制终端1上显示，并通过第一控制器510分析数据，根据软件预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启空调调节室温，当室内温湿度低于最低门限值时自动关闭空调，实现教室内温湿度的自动控制；即可实现环境温度的自动调节，又可通过显示控制终端1向第一控制器510发出调节信号，实现使用者自主进行开关控制和对空调温度的调节。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，智慧新风装置6包括第二控制器610、环境传感器620和新风机630，环境传感器620的输出端与第二控制器610的输入端通信连接，第二控制器610的输出端与新风机630的输入端通信连接；通过环境传感器620实时监测室内的空气质量，环境传感器620获得的数据发送至第一控制器510，同时第一控制器510将环境数据发送至教室服务器2，经过教室服务器2传输在显示控制终端1上显示，并通过第二控制器610分析数据，根据软件预设值，当室内空气质量较差时自动开启新风机630，使用过滤杀菌以及补充室外空气来提高教室内的空气质量，还可通过显示控制终端1向第二控制器610发出调节信号，实现使用者自主进行开关控制新风机630以及对室内空气环境的调节。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，智慧录播装置7包括第三控制器710、录播主机720、教师摄像头730和学生摄像头740，录播主机720与第三控制器710通信连接，录播主机720的输出端分别与教师摄像头730和学生摄像头740的输入端通信连接；通过对接课程表或者对第三控制器710进行模式调节，录播主机720采集教师摄像头730和学生摄像头740发生的信号，根据课程表以及预设值，录播主机720将采集的信号反馈第三控制器710，经过第三控制器710数据分析，第三控制器710向录播主机720发送录播指令，录播主机720控制教师摄像头730和学生摄像头740开始录播，同时通过显示控制终端1向第三控制器710发出调节信号，实现使用者自主进行录播。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，智慧扩音装置8包括红外扩声麦克风810、红外接收器820、第四控制器830和线阵列音柱840，红外扩声麦克风810的输出端与红外接收器820的输入端通信连接，红外接收器820的输出端与第四控制器830的输入端通信连接，第四控制器830的输出端与线阵列音柱840的输入端通信连接；教师上课时使用红外扩声麦克风810讲课，红外扩声麦克风810向红外接收器820发送红外信号，红外接收器820接收后向第四控制器830发送红外信号，第四控制器830采集红外信号分析处理后通过线阵列音柱840发出声音，同时教师可通过显示控制终端1向第四控制器830发出声音调节指令，可对线阵列音柱840发出音量进行调节。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，智慧照明装置9包括第五控制器910、光照度传感器920、电动卷帘930和照明灯940，光照度传感器920的输出端与第五控制器910的输入端通信连接，第五控制器910的输出端分别与电动卷帘930和照明灯940的输入端通信连接；通过光照度传感器920实时监测教室内的光强，在教室亮度不够，低于照度下限值时第五控制器910控制电动卷帘930升起，并控制照明灯940开启照明，实现教室内的恒照度，在教室亮度足够时又能够关闭灯具，降低能耗。

具体的，该一种智慧教室系统的工作原理：上课时，显示控制终端1智慧课桌装置3的开关机状态，以及智慧课桌的桌面内容，同时还可操作显示控制终端1实现对智慧黑板的开关控制，以及使用智慧黑板进行课程内容演示；教师上课时使用红外扩声麦克风810讲课，红外扩声麦克风810向红外接收器820发送红外信号，红外接收器820接收后向第四控制器830发送红外信号，第四控制器830采集红外信号分析处理后通过线阵列音柱840发出声音，同时教师可通过显示控制终端1向第四控制器830发出声音调节指令，可对线阵列音柱840发出音量进行调节；温湿度传感器520对实时监测教室内的温湿度，对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启智慧空调540；通过环境传感器620来监测室内的空气质量，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内空气质量较差时自动开启新风机630；通过光照度传感器920实时监测教室内的光照度，根据预设值来实现电动卷帘930和照明灯940的开启与关闭；在教室亮度不够，低于照度下限值时第五控制器910控制电动卷帘930升起，并控制照明灯940开启照明，实现教室内的恒照度，在教室亮度足够时又能够关闭灯具，降低能耗；同时还可根据预设值模式来调节照明灯940的色温和亮度，实现不同模式下的色温和亮度调节。需要时，在显示控制终端1上一键轻触，所有照明灯940即进入相应状态。比如，在上课模式下，照明灯940具默认打开，亮度调节到100％，色温调节到100％，电动卷帘930升起，打造优质的光环境，使教室光环境适宜学习；在课间时，调整到休息模式，照明灯940的亮度和色温调低，使光线柔和，色温偏暖，让学生的眼睛得到放松和短暂的休息；在教室播放音视频课件时，调整到影音模式，关闭教室内的照明灯940，电动卷帘930下降，使学生更清晰的看见课件内容；在自习模式下，是不需要使用智慧黑板装置4的，因此此模式下会关闭智慧黑板装置4处的照明灯940，打开教室学生区域照明灯940，满足学生自习的照明需求又节省每一度电，在放学后，教室场景调整为离校模式，此时电动卷帘930下降，所有的照明灯940呈关闭状态，最大限度的避免能耗的浪费；智慧录播装置7通过对接课程表并使用模式调节来进行自动录播。

需要说明的是，显示控制终端1、教室服务器2、智慧课桌装置3、智慧黑板装置4、第一控制器510、温湿度传感器520、电源控制器530、智慧空调540、第二控制器610、环境传感器620、新风机630、第三控制器710、录播主机720、教师摄像头730、学生摄像头740、红外扩声麦克风810、红外接收器820、第四控制器830、线阵列音柱840、第五控制器910、光照度传感器920、电动卷帘930和照明灯940具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

显示控制终端1、教室服务器2、智慧课桌装置3、智慧黑板装置4、第一控制器510、温湿度传感器520、电源控制器530、智慧空调540、第二控制器610、环境传感器620、新风机630、第三控制器710、录播主机720、教师摄像头730、学生摄像头740、红外扩声麦克风810、红外接收器820、第四控制器830、线阵列音柱840、第五控制器910、光照度传感器920、电动卷帘930和照明灯940的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (6)

1.一种智慧教室系统，其特征在于，包括：

显示控制终端(1)，所述显示控制终端(1)显示教室的设备实时状态和环境信息；

教室服务器(2)，所述教室服务器(2)采集各设备的信号，并将所采集的信号进行处理发出指令；

智慧课桌装置(3)，所述智慧课桌装置(3)连接所述教室服务器(2)，向显示控制终端(1)获取教学内容；

智慧黑板装置(4)，所述智慧黑板装置(4)实现传统的手写黑板和多媒体设备相结合，可以在粉笔板书和多媒体应用之间轻松切换；

智慧空调装置(5)，所述智慧空调装置(5)通过温湿度传感器(520)监测室内温湿度，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启智慧空调(540)；

智慧新风装置(6)，所述智慧新风装置(6)通过环境传感器(620)来监测室内的空气质量，并对监测的数据进行分析，根据预设值，当室内空气质量较差时自动开启新风机(630)；

智慧录播装置(7)，所述智慧录播装置(7)通过对接课程表并使用模式调节来进行自动录播；

智慧扩音装置(8)，所述智慧扩音装置(8)通过红外扩声麦克风(810)向红外接收器(820)传递声音信号，第四控制器(830)获取声音信号后传递线阵列音柱(840)使其播放，并通过显示控制终端(1)可对线阵列音柱(840)音量的调节；

智慧照明装置(9)，所述智慧照明装置(9)通过光照度传感器(920)实时监测教室内的光照度，根据预设值来实现电动卷帘(930)和照明灯(940)的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的一种智慧教室系统，其特征在于，所述智慧空调装置(5)包括第一控制器(510)、温湿度传感器(520)、电源控制器(530)和智慧空调(540)，所述温湿度传感器(520)的输出端与所述第一控制器(510)的输入端通信连接，所述第一控制器(510)的输出端分别与所述电源控制器(530)和所述智慧空调(540)的输入端通信连接，所述电源控制器(530)的输出端与所述智慧空调(540)的输入端通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种智慧教室系统，其特征在于，所述智慧新风装置(6)包括第二控制器(610)、环境传感器(620)和新风机(630)，所述环境传感器(620)的输出端与所述第二控制器(610)的输入端通信连接，所述第二控制器(610)的输出端与所述新风机(630)的输入端通信连接。

4.根据权利要求1所述的一种智慧教室系统，其特征在于，所述智慧录播装置(7)包括第三控制器(710)、录播主机(720)、教师摄像头(730)和学生摄像头(740)，所述录播主机(720)与所述第三控制器(710)通信连接，所述录播主机(720)的输出端分别与所述教师摄像头(730)和所述学生摄像头(740)的输入端通信连接。

5.根据权利要求1所述的一种智慧教室系统，其特征在于，所述智慧扩音装置(8)包括红外扩声麦克风(810)、红外接收器(820)、第四控制器(830)和线阵列音柱(840)，所述红外扩声麦克风(810)的输出端与所述红外接收器(820)的输入端通信连接，所述红外接收器(820)的输出端与所述第四控制器(830)的输入端通信连接，所述第四控制器(830)的输出端与所述线阵列音柱(840)的输入端通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种智慧教室系统，其特征在于，所述智慧照明装置(9)包括第五控制器(910)、光照度传感器(920)、电动卷帘(930)和照明灯(940)，所述光照度传感器(920)的输出端与所述第五控制器(910)的输入端通信连接，所述第五控制器(910)的输出端分别与所述电动卷帘(930)和所述照明灯(940)的输入端通信连接。

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