CN218830729U - 一种智慧教室的健康照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智慧教室的健康照明系统，包括光强检测单元、控制机构、驱动机构、照明灯具以及供电机构，所述照明灯具上设有上照光源和下照光源；所述供电机构分别与所述光强检测单元、控制机构、供电机构、驱动机构以及照明灯具连接，所述光强检测单元、控制机构、驱动机构以及照明灯具依次连接，所述控制机构用于根据室内光强控制所述上照光源与下照光源的出光比例和用于根据时间的变化调节所述照明灯具的光强和色温。采用本实用新型，既能够根据室内光强调节室内空间明亮感，满足学生的日常使用需求，又能够根据时间调节室内黑视素照度值EML，从而对学生的昼夜节律起到调节作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及室内照明系统技术领域，尤其涉及一种智慧教室的健康照明系统。
背景技术
室内空间中的间接光眼部照度是评价“空间视亮度”(即视觉明亮感知)的重要指标，间接光眼部照度的调节可通过调节灯具的朝上出光与朝下出光比例来实现，但现有的教室照明系统中照明灯具的朝上出光与朝下出光的比例一般是固定比例，在白天时空间明亮感过强，而在黑夜时空间明亮感不足，不能满足中学生的日常使用需求。其次，现有的教室照明系统中照明灯具的光强和色温一般较为单一，教室内黑视素照度值EML不能够随着时间的变化而变化，对学生的昼夜节律缺乏调节作用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种智慧教室的健康照明系统，既能够根据室内光强调节室内空间明亮感，满足学生的日常使用需求，又能够根据时间调节室内黑视素照度值EML，从而对学生的昼夜节律起到调节作用。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智慧教室的健康照明系统，包括光强检测单元、控制机构、驱动机构、照明灯具以及供电机构，所述照明灯具上设有上照光源和下照光源；所述供电机构分别与所述光强检测单元、控制机构、供电机构、驱动机构以及照明灯具连接，所述光强检测单元、控制机构、驱动机构以及照明灯具依次连接，所述控制机构用于根据室内光强控制所述上照光源与下照光源的出光比例和用于根据时间的变化调节所述照明灯具的光强和色温。
作为上述方案的改进，所述照明灯具内设有红色、绿色、蓝色和白色四种颜色的光源。
作为上述方案的改进，所述照明灯具包括至少一盏教室照明灯具和至少一黑板照明灯具，所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构；所述控制机构分别与所述第一驱动机构和第二驱动机构连接，所述第一驱动机构与所述教室照明灯具连接，所述第二驱动机构与所述黑板照明灯具连接。
作为上述方案的改进，所述上照光源与所述下照光源的出光比例为2/8～4/6。
作为上述方案的改进，所述上照光源与所述下照光源的出光比例为3：7或2：8或4：6。
作为上述方案的改进，所述智慧教室的表面反射率为0.6-0.9，所述智慧教室的教室照明功率密度低于或等于9W/m2。
作为上述方案的改进，所述教室照明灯具的发光面与所述智慧教室内的课桌上表面的竖直距离大于1.7m。
作为上述方案的改进，所述黑板照明灯具与所述智慧教室内的黑板的水平距离大于200mm，所述黑板照明灯具与所述黑板上缘的竖直距离大于100mm。
作为上述方案的改进，所述智慧教室的室内面积大于50m2，高大于3m。
实施本实用新型的有益效果在于：
本实用新型智慧教室的健康照明系统中，所述光强检测单元用于检测室内光强，所述控制机构能够根据室内光强调节所述照明灯具中上照光源与下照光源的出光比例，进而调节室内空间明亮感，以满足中学生的日常使用需求；其次，所述控制机构能够根据时间的变化来调节所述照明灯具的光强和色温，进而调节室内黑视素照度值EML，例如白天时段调高所述照明灯具的光强和色温，给学生提供足够的刺激，让学生保持清醒地学习，夜间时段逐渐调低所述照明灯具的光强和色温，促进学生体内褪黑素的产生，改善学生的睡眠，从而对学生的昼夜节律起到调节作用。
附图说明
图1是本实用新型智慧教室的健康照明系统的原理框图；
图2是图1中照明灯具的侧面展示图；
图3是本实用新型智慧教室的健康照明系统的具体原理框图；
图4是本实用新型智慧教室的健康照明系统的侧面展示图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
结合图1和图2所示，本实用新型提供了一种智慧教室的健康照明系统，包括光强检测单元1、控制机构2、驱动机构3、照明灯具4以及供电机构5，所述照明灯具4上设有上照光源401和下照光源402；所述供电机构5分别与所述光强检测单元1、控制机构2、供电机构5、驱动机构3以及照明灯具4连接，所述光强检测单元1、控制机构2、驱动机构3以及照明灯具4依次连接，所述控制机构2用于根据室内光强控制所述上照光源401与下照光源402的出光比例和用于根据时间的变化调节所述照明灯具4的光强和色温。其中，所述供电机构5与市电连接。
需要说明的是，本实用新型智慧教室的健康照明系统中，所述光强检测单元1用于检测室内光强，所述控制机构2能够根据室内光强调节所述照明灯具4中上照光源401与下照光源402的出光比例，进而调节室内空间明亮感，以满足中学生的日常使用需求；其次，所述控制机构2能够根据时间的变化来调节所述照明灯具4的光强和色温，进而调节室内黑视素照度值EML，例如白天时段调高所述照明灯具4的光强和色温，给学生提供足够的刺激，让学生保持清醒地学习，夜间时段逐渐调低所述照明灯具4的光强和色温，促进学生体内褪黑素的产生，改善学生的睡眠，从而对学生的昼夜节律起到调节作用。在本实施例中，所述控制机构2优选为单片机，型号优选为STM32F103C8T6，但不限于此，能够实现上述功能即可。
具体地，所述照明灯具4内设有红色、绿色、蓝色和白色四种颜色的光源，所述控制机构2能够通过所述驱动机构3控制光源的工作电流，所述控制机构2能够通过所述控制机构2控制不同颜色光源的亮灭来进行混光，进而满足教室空间内的多种色温需求。
结合图3和图4所示，所述照明灯具4包括至少一盏教室照明灯具41和至少一黑板照明灯具42，所述驱动机构3包括第一驱动机构31和第二驱动机构32；所述控制机构2分别与所述第一驱动机构31和第二驱动机构32连接，所述第一驱动机构31与所述教室照明灯具41连接，所述第二驱动机构32与所述黑板照明灯具42连接。当使用黑板时，可将所述黑板照明灯具42开启，以便于学生能够清楚看见黑板上的内容，当不使用黑板时，可将所述黑板照明灯具42关闭，以达到节约能源的效果。
如图2所示，所述上照光源401与所述下照光源402的出光比例为2/8～4/6，以使室内空间明亮感达到明亮级别。在本实施例中，所述上照光源401与所述下照光源402的出光比例优选为3：7或2：8或4：6，以使间接光眼部照度大于200，空间明亮感达到更优的明亮级别(100Lx～300Lx)。
进一步，为了提高室内的照明质量，所述智慧教室的表面反射率为0.6-0.9，所述智慧教室的教室照明功率密度低于或等于9W/m2。
如图4中的A所示，所述教室照明灯具41的发光面与所述智慧教室内的课桌6上表面的竖直距离大于1.7m，达到良好照明效果的同时避免课桌6上的亮度过强造成眼睛不适。
如图4中的D所示，所述黑板照明灯具42与所述智慧教室内的黑板7的水平距离大于200mm，如图4中的H所示，所述黑板照明灯具42与所述黑板7上缘的竖直距离大于100mm，达到良好照明效果的同时避免黑板7上的亮度过强造成眼睛不适。
如图4所示，所述智慧教室的室内面积大于50m2，高大于3m，在本实施例中，所述智慧教室内的长为9m，宽为6m或7m，以表示两种国内典型的教室尺寸；所述智慧教室内的黑板7的宽为4m，高为1m，以适用国内典型的教室。
在本实施例中，所述智慧教室内设有九盏教室照明灯具41以及三盏黑板照明灯具42，所述九盏教室照明灯具41在所述智慧教室内座位区域的上方均匀分布以形成照明矩阵，所述三盏黑板照明灯具42在所述智慧教室内讲台区域的上方间隔排列，以使教室内的照明效果达到最佳。
综上所述，采用本实用新型，既能够根据室内光强调节室内空间明亮感，满足学生的日常使用需求，又能够根据时间调节室内黑视素照度值EML，从而对学生的昼夜节律起到调节作用。
以上所述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原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种智慧教室的健康照明系统，其特征在于，包括光强检测单元、控制机构、驱动机构、照明灯具以及供电机构，所述照明灯具包括上照光源和下照光源；
所述供电机构分别与所述光强检测单元、控制机构、供电机构、驱动机构以及照明灯具连接，所述光强检测单元、控制机构、驱动机构以及照明灯具依次连接，所述控制机构用于根据室内光强控制所述上照光源与下照光源的出光比例和用于根据时间的变化调节所述照明灯具的光强和色温。
2.根据权利要求1所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述照明灯具内设有红色、绿色、蓝色和白色四种颜色的光源。
3.根据权利要求1所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述照明灯具包括至少一盏教室照明灯具和至少一黑板照明灯具，所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构；
所述控制机构分别与所述第一驱动机构和第二驱动机构连接，所述第一驱动机构与所述教室照明灯具连接，所述第二驱动机构与所述黑板照明灯具连接。
4.根据权利要求1所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述上照光源与所述下照光源的出光比例为2/8～4/6。
5.根据权利要求4所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述上照光源与所述下照光源的出光比例为3：7或2：8或4：6。
6.根据权利要求1所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述智慧教室的表面反射率为0.6-0.9。
7.根据权利要求1所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述智慧教室的教室照明功率密度低于或等于9W/m2。
8.根据权利要求3所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述教室照明灯具的发光面与所述智慧教室内的课桌上表面的竖直距离大于1.7m。
9.根据权利要求3所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述黑板照明灯具与所述智慧教室内的黑板的水平距离大于200mm，所述黑板照明灯具与所述黑板上缘的竖直距离大于100mm。
10.根据权利要求3所述的智慧教室的健康照明系统，其特征在于，所述智慧教室的室内面积大于50m2，高大于3m。
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2022
- 2022-07-29 CN CN202221996120.8U patent/CN218830729U/zh active Active
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