CN220606123U - 一种教室使用的智能照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种教室使用的智能照明灯具，包括至少一个LED灯体、LED灯体上设置有光触媒层、中央处理器、时钟模块、网络连接模块、照度传感器、热释电红外传感器、摄像头、语音播报模块、服务器、数显终端控制台、反光杯和开关。学校可以通过普查、抽样调查或找专家咨询的方式获得一个对于学生普适的生理波动数据，然后将该数据和疲劳表情数据输入中央处理器内，中央处理器通过时间、室内光照强度、室外光照强度、室内是否有人等情况来控制LED灯体的照明亮度，并照射至光触媒层上，起到净化空气的效果，且通过摄像头来捕捉学生的实时疲劳数据，为教师的授课情况提供辅助支持。
Description
技术领域
本实用新型涉及灯具领域，特别是一种教室使用的智能照明灯具。
背景技术
人体在一天24小时中，有生理波峰期和低谷期等波动规律，例如在早上时，学生大部分处于精神相对亢奋的时期，而在中午1点至3点之间，学生普遍出现困乏的现象。同时人体工程学表明，人体的生理波动除了有自身原因，还与外界光照强度有关，如晴天普遍表现亢奋，而阴天普遍感到疲乏，而且医学研究也表明，人眼视网膜上的视锥细胞对外界光照强度的反应非常敏感，其感知可以直接送到大脑皮层。因此，随着外界光照强度的不同而变化的适度灯光的色温、光强恰好可以调节人的情绪，使学生能够更好的投入学习。为此在学生学习的过程中，为避免学生的困顿状态，在上课阶段调亮灯光，而在课间阶段，学生需要积存下节课所需的精力，从而需要更好的休息，而强光属于典型的影响休息的因素，因此在目前的学校内，也会在课间为了让学生更好的休息而人为主动关闭照明灯具。然而传统的教室照明系统大多采用荧光管日光灯或LED灯，其亮度固定，不具备调光功能，无法起到调动学生情绪调节生物钟的效果，且也无法对学生的实际生态情况进行记录，从而供学校对学生的作息时间进行调整。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种专供教室内使用的智能照明灯具，从而可以在具备消杀效果的同时起到对学生生理状态调节，以及辅助学校对学生进行行为检测。
本实用新型为解决问题所采用的技术方案是：一种教室使用的智能照明灯具，包括：
至少一个LED灯体，所述LED灯体上设置有若干亮度和颜色可调节的LED灯珠和驱动LED灯珠的驱动器，所述LED灯体上设置有位于LED灯珠外侧的反光杯，所述反光杯表面设置有光触媒层；
中央处理器，所述中央处理器与所述驱动器电性连接，所述中央处理器上设置有时钟模块和用于校正时钟模块的网络连接模块；
照度传感器，所述照度传感器包括用于设置在室内的室内光传感器和设置在室外的室外光传感器，所述照度传感器与中央处理器电性联系；
热释电红外传感器，所述热释电红外传感器与中央处理器电性连接；
摄像头，所述摄像头与所述中央处理器电性连接用于捕捉学生的面部特征；
语音播报模块，所述语音播报模块与所述中央处理器电性连接；
服务器，所述服务器与中央处理器无线或有线连接；
数显终端控制台，所述数显终端控制台与所述服务器相连；
开关，所述开关与所述中央处理器电性连接，所述开关上设置有常规开关控制板和智能开关控制板。
作为上述技术方案的进一步改进，所述光触媒层为二氧化钛。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理器上设置有二维码扫描模块，所述二维码扫描模块根据输入的用户信息调整中央处理器的照明模式。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理器上还电性连接有布置于室内的语音输入模块。
作为上述技术方案的进一步改进，所述LED灯体上设置有备用电源，所述备用电源与所述中央处理器电性连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理器上设置有无线数据传输模块，服务器上设置有与与无线传输模块进行信息交换的无线数据接收模块。
本实用新型的有益效果是：学校可以通过普查、抽样调查或找专家咨询的方式获得一个对于学生普适的生理波动数据，然后将该数据和疲劳表情数据输入中央处理器内，通过网络连接模块实时校正时钟模块中的时间，从而保证时间的准确性，当开启LED灯体时，室外光传感器采集室外的光线强度，同时室内光传感器采集室内光线强度，中央处理器根据相应的光线强度和时间数据来进行对比分析，进而分析出此时LED灯体应该点亮至何种程度并驱动LED灯体启动。热释电红外传感器用于感应室内是否有学生存在，如果室内没有学生存在，则LED灯体不会启动，起到节能的效果。而在反光杯上则设置光触媒层，LED灯体点亮时对光触媒层进行照射，使其起到净化空气的效果，进而给教室提供一个健康的学习环境。同时本方案还增加了摄像头来实时采集局域区间内学生的脸部特征，如眨眼频率、脸部表情等，并与提前输入中央处理器内的人体疲劳特征进行对比，在对比发现学生疲劳值超过预设阈值时通过语音播报模块反馈给教师，从而使教师可以根据该情况实时调整教学策略，而且中央处理器可以根据对比得出的疲劳学生数量来增加光照强度进行光线刺激，进而进一步提升学生的生理活性，同时中央处理器会将上述数据同步传递至服务器内，并通过数显终端控制台进行显示，进而方便大数据汇总，从而给学校进行教学时间调整提供依据。
附图说明
下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。
图1为本实用新型优选实施方式的工作原理图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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装置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。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，一种教室使用的智能照明灯具，包括：
至少一个LED灯体，所述LED灯体上设置有若干亮度和颜色可调节的LED灯珠和驱动LED灯珠的驱动器，所述LED灯体上设置有位于LED灯珠外侧的反光杯，所述反光杯表面设置有光触媒层；
中央处理器，所述中央处理器与所述驱动器电性连接，所述中央处理器上设置有时钟模块和用于校正时钟模块的网络连接模块；
照度传感器，所述照度传感器包括用于设置在室内的室内光传感器和设置在室外的室外光传感器，所述照度传感器与中央处理器电性联系；
热释电红外传感器，所述热释电红外传感器与中央处理器电性连接；
摄像头，所述摄像头与所述中央处理器电性连接用于捕捉学生的面部特征；
语音播报模块，所述语音播报模块与所述中央处理器电性连接；
服务器，所述服务器与中央处理器无线或有线连接；
数显终端控制台，所述数显终端控制台与所述服务器相连；
开关，所述开关与所述中央处理器电性连接，所述开关上设置有常规开关控制板和智能开关控制板。
学校可以通过普查、抽样调查或找专家咨询的方式获得一个对于学生普适的生理波动数据，然后将该数据和疲劳表情数据输入中央处理器内，通过网络连接模块实时校正时钟模块中的时间，从而保证时间的准确性，当开启LED灯体时，室外光传感器采集室外的光线强度，同时室内光传感器采集室内光线强度，中央处理器根据相应的光线强度和时间数据来进行对比分析，进而分析出此时LED灯体应该点亮至何种程度并驱动LED灯体启动。热释电红外传感器用于感应室内是否有学生存在，如果室内没有学生存在，则LED灯体不会启动，起到节能的效果。而在反光杯上设置光触媒层，LED灯体点亮时对光触媒层进行照射，使其起到净化空气的效果，进而给教室提供一个健康的学习环境。同时本方案还增加了摄像头来实时采集局域区间内学生的脸部特征，如眨眼频率、脸部表情等，并与提前输入中央处理器内的人体疲劳特征进行对比，当发现疲劳值超过预设阈值时通过语音播报模块反馈给教师，从而使教师可以根据该情况实时调整教学策略，而且中央处理器可以根据对比得出的疲劳学生数量来增加光照强度进行光线刺激，进而进一步提升学生的生理活性，同时中央处理器会将上述数据同步传递至服务器内，并通过数显终端控制台进行显示，进而方便大数据汇总，从而给学校进行教学时间的调整提供依据，同时数显终端也能方便学校维护部门对LED灯体进行维护，当室内实际照明强度与中央处理器反馈强度不一致时，则可以说明相应的LED灯体出现老化损坏等故障，使维修工可以快速更换，而不必等到学生或老师反馈后再进行。通过开关上的常规开关控制板和智能开关控制板可以选择进入智能灯光控制模式还是手动灯光控制模式。
优选所述中央处理器上设置有无线数据传输模块，而服务器上设置有与与无线传输模块进行信息交换的无线数据接收模块，从而使中央处理器和服务器通过无线信号进行信息传输。
本方案中，每个教室内的所有LED灯体都由一块中央处理器统管，同时所有教室的中央处理器都连接至一台服务器上，从而方便学校进行统管。
在本方案中，优选所述光触媒层为二氧化钛。
进一步优化，优选所述中央处理器上设置有二维码扫描模块，所述二维码扫描模块根据输入的用户信息调整中央处理器的照明模式。通过在中央处理器内根据不同学科预设对应的灯光效果，从而使不同的老师通过扫描二维码登录中央处理器时形成不同的照明模式。例如美术鉴赏课一般需要柔和的光线而非强光。而扫描二维码的是学生身份时，则进入自习模式。
进一步优化，优选所述中央处理器上还电性连接有布置于室内的语音输入模块，从而可以通过语音指令来调节灯光强度。
进一步优化，优选所述LED灯体上设置有备用电源，所述备用电源与所述中央处理器电性连接，从而在停电时可以应急照明，避免停电时学生容易在黑暗中出现慌张现象。
语音播报模块可以是直接连接在教师身上的耳返，从而使教师能得到学生状态的反馈，同时也不会将学生状态公开，从而保护学生的自尊。
优选每个LED灯体上均设置有光敏电阻传感器，从而对每个LED灯体的照明亮度进行检测。
举例说明，下午两点四十时是上课时间，当该课为体育课时，此时教室内无人，热释电红外传感器感应到室内没有学生，则不开启LED灯体，而该课为教室内上的课程如语文课、数学课等，由于此时人体处于生理波动的低潮期，听课时的注意力无法集中，此时中央处理器控制LED灯体发出高冷光来刺激学生，使学生的精神状态被刺激来激发注意力，从而照射在光触媒层上，从而释放强氧化性物质，来净化空气。而当时间为下午三点十分时，此时为课间休息时间，则LED灯体发出照度较低的冷暖混合光或者干脆关闭，从而使学生能更好的休息。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种教室使用的智能照明灯具，其特征在于，包括：
至少一个LED灯体，所述LED灯体上设置有若干亮度和颜色可调节的LED灯珠和驱动LED灯珠的驱动器，所述LED灯体上设置有位于LED灯珠外侧的反光杯，所述反光杯表面设置有光触媒层；
中央处理器，所述中央处理器与所述驱动器电性连接，所述中央处理器上设置有时钟模块和用于校正时钟模块的网络连接模块；
照度传感器，所述照度传感器包括用于设置在室内的室内光传感器和设置在室外的室外光传感器，所述照度传感器与中央处理器电性联系；
热释电红外传感器，所述热释电红外传感器与中央处理器电性连接；
摄像头，所述摄像头与所述中央处理器电性连接用于捕捉学生的面部特征；
语音播报模块，所述语音播报模块与所述中央处理器电性连接；
服务器，所述服务器与中央处理器无线或有线连接；
数显终端控制台，所述数显终端控制台与所述服务器相连；
开关，所述开关与所述中央处理器电性连接，所述开关上设置有常规开关控制板和智能开关控制板。
2.如权利要求1所述的一种教室使用的智能照明灯具，其特征在于：
所述光触媒层为二氧化钛。
3.如权利要求1所述的一种教室使用的智能照明灯具，其特征在于：
所述中央处理器上设置有二维码扫描模块，所述二维码扫描模块根据输入的用户信息调整中央处理器的照明模式。
4.如权利要求1所述的一种教室使用的智能照明灯具，其特征在于：
所述中央处理器上还电性连接有布置于室内的语音输入模块。
5.如权利要求1所述的一种教室使用的智能照明灯具，其特征在于：
所述LED灯体上设置有备用电源，所述备用电源与所述中央处理器电性连接。
6.如权利要求1所述的一种教室使用的智能照明灯具，其特征在于：
所述中央处理器上设置有无线数据传输模块，服务器上设置有与无线传输模块进行信息交换的无线数据接收模块。
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