一種基于燈光控制的教室節電系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種節電系統及方法，特別是涉及一種基于燈光控制的教室節電系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的飛速發展，用電量日漸增大，能源短缺已成為全世界所面臨的問題，而此問題對于我國尤為嚴重。隨著高校擴招、教室擴建，教室照明的需求進一步增多。由于對教室照明的管理不到位，會造成電能的巨大浪費。因此，如何提高教室用電效率成為急需解決的問題。
[0003]現有技術中，已經有多種技術方案來進行教室用電控制。如申請號為201410531955.X、發明名稱為《教室燈光智能控制裝置》的中國發明專利公開一種教室燈光智能控制裝置，其包括單片機、人體紅外傳感器模塊、光照傳感器、按鍵、光電耦合器、繼電器、液晶屏和直流穩壓電源，單片機分別與人體紅外傳感器模塊、光照傳感器、按鍵、光電耦合器、液晶屏和直流穩壓電源相連，光電耦合器和繼電器相連，直流穩壓電源分別與人體紅外傳感器模塊、光照傳感器、按鍵、液晶屏相連；所述的單片機型號為AT89C52。再如申請號為201310498559.7、發明名稱為《一種教室燈光監控系統》的中國發明專利公開一種教室燈光監控系統，該系統硬件包括核心模塊的單片機主控模塊、ISP下載線模塊、系統供電模塊、硬件時鐘模塊、看門狗模塊、燈光驅動模塊、數碼管驅動顯示模塊、環境光模塊、EEPR0M存儲模塊、人體存在傳感器模塊和超時報警模塊。
[0004]然而，上述技術方案均是簡單地對教室燈光進行控制，只能杜絕一些客觀條件下造成的電力浪費，而對一些主觀造成的現象，比如一個人在一間教室就開滿燈這種主觀造成的浪費無能為力。

【發明內容】

[0005]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于燈光控制的教室節電系統及方法，將一天中教室燈光的控制分為三個模式:上課幻燈片放映模式、一般模式和自習節電模式；在不同的模式下采用不同的燈光控制策略，以滿足日常學習生活的照明需求，并杜絕一些主觀條件下造成的電力浪費。
[0006]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于燈光控制的教室節電系統，包括中央處理器、人體檢測模塊、光敏電路模塊、按鍵模塊和設置模塊；所述設置模塊用于將教室劃分為若干個照明區域，每個照明區域的照明設備由一個燈光控制信號來控制；所述人體檢測模塊用于檢測教室內的總人數，以及各個照明區域內的人數；所述光敏電路模塊用于檢測教室內環境光的強度；所述中央處理器與所述人體檢測模塊、所述光敏電路模塊、所述按鍵模塊和所述設置模塊分別相連，用于將教室照明模式設置為一般模式、自習節電模式和上課幻燈片放映模式，并在一般模式下根據所述光敏電路模塊獲取的教室內環境光的強度和所述人體檢測模塊獲取的人員分布情況控制照明設備的開關，在自習節電模式下根據所述人體檢測模塊獲取的人員分布情況控制照明設備的開關，在上課幻燈片放映模式下關閉所有照明設備；所述按鍵模塊用于手動啟動上課幻燈片放映模式，并在上課幻燈片放映模式結束后開啟教室內的照明設備。
[0007]于本發明一優選實施例中，所劃分的各個照明區域的面積相同。
[0008]于本發明一優選實施例中，在一般模式下，當教室內環境光的強度低于預設閾值且照明區域下有人時，所述中央處理器控制打開該照明區域所對應的照明設備；在自習節電模式下，當照明區域下有人時，所述中央處理器控制打開該照明區域所對應的照明設備；在上課幻燈片放映模式下，所述中央處理器控制關閉所有照明設備。
[0009]于本發明一優選實施例中，所述自習節電模式由所述中央處理器根據預先設置的自習時間自行啟動；所述上課幻燈片放映模式由用戶手動啟動；當所述照明模式不處于自習節電模式和上課幻燈片放映模式時，所述照明模式為一般模式。
[0010]于本發明一優選實施例中，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述中央處理器相連，用于實時顯示當前照明模式、時間信息以及照明設備的開關信息。
[0011]同時，本發明還提供一種基于燈光控制的教室節電方法，包括以下步驟:
[0012]通過設置模塊將教室劃分為若干個照明區域，每個照明區域的照明設備由一個燈光控
[0013]通過人體檢測模塊檢測教室內的總人數，以及各個照明區域內的人數；
[0014]通過光敏電路模塊檢測教室內環境光的強度；
[0015]通過中央處理器判斷教室當前所處的照明模式；其中，教室照明模式包括一般模式、自習節電模式和上課幻燈片放映模式；
[0016]若處于一般模式，則根據獲取的教室內環境光的強度和人員分布情況控制照明設備的開關；若處于自習節電模式，則根據獲取的人員分布情況控制照明設備的開關；若處于上課幻燈片放映模式，則關閉所有照明設備。
[0017]于本發明一優選實施例中，所劃分的各個照明區域的面積相同。
[0018]于本發明一優選實施例中，所述自習節電模式由中央處理器根據預先設置的自習時間自行啟動；所述上課幻燈片放映模式由用戶手動啟動；當所述照明模式不處于自習節電模式和上課幻燈片放映模式時，所述照明模式為一般模式。
[0019]于本發明一優選實施例中，在一般模式下，當教室內環境光的強度低于預設閾值且照明區域下有人時，打開該照明區域所對應的照明設備；在自習節電模式下，當照明區域下有人時，打開該照明區域所對應的照明設備；在上課幻燈片放映模式下，關閉所有照明設備。
[0020]于本發明一優選實施例中，還包括:通過顯示模塊實時顯示當前照明模式、時間信息以及照明設備的開關信息。
[0021]如上所述，本發明的基于燈光控制的教室節電系統及方法，具有以下有益效果:
[0022](1)根據學校的作息時間將教室的照明模式分為一般模式、上課幻燈片放映模式和自習節電模式，從而根據不同的照明模式制定不同的照明策略，以避免無意造成的主觀電力浪費；
[0023](2)按照等面積法合理布置照明系統，保證任何時候教室都有充足的光強；
[0024](3)能夠統計并顯示上課、自習教室內人數，便于了解學生上課情況。
【附圖說明】
[0025]圖1顯示為本發明的基于燈光控制的教室節電系統的結構示意圖；
[0026]圖2顯示為本發明的基于燈光控制的教室節電系統中照明區域劃分的一個實施例的不意圖；
[0027]圖3顯示為本發明的基于燈光控制的教室節電方法的流程圖。
[0028]元件標號說明
[0029]1中央處理器
[0030]2人體檢測模塊
[0031]3光敏電路模塊
[0032]4按鍵模塊
[0033]5設置模塊
【具體實施方式】
[0034]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0035]需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0036]本發明的基于燈光控制的教室節電系統及方法根據學校的作息時間將一天中教室燈光的控制分為三個模式:上課幻燈片放映模式、一般模式和自習節電模式；在上課幻燈片放映模式下關閉所有照明設備；在一般模式下根據光照和人員分布情況控制照明設備的開關；在自習節電模式下根據人員分布打開相應的照明設備。通過上述燈光控制策略，本發明的基于燈光控制的教室節電系統及方法能夠在滿足日常學習生活中照明需求的同時，杜絕一些主觀條件下造成的電力浪費。
[0037]參照圖1，本發明的基于燈光控制的教室節電系統包括中央處理器1、人體檢測模塊2、光敏電路模塊3、按鍵模塊4和設置模塊5。
[0038]設置模塊5用于將教室劃分為若干個照明區域，每個照明區域的照明設備由一個燈光控制信號來控制。
[0039]優選地，設置模塊對各個照明區域進行編號以相互區分。
[0040]優選地，所劃分的各個照明區域的面積相同。
[0041]人體檢測模塊2用于檢測教室內的總人數，以及各個照明區域內的人數。優選地，人體檢測模塊2包括若干個人體檢測傳感器，且每個照明區域分別設置有一個人體檢測傳感器，從而可以獲知各個照明區域內的人數，進而得知整個教室內的總人數。通過人體檢測模塊的設置，又便于進行上課人數的統計和自習人數的統計，便于學校了解學生學習的大體情況。
[0042]光敏電路模塊3用于檢測教室內環境光的強度。優選地，光敏電路模塊3包括若干個光敏傳感器，且每個照明區域分別設置一個光敏傳感器，從而可以實時獲知各個照明區域的環境光的強度。
[0043]中央處理器1與人體檢測模塊2、光敏電路模塊3、按鍵模塊4和設置模塊5分別相連，用于將教室照明模式設置為一般模式、自習節電模式和上課幻燈片放映模式，并在一般模式下根據光敏電路模塊獲取的教室內環境光的強度和人體檢測模塊獲取的人員分布情況通過該照明區域的燈光控制信號控制照明設備的開關，在自習節電模式下根據人體檢測模塊獲取的人員分布情況通過該照明區域的燈光