本實(shí)用新型涉及一種智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)，尤其涉及一種用于物聯(lián)網(wǎng)智慧校園的照明節(jié)能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國正處在一個(gè)高速發(fā)展的歷史時(shí)期，教育興國是我國的一項(xiàng)基本國策，全社會(huì)都對(duì)教育事業(yè)投入了極大關(guān)注和巨大的人力物力，教育由原來的學(xué)分教育、知識(shí)教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變。這些都對(duì)教學(xué)工作提出了更高的要求，學(xué)校等教育業(yè)者采取了很多措施改進(jìn)教學(xué)手段，其中，校園網(wǎng)的采用成為一個(gè)必不可少的部分。

“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其將用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。

目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究主要在物流管理、智能家居等領(lǐng)域，將物聯(lián)網(wǎng)用在智能校園的探討不多，雖然許多學(xué)校都建成了自己的校園網(wǎng)，但其利用潛力遠(yuǎn)未開發(fā)。學(xué)校作為培養(yǎng)人才、傳播知識(shí)或公共服務(wù)性的重要場所，涉及的人數(shù)眾多，學(xué)校師生的節(jié)能意識(shí)急需加強(qiáng)，學(xué)校照明功能性場所較多，主要教室、食堂、圖書館、學(xué)生宿舍等場所目前采用的是日光燈、節(jié)能燈、射燈等光源，數(shù)量很多，控制方法主要是以總閘電路通斷及面板開關(guān)控制，比較單一。當(dāng)前，需要一種對(duì)校園照明系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控、智能操作的照明節(jié)能控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)，所述智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)包括宿舍照明系統(tǒng)、教室照明系統(tǒng)、公共走廊/樓道照明系統(tǒng)、食堂照明系統(tǒng)、校園路燈照明系統(tǒng)和車庫照明系統(tǒng)，其特征在于，所述宿舍照明系統(tǒng)、教室照明系統(tǒng)、公共走廊/樓道照明系統(tǒng)、食堂照明系統(tǒng)、校園路燈照明系統(tǒng)和車庫照明系統(tǒng)通過后勤管理部服務(wù)器、后勤管理部交換機(jī)與智慧校園管理總機(jī)相連接；其中，公共走廊/樓道照明系統(tǒng)包括中央控制中心、無線通訊裝置、全數(shù)位電子鎮(zhèn)流器、照度傳感器、聲音傳感器和手動(dòng)開關(guān)，全數(shù)位電子鎮(zhèn)流器通過無線通訊裝置連接到中央控制中心，照度傳感器和聲音傳感器通過無線通訊裝置連接到中央控制中心，手動(dòng)開關(guān)通過線纜連接到中央控制中心。

優(yōu)選地，所述智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)還包括圖書館照明系統(tǒng)和多功能廳照明系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述無線通訊裝置為zigbee、z-wave、wifi、藍(lán)牙、4g網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種。

本申請(qǐng)采用物聯(lián)網(wǎng)無線控制組成的通訊網(wǎng)絡(luò)，對(duì)學(xué)校內(nèi)照明設(shè)施實(shí)施控制與檢測，達(dá)到智能控制與節(jié)能控制的目的。

附圖說明

圖1為物聯(lián)網(wǎng)智慧校園系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以詳細(xì)的描述：

如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)智慧校園系統(tǒng)包括智慧校園管理總機(jī)、后勤管理部、安防管理部、人員管理部、教學(xué)管理部，上述四個(gè)管理部分別通過相應(yīng)的交換機(jī)與智慧校園管理總機(jī)相連接，其中，后勤管理部包括但不限于照明節(jié)能系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、園區(qū)綠化系統(tǒng)、餐飲售賣系統(tǒng)，安防管理部包括但不限于安全管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，人員管理部包括但不限于學(xué)生管理系統(tǒng)、教師管理系統(tǒng)，教學(xué)管理部包括但不限于教室管理系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、文體管理系統(tǒng)。

如圖2所示，智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)屬于后勤管理部的子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括宿舍照明系統(tǒng)、教室照明系統(tǒng)、公共走廊/樓道照明系統(tǒng)、食堂照明系統(tǒng)、校園路燈照明系統(tǒng)、車庫照明系統(tǒng)，上述多個(gè)系統(tǒng)通過后勤管理部服務(wù)器、后勤管理部交換機(jī)與智慧校園管理總機(jī)相連接；其中，公共走廊/樓道照明系統(tǒng)包括中央控制中心、無線通訊裝置、全數(shù)位電子鎮(zhèn)流器、照度傳感器和聲音傳感器、手動(dòng)開關(guān)，全數(shù)位電子鎮(zhèn)流器通過無線通訊裝置連接到中央控制中心，照度傳感器和聲音傳感器通過無線通訊裝置連接到中央控制中心，手動(dòng)開關(guān)通過線纜連接到中央控制中心。

在實(shí)施例中，智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)中的無線通訊裝置為zigbee、z-wave、wifi、藍(lán)牙、4g網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種。

在實(shí)施例中，智慧校園照明節(jié)能控制系統(tǒng)還包括圖書館照明系統(tǒng)和多功能廳照明系統(tǒng)。

在優(yōu)選實(shí)施例中，智慧校園照明系統(tǒng)具有以下組成方式，即包括：

(1)中央控制中心。系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)作為中央控制中心，通過射頻通訊裝置與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線通訊。計(jì)算機(jī)通過對(duì)各傳感器回饋實(shí)時(shí)信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，可直接實(shí)現(xiàn)編程、監(jiān)控、故障報(bào)警等功能。局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)也能通過主控中心實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

(2)無線通訊裝置。主控中心與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)各單元的通訊樞紐，實(shí)現(xiàn)傳感器與計(jì)算機(jī)之間信號(hào)轉(zhuǎn)換與傳遞，使系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)大范圍的控制，并且具有自診斷及報(bào)警功能，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(3)全數(shù)位電子鎮(zhèn)流器。照明節(jié)能的核心部分，主要由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路組成。鎮(zhèn)流器均可獨(dú)立工作，也可以由計(jì)算機(jī)中心控制。中央主控中心停止工作或通訊中斷不影響電子鎮(zhèn)流器的正常運(yùn)行。全數(shù)位電子鎮(zhèn)流器可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈的寬電壓、程序式預(yù)熱啟動(dòng)、光照度可控可調(diào)，功率因數(shù)高，異常狀態(tài)診斷及保護(hù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈運(yùn)行狀態(tài)的遙測、遙控、遙調(diào)的遠(yuǎn)程監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)方便的應(yīng)用于各種場合的優(yōu)化照明控制模式。

(4)傳感器。在校園照明控制系統(tǒng)中主要運(yùn)用到的是照度傳感器和聲音傳感器。通過感應(yīng)外界自然光的照度以及外界噪音的分貝數(shù)，并將其感應(yīng)信號(hào)通過通訊裝置轉(zhuǎn)換傳遞給中央控制中心，實(shí)現(xiàn)智能探測和智能調(diào)節(jié)功能。

(5)手動(dòng)開關(guān)。為了便于統(tǒng)一的管理和對(duì)突發(fā)情況的靈活應(yīng)對(duì)，在校園只能照明控制系統(tǒng)中還加有人為控制的手動(dòng)開關(guān)。這樣在自動(dòng)控制系統(tǒng)誤操作或零操作時(shí)，可以認(rèn)為對(duì)學(xué)校照明系統(tǒng)進(jìn)行操作，保證其正常運(yùn)行。

考慮到校園各功能區(qū)的照明利用情況都不盡相同，對(duì)于不同的功能區(qū)調(diào)控方案與控制方式也會(huì)有所出入。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，為了使智能照明控制系統(tǒng)能在不影響校園對(duì)照明需求的前提下最大限度的減少電能浪費(fèi)，更好的實(shí)現(xiàn)綠色照明，我們將校園內(nèi)每個(gè)功能區(qū)根據(jù)其用途特點(diǎn)以及不同時(shí)間段外界自然條件而分成不同的工作模式，不同工作模式下照明設(shè)施在中央控制的調(diào)控下也會(huì)有不同的照度。例如：宿舍公共走廊燈在晚間沒有人通過的情況下，可以保持5％的照度而不完全熄滅，以減少重新工作瞬間較大的電能損耗。與此同時(shí)，在每個(gè)功能區(qū)還會(huì)設(shè)置現(xiàn)場可編程控制開關(guān)以及手動(dòng)開關(guān)，以保證在初設(shè)的工作模式不能滿足需求等意外情況時(shí)等及時(shí)調(diào)整照明設(shè)施的照度。以最大限度的確保對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能控制。

對(duì)于宿舍照明，學(xué)生宿舍是學(xué)生每天主要的生活場所之一，有著人口密度大，學(xué)生活動(dòng)頻繁的特點(diǎn)。所以學(xué)生公寓大多樓層眾多，照明設(shè)施紛繁復(fù)雜。智能照明系統(tǒng)控制多種可調(diào)光光源，通過智能調(diào)光始終保持最舒適的燈光環(huán)境。可分別預(yù)設(shè)4種或8種燈光場景，分別有夜間、早上、下午、晚上等多種不同的燈光控制場景，也可由工作人員進(jìn)行手動(dòng)編程，能方便地選擇或修改燈光場景。

對(duì)于教室照明，教室作為學(xué)校一個(gè)重要的組成部分，采用智能照明控制系統(tǒng)通過對(duì)各照明回路進(jìn)行調(diào)光控制可預(yù)先精心設(shè)計(jì)多種燈光場景，使得教室在不同的使用場合都能有不同的合適的燈光效果，在校師生可以根據(jù)需要手動(dòng)選擇或?qū)崿F(xiàn)定時(shí)控制。教室的燈光控制系統(tǒng)可以和投影儀設(shè)備相連，當(dāng)需要播放投影時(shí)，教室的燈能自動(dòng)的緩慢的調(diào)暗；關(guān)掉投影議，燈又會(huì)自動(dòng)的柔和的調(diào)亮到合適的效果。此外，當(dāng)教室用作自習(xí)室時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)教室內(nèi)學(xué)生數(shù)量及需要的照明燈數(shù)量，自動(dòng)調(diào)暗或關(guān)閉不需要的照明燈光，可有效的節(jié)約能源。

對(duì)于圖書館照明，圖書館作為學(xué)校的一處重要設(shè)施，是師生學(xué)習(xí)工作的重要場所。人流密度大，對(duì)光環(huán)境要求較高。我們經(jīng)?？吹介営[室在人少時(shí)依然燈火通明。造成極大浪費(fèi)。而有時(shí)又顯得照度過低影響閱讀。為了給師生提供更加舒適的讀書環(huán)境，同時(shí)盡可能的節(jié)約能源，對(duì)圖書館的照明控制顯得極為重要。智能照明系統(tǒng)可根據(jù)不同時(shí)段、不同人流量的特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)暗或關(guān)閉不需要的照明燈光，節(jié)約能源。

對(duì)于公共走廊/樓道照明，走廊在宿舍、教室等教學(xué)活動(dòng)場所中是必不可少的，在走廊的照明是最能體現(xiàn)智能照明的節(jié)能特點(diǎn)，沒用到智能照明時(shí)當(dāng)走道沒有人經(jīng)過的時(shí)候而燈還依然亮著，這就大大浪費(fèi)了電能。智能照明系統(tǒng)可以設(shè)置0、1/3，2/3、3/3照度場景，根據(jù)現(xiàn)場情況自由切換。在白天的時(shí)候，室外日光充足，只需要開啟0、1/3或2/3場景模式；在傍晚的時(shí)候，室外日光逐漸降低，這是人流量也是一天中最高的時(shí)候，走廊燈應(yīng)該全部打開在3/3照度場景模式；在深夜的時(shí)候，人流量非常小，又可回到1/3場景模式。這樣最大限度的節(jié)約了能源；有人模式，根據(jù)現(xiàn)場情況，照明燈亮度100％；無人模式，根據(jù)現(xiàn)場情況，照明燈亮度10％。

對(duì)于食堂照明，食堂是在校師生每天的必去的場所之一，其燈具的選用和燈光布置不只是為了大堂照明的需要，更應(yīng)考慮照明的氣氛與的協(xié)調(diào)。為師生提供一個(gè)舒適、優(yōu)雅、端莊的光環(huán)境。智能照明控制系統(tǒng)采用智能調(diào)光模塊、智能控制面板、照度感應(yīng)器，具有照明、手動(dòng)調(diào)光、自動(dòng)調(diào)光制功能。根據(jù)不同時(shí)間和外部環(huán)境通過軟件編程設(shè)定不同的燈光效果，燈光根據(jù)臨時(shí)需要能進(jìn)行靈活分割，開啟變換，達(dá)到節(jié)能作用。也可以通過設(shè)定時(shí)鐘的控制方式實(shí)現(xiàn)公共照明區(qū)域的自動(dòng)運(yùn)行，以方便管理人員及值班人員。通過智能控制面板，可預(yù)設(shè)多種燈光效果，組合成不同的燈光場景。當(dāng)需要改變燈光場景時(shí)，只需按一下按鍵，就可以實(shí)現(xiàn)燈光場景的改變。食堂的場景控制面板放在后臺(tái)，避免師生接觸，這樣就減少了不必要的操作失誤了。

對(duì)于多功能廳照明，多功能廳主席臺(tái)燈光以筒燈和投光燈為主：聽眾席照明以吊頂燈槽、筒燈和立柱壁燈為主。其中主席臺(tái)可增加舞臺(tái)燈光以滿足演出的需求，其控制由舞臺(tái)燈光、音響專業(yè)設(shè)備控制。多功能廳可根據(jù)其使用功能不同設(shè)立多種模式，如：報(bào)告模式：應(yīng)以突出發(fā)言人的形象為主，主席臺(tái)筒燈亮度在70％-100％之間，透光燈適當(dāng)開啟，以不影響發(fā)言人感覺為原則；聽眾席以筒燈(亮度80％)為主，方便與會(huì)人員記錄，同時(shí)壁燈全部開啟。

對(duì)于校園路燈照明，校園路燈照明的每條照明回路之間的距離較遠(yuǎn)，每條回路的功率較大。如采用普通照明，控制起來非常麻煩，很難做到按時(shí)開關(guān)。采用智能照明則可對(duì)校園路燈照明采用多種控制方式，例如晚6點(diǎn)開啟整個(gè)照明燈具，11點(diǎn)關(guān)閉部分校園照明燈具，12點(diǎn)以后只留必要的照明，具體時(shí)間還可根據(jù)一年四季晝夜長短的變化和節(jié)假日自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。還可以根據(jù)現(xiàn)場情況通過控制面板控制。通過時(shí)間管理自動(dòng)控制方式：模塊具有5天時(shí)鐘管理功能，可以按照編好的程序按照時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行管理，設(shè)置極為簡單方便，另可對(duì)所有受控?zé)艟甙茨?、周、日為單位定時(shí)控制開關(guān)。通過控制面板控制：每個(gè)控制面板和智能控制模塊可以儲(chǔ)存200個(gè)事先預(yù)置好的場景，在需要的時(shí)候隨時(shí)可以調(diào)用出來?？刂泼姘宸旁趯W(xué)校后勤管理人員操控的地方，避免了師生接觸，防止誤操作。智能照明除了可以通過時(shí)間來控制室外泛光照明，還可以通過照度感應(yīng)器來自動(dòng)控制。使用照度感應(yīng)器，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)室外日光的照度來自動(dòng)控制室外泛光照明，既節(jié)約能源，又提高了整個(gè)校園智能化水平。

對(duì)于車庫照明，學(xué)校車庫智能照明控制系統(tǒng)在中央控制主機(jī)的作用下，處于自動(dòng)控制狀態(tài)?？筛鶕?jù)實(shí)際照明及車輛的使用情況，將一天的照明分為幾個(gè)時(shí)段，通過軟件的設(shè)置，在這些時(shí)段內(nèi)，自動(dòng)控制燈具開閉的數(shù)量。達(dá)到控制區(qū)域不同的照度方式以供照明，這樣使燈光的照明既得到了有效的利用，又大大地減少了電能的浪費(fèi)，保護(hù)了燈具，延長了燈具的使用壽命。如有特殊需要，可在管理室用按鍵開關(guān)，手動(dòng)開啟或關(guān)閉照明。當(dāng)符合了自動(dòng)控制的要求時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)，無需手動(dòng)復(fù)位。此外在車庫入口管理處安裝可編程開關(guān)，用于車庫燈光照明的手動(dòng)控制。只要按動(dòng)一個(gè)鍵便可改變整個(gè)車庫的燈光。不需要管理人員到現(xiàn)場單個(gè)開關(guān)。減少了車庫的運(yùn)行費(fèi)用。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。