[发明专利]教室照明无线检测与控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种教室照明无线检测与控制装置及方法，属于照明控制技术 领域，主要用于对教室照明环境的无线检测和照度的无线控制，实现教室照明 节能化和绿色化。

背景技术

教室照明环境已成为影响教学质量及学习效率的重要因素之一，引起越来 越多的人的关注。一般教室照明灯根据人眼对照度检测判断进行手动开和关， 由于节能意识淡薄和管理方法的缺陷，教室长期大量存在的“长明灯”现象， 造成大量能源的浪费，同时，由于人眼对照度检测判断上误差，该开灯时没有 开，不需要开灯时开过多灯，导致教室照度的不适又会影响到教师、学生的用 眼健康。

为此，目前出现多种教室照明调光技术和产品，如教室照明节能智能控制 系统(实用新型专利200820075481.2)，由光电辨向探测电路、磁控探测电路、 微控制器、显示器电路及照明灯电路构成，采用主动式近红外直射辨向探测器 技术来动态检测教室的实际人数，采用磁敏传感技术检测座位上是否有人，微 控器根据教室人数的多少分区域控制照明灯，有人区域必须人数坐满后再来人 方可开启新区域的照明灯，实现人多多开灯，人少少开灯，防止人少时分坐在 几个不同区域时开启多个区域照明灯造成用电浪费。其不足是没有根据教室内 照度的变化控制照明灯，仍然存在该开灯时没有开，不需要开灯时开过多灯问 题。同时由于布线不便，分区域控制照明灯实施困难。

又如，远红外感应节电装置，利用远红外技术实施对教室照明的每组灯进 行智能化细化控制，当白天室内照度达标使，不开灯，室内无人灯自灭，在室 内照度不达标需要开启照明时，根据学生坐落的位置自动开启相应的照明灯， 实现了教室照明无人化自动控制管理；教室照明监控器(发明专利 200810235933.3)，通过光学系统采集选定的检测范围内的光能量并传递到光电 检测元件，检测系统将检测信号与设定的阈值进行比较，并根据比较结果作出 照明恰当、照明不足或照明过度等检测结论，根据得出的检测结论作出相应开、 关灯提示；惠州大景调光控制有限公司的智能照明控制系统，采用分布式、总 线型结构，系统中的每一个可调光电子镇流器均有自己的控制、存储单元，各 种感应器和控制面板、遥控接收器可直接连到镇流器上，当感应器状态变化或 有键按下时，所连的镇流器会按照系统配置时确定的控制策略，通过总线发出 命令，做出调光或开关动作，从而实现场景控制、感应控制等控制方式。

以上技术和产品都能够根据教室内光照的变化控制照明灯，但存在共同问 题是均采用有线方式检测光照度，由于教室内光照是否合适是以课桌面光照为 准，课桌与灯光控制器之间是不允许布线，因此只能间接检测课桌面光照度， 与实际情况存在一定误差，导致照明灯控制不准确，难于实现分区域控制照明 灯。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题和不足，公开一种教室照明无线检 测与控制装置及方法，能够通过无线方式检测教室课桌坐位上照度，与设定的照度下限 L₀和照度上限L₁比较，并结合课桌坐位上是否有人，实现对坐位上方的照明灯进行开启和照 度控制。

本发明所需要解决的问题是通过如下的技术方案实现的：由一个无线光照控制器和 一个无线光照检测器配对使用，每组日光灯管配置一对无线光照控制器和无线 光照检测器。

本发明所述的无线光照控制器包括无线单片机nRF9E5通信模块、人体红外 传感器及其检测电路、光电耦合器、D/A转换器、可调光电子镇流器及驱动电 路、供电模块组成；人体红外传感器及其检测电路输出位数字信号，经过光电耦合器光 电隔离后，通过输入端口与无线单片机nRF9E5通信模块相连，无线单片机nRF9E5通信模块 数字量控制信号通过输出端口与D/A转换器相连，输出模拟控制信号，通过驱动电路驱动可 调光电子镇流器工作，供电模块采用9伏电源供电，通过LM317稳压电路，产生3伏和5伏， 给无线单片机、传感器和其它器件供电。

本发明所述的无线光照检测器包括无线单片机nRF9E5通信模块、照度传感 器及其检测电路、供电模块组成；照度传感器及其检测电路输出模拟量信号，通过模 拟量端口与无线单片机nRF9E5通信模块相连，通过其内部A/D转换器采集照度值，供电模 块采用9伏干电池供电，通过LM317稳压电路，产生3伏和5伏，给无线单片机、传感器和其 它器件供电。