[实用新型]一种教室环境智能调控系统

说明书

本实用新型公开了一种教室环境智能调控系统，其特征在于该系统包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、计算机、单片机、电灯、推拉窗、推杆电机、空调、终端、无线通讯模块、直流电机、窗帘、话筒、音响、显示屏、滑轨和供电模块。本系统采用多种传感器进行物理环境实时监测，并配合计算机和单片机来进行智能调控教室内的光照、温度、空气情况等，使得结果更可靠；考虑到教室内不同区域的学生听课情况，并针对后排同学上课质量不佳进行优化，使得教室更加人性化；利用摄像头来实录上课情况，并将实录视频播放于教室中间区域显示设备上，供后侧学生看清授课实况；利用话筒和音响来调控授课声音大小，供后侧学生听见教师授课时的声音。

技术领域

本实用新型涉及环境智能调控领域，具体是一种教室环境智能调控系统。

背景技术

一直以来，教室是教师向学生传授课业的场所。教师在教室前侧讲台处讲解ppt、板书以及与学生互相交流知识，学生则在讲台下相应座位上听教师授课以及在非上课期间进行自主学习。作为一个长时间有大量人员使用的场所，教室对于环境的要求较高，具体表现为物理环境与授课环境。物理环境表现在日常光照、温度、湿度与空气状况等，授课环境通常表现为在教室后排座位区域的学生在上课期间可能遇到看不清板书(或投影仪)以及听不清教师讲课声音的情况。教室内的现有环境调节装置比如灯管、窗帘、空调等都需人工操作，且调节范围有限，同时可能产生的问题是调节装置在打开后经常忘记关闭，造成大量电能浪费。

申请号为201710866395.7的文献公开了一种基于云计算技术的教室环境智能控制系统，其具体做法是利用温度传感器、亮度传感器等采集室内环境信息，并采用红外温度检测装置检测教室人员个数，再通过云计算技术对教室内的灯光、空调、窗帘等装置进行相应的调节。但其管理存在不合理的情况，比如其提到的人员检测模块只能检测出教室内的人员总数，当教室内人员集中于某一区域时，其灯光还是全部打开，造成电能浪费。同时背景中提到的授课期间后排学生学习质量差的问题还是没有得到解决。且系统中提到的某些传感器安装在教室外侧，造成其使用寿命短。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种教室环境智能调控系统。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种教室环境智能调控系统，其特征在于该系统包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、计算机、单片机、电灯、推拉窗、推杆电机、空调、终端、无线通讯模块、直流电机、窗帘、话筒、音响、显示屏、滑轨和供电模块；

所述滑轨安装于教室墙壁上部或者天花板上；一个摄像头安装在教室前端天花板一侧，朝向教室前排学生座位，监视教室前方区域；另一个摄像头安装在滑轨中，朝向教室后排学生座位，监视教室后方区域，或沿滑轨移动至教室前方并转向，用于采集实时授课图像或视频信息；所述摄像头与计算机连接；

所述计算机通过串口线与显示屏连接；所述单片机分别与温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、电灯、推杆电机、空调、无线通讯模块、直流电机、话筒和音响连接，通过无线通讯模块与计算机连接或者通过串口线与计算机连接；所述推拉窗与推杆电机连接；所述终端通过无线通讯模块与单片机连接；所述窗帘与直流电机连接；所述音响安装于教室中间区域；所述显示屏安装于教室中间区域，用于播放授课期间的实录视频信息供后侧学生观看；所述供电模块为整个装置供电。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)采用多种传感器进行物理环境实时监测，并配合计算机和单片机来进行智能调控教室内的光照、温度、空气情况等，使得结果更可靠；

(2)不采用红外传感器，而是通过摄像头采集图像信息并经计算机图像处理后得到教室各个区域人员分布情况，并将人员分布情况传送至单片机控制模块，单片机同其他采集到的数据进行相应运算后智能控制电灯及空调，调控教室内的光照、温度、空气情况等，使得结果更准确；