互联网+教室智能灯光控制系统设计

重庆房地产职业学院 申淑杰 李兴莉

互联网+教室智能灯光控制系统设计

重庆房地产职业学院 申淑杰 李兴莉

本着绿色环保节约用电的原则，本文主要提供一种互联网+LED多温色教室灯智能控制系统设计，包括LED灯组、控制模块、服务器、采集模块和传输模块，通过采集教室的人数及环境信息传输到服务器，服务器便可根据相应的人数及环境信息对教室的灯光进行智能控制，做到人离LED灯组自动熄灭，避免了用电浪费，节约能源，同时使学生在不同的季节里感受和环境温度不一样的视觉效果，从而预防和降低近视，以达到绿色环保高效节能的目的。

互联网+；智能灯光；节能；绿色照明

1 引言

在当前中国能源乃至世界能源危机严峻的形势下，人们极为关注可再生能源的开发和利用，同时也更加关注水能、电能等能源的节约使用。传统的照明方式已不符合对电光源高效节能的要求，建立一个低成本、简单、易操作、易维护的智能照明控制系统迫在眉睫。当然，除了工业用电，学校也是一支用电大军，因此，校园里的教室灯光及路灯若能做到绿色照明、智能控制，便可有效节约电能、保护环境，同时改善照明质量。

2 传统照明系统的主要问题

目前许多教室采用传统的照明系统，由于需要手动操作开关的通断，因此，当学生下课而从教室中离开时，如果最后离开教室的学生忘记关灯，将造成电能的大大浪费。同时，传统照明采用单色照明，不能调节色温、亮度，对学生的视力和学习效率均有不良影响。

那么，有没有一种方式能够让教室的灯光更加智能化呢？比如，教室里面没人的时候灯光自动熄灭，有人时灯光自动打开，并且灯光可以根据教室本身的明暗程度进行智能调节，等等。

图1 互联网+LED多温色教室灯控制系统图

3 互联网+LED多温色教室智能灯控制系统

互联网+LED多温色教室灯控制系统，包括LED灯组、控制模块、服务器、采集模块、传输模块和控制终端（如图1所示）。下面结合该图对本系统作进一步描述。

该系统中的控制模块为用于对LED灯组进行调节色温、亮度和进行分组调控、测试和检测的控制器，控制器包括用于调节LED灯组色温的色温控制单元、用于改变LED灯组亮度的亮度控制单元和用于对LED灯进行分组调控、测试和检测的分组控制单元；LED灯组与控制模块相连接，控制模块通过传输模块与服务器相连接。

该系统中的采集模块包括用于采集色温和亮度变化参数的环境采集单元和用于采集人体信息的人体采集单元，采集模块与传输模块连接。人体采集单元采集教室的人数数据，人体采集单元将教室的人数数据传至服务器，控制终端可以根据服务器统计的教室的人数数据对LED灯组的色温和亮度进行合理的控制。当教室无人并达到预设的教室空置时间时，控制终端关闭对应教室的LED灯组的电源。环境采集单元采集周围环境的色温和亮度变化参数，环境采集单元将数据上传至服务器，控制终端可以根据服务器统计的色温和亮度数据对LED灯组进行合理的控制。环境采集单元还可以将LED灯组所处环境的亮度信息传递至服务器，以对调整LED灯组的发光状态进行参考。

该系统通过控制器和传输模块对处于不同朝向和位置的教室的LED灯组进行分组、调节色温、亮度，使LED灯组不仅能够不受环境、气候的影响，而且还能够不受朝向和位置的影响，以满足学生们学习的需要。

整个系统通过传输模块在各模块间传递信息，传输模块包括无线传输单元和有线传输单元，用于将LED灯分组以及对调节LED灯组色温和亮度的控制终端包括无线控制终端和有线控制终端。无线控制终端通过无线传输单元与LED灯组连接，有线控制终端通过有线传输单元与LED灯组连接。无线传输模块可以根据实际需求可以采用：GPRS、3G/4G、红外、激光、超声波、无线射频(wifi、zigbee、蓝牙、RF等)无线智能控制技术，有线传输模块可以采用电力载波技术、高压有线控制和低压有线控制(RS485、RS433、RS232、RS422)等控制线方式。

4 与传统照明相比的优势

与现有技术相比，本研究的有益效果：本系统提供的一种互联网+LED多温色教室灯控制系统，可以远程控制LED灯组的色温、亮度、运行状态、电流电压、功率等，并对LED灯进行分组、调控、测试和检测等，通过分组使处于不同LED灯组的色温、亮度、运行状态、电流电压及功率等能够按教室不同朝向和位置及人们具体需要自动调节LED灯组的亮度和色温，做到人离LED灯组自动熄灭，避免了用电浪费，节约能源，同时使学生在不同的季节里享受和环境温度不一样的视觉感受，预防和降低近视，提高学生学习效率。

5 推广应用

本系统对于所有学校都具有很强的指导意义和推广价值，资源节约与我们每个人都息息相关，我们可以从点滴做起，从小事做起，从建设资源节约型校园做起，只要每一片校园都建成了资源节约型的校园，以资源节约型校园为辐射源，在全社会形成良性的资源节约及循环利用的价值体系。

当然本系统还可以推广应用到景观、智慧路灯、智能管廊等领域，从而形成资源节约型社会及可持续发展社会，以造福子孙后代。

[1]许建国,黄落兵,胡凤情,夏友兵.基于ZigBee的智能灯光控制系统[J].科技风,2016(10):40.

[2]张苏嘉.高校教学楼智能灯光控制设计[J].消费电子,2014(16): 210.

[3]杨家伟,胥布工.基于单神经元自适应PSD算法的分布式智能灯光控制[J].计算机应用研究,2016(6):1834-1838.

[4]Mr yang.智能台灯[EB/OL].哈尔滨工程大学.

申淑杰（1982—），女，重庆人，在职硕士研究生，重庆房地产职业学院讲师，研究方向：计算机、互联网。

2016年重庆市教委人文社会科学研究项目（规划项目）“互联网+时代的生态文明校园建设”（项目编号：16SKGH274）的成果之一。