教學樓照明無線網絡自動控制系統的製作方法

2023-10-31 05:43:47 2

專利名稱：教學樓照明無線網絡自動控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種教學樓照明無線網絡自動控制系統，屬於照明控制技術領域，主 要用於對教學樓照明無線網絡自動控制和管理，實現教學樓節能照明。
背景技術：
教學樓照明往往由於節能意識淡薄和管理方法的缺陷，一方面大量存在「長明燈」 現象，造成大量能源的浪費，另一方面在教室、衛生間和過道等場合，該開燈時沒有開，不需 要開燈時開過多燈，導致教室照度的不適影響到師生的用眼健康、教學樓內夜間行走不安
^^^ 急 ^^ ο為此，目前出現多種教室照明調光技術和產品，如教室照明節能智能控制系統 (實用新型專利200820075481. 2)，由光電辨向探測電路、磁控探測電路、微控制器、顯示器 電路及照明燈電路構成，採用主動式近紅外直射辨向探測器技術來動態檢測教室的實際人 數，採用磁敏傳感技術檢測座位上是否有人，微控器根據教室人數的多少分區域控制照明 燈，有人區域必須人數坐滿後再來人方可開啟新區域的照明燈，實現人多多開燈，人少少開 燈，防止人少時分坐在幾個不同區域時開啟多個區域照明燈造成用電浪費；遠紅外感應節 電裝置，利用遠紅外技術實施對教室照明的每組燈進行智能化細化控制，當白天室內照度 達標時，不開燈，室內無人燈自滅，在室內照度不達標需要開啟照明時，根據學生坐落的位 置自動開啟相應的照明燈，實現了教室照明無人化自動控制管理；教室照明監控器(發明 專利200810235933. 3)，通過光學系統採集選定的檢測範圍內的光能量並傳遞到光電檢測 元件，檢測系統將檢測信號與設定的閾值進行比較，並根據比較結果作出照明恰當、照明不 足或照明過度等檢測結論，根據得出的檢測結論作出相應開、關燈提示。以上專利技術和產 品不足是沒有將教室照明與教學樓其它部分照明統一考慮，實現節能和安全照明。同時採 用有線方式檢測光照度、控制照明燈，由於布線不便，教室內分區域控制照明燈實施困難。又如，惠州大景調光控制有限公司的智能照明控制系統，採用分布式、總線型結 構，系統中的每一個可調光電子鎮流器均配有控制、存儲單元，各種感應器和控制面板、遙 控接收器可直接連到鎮流器上，當感應器狀態變化或有鍵按下時，所連的鎮流器會按照系 統配置時確定的控制策略，通過總線發出命令，做出調光或開關動作，從而實現場景控制、 感應控制等控制方式。該技術產品不足同樣採用有線方式檢測信息、控制照明燈，由於布線 不便，實現教學樓照明燈節能、安全的統一管理困難。
發明內容本發明的目的在於克服上述存在的不足，公開一種教學樓照明無線網絡自動控制 系統，能夠在教學樓內建立短距離無線通信網絡，採用無線單片機作為微處理器，通過無線 通信方式傳輸命令和數據信息，對照明燈實現集中統一監控管理。本發明所需要解決的問題是通過如下的技術方案實現的採用無線單片機作為微 處理器，包括配置在教學樓管理機房內的中心節點以及個人計算機，配置在各樓層的樓梯
3口的樓層匯聚節點，配置在各教室、衛生間、過道中心區域的一般匯聚節點，配置在每個照 明燈處的無線照明控制主節點、輔助節點以及由工作人員攜帶的監控移動節點，中心節點 與個人計算機之間有線連接，中心節點與樓層匯聚節點之間無線連接，樓層匯聚節點、一般 匯聚節點、無線照明控制主節點、輔助節點以及監控移動節點相互之間無線連接。本發明所述的中心節點、樓層匯聚節點以及一般匯聚節點包括無線單片機及其無 線通信口、串行接口、存儲器以及電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器 相連，無線單片機串行輸入/出口通過串行接口驅動產生標準串行口 ；中心節點通過串行 接口與個人計算機串行通信，通過無線通信口與樓層匯聚節點無線通信。本發明所述的主節點配置在照明燈旁，輔助節點配置在照明燈下方或者前方，主 節點和輔助節點成對使用；主節點包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、人體紅外傳感 器及檢測電路、照明燈可調光電子鎮流器及其D/A轉換器和驅動電路、電源；無線單片機及 其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，人體紅外傳感器及檢測電路輸出位數位訊號， 經過光電耦合器光電隔離後，通過輸入埠與無線單片機相連，無線單片機數字量控制信 號通過輸出埠與D/A轉換器相連，輸出模擬控制信號，通過驅動電路驅動可調光電子鎮 流器工作；輔助節點包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、照度傳感器及檢測電路、電 源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，照度傳感器及檢測電路輸出 模擬量信號，通過模擬量埠與無線單片機相連，通過其內部A/D轉換器採集照度值。本發明所述的監控移動節點包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、鍵盤IXD 顯示器及其接口電路、電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，通過 並行輸入/出口與鍵盤LCD顯示器及其接口電路相連。本發明的有益效果是通過短距離無線通信網絡對教學樓照明進行檢測與控制， 系統安裝配置方便靈活，管理自動化水平高，便於分區域按照不同自動控制方式、不同照度 要求對照明燈進行開啟和照度調節等自動控制，既能夠實現教學樓照明節能，又能確保師 生的用眼健康和夜間行走的安全。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明的教學樓照明無線網絡自動控制系統結構示意圖圖2是本發明所述的中心節點、樓層匯聚節點和一般匯聚節點的結構框圖圖3是本發明所述的無線照明控制主節點的結構框圖圖4是本發明所述的無線照明控制輔助節點的結構框圖圖5是本發明所述的監控移動節點的結構框圖在圖中，1個人計算機，2中心節點，3樓層匯聚節點，4 一般匯聚節點，5無線照明控 制主節點，6輔助節點，7監控移動節點。
具體實施方式
如圖1所示，本發明所述的教學樓照明無線網絡自動控制系統，採用無線單片機 作為微處理器，包括配置在教學樓管理機房內的中心節點2以及個人計算機1，配置在各樓 層的樓梯口的樓層匯聚節點3，配置在各教室、衛生間、過道中心區域的一般匯聚節點4，配置在每個照明燈處的無線照明控制主節點5、輔助節點6以及由工作人員攜帶的監控移動 節點7，中心節點2與個人計算機1之間有線連接，中心節點2與樓層匯聚節點3之間無線 連接，樓層匯聚節點3、一般匯聚節點4、無線照明控制主節點5、輔助節點6以及監控移動節 點7相互之間無線連接。如圖2所示，本發明所述的所述的中心節點2、樓層匯聚節點3以及一般匯聚節點 4包括無線單片機及其無線通信口、串行接口、存儲器以及電源；無線單片機及其無線通信 口通過串行總線與存儲器相連，無線單片機串行輸入/出口通過串行接口驅動產生標準串 行口 ；中心節點2通過串行接口與個人計算機1串行通信，通過無線通信口與樓層匯聚節點 3無線通信。樓層匯聚節點3和一般匯聚節點4負責照明燈無線照明控制主節點5與中心 節點2聯繫，一方面中心節點2將控制命令和參數通過各樓層匯聚節點3、一般匯聚節點4 下傳到各無線照明控制主節點5，另一方面，各無線照明控制主節點5將工作狀態和人員活 動情況、照度值等信息通過一般匯聚節點4和各樓層匯聚節點3上傳給中心節點2。如圖3、圖4所示，本發明所述的主節點5配置在照明燈旁，輔助節點6配置在照 明燈下方或者前方，主節點5和輔助節點6成對使用；主節點5包括無線單片機及其無線通 信口、存儲器、人體紅外傳感器及檢測電路、照明燈可調光電子鎮流器及其D/A轉換器和驅 動電路、電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，人體紅外傳感器及 檢測電路輸出位數位訊號，經過光電耦合器光電隔離後，通過輸入埠與無線單片機相連， 無線單片機數字量控制信號通過輸出埠與D/A轉換器相連，輸出模擬控制信號，通過驅 動電路驅動可調光電子鎮流器工作；輔助節點6包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、 照度傳感器及檢測電路、電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，照 度傳感器及檢測電路輸出模擬量信號，通過模擬量埠與無線單片機相連，通過其內部A/D 轉換器採集照度值。輔助節點6通過照度傳感器及檢測電路獲取照明燈下方或者前方照度 值，並將照度值無線傳輸給對應無線照明控制主節點5 ；無線照明控制主節點5採用紅外傳 感器及其檢測電路檢測照明燈下方或者前方是否有人，採用可調光電子鎮流器及其D/A轉 換器和驅動電路，按照設定控制策略實現對照明燈開啟和照度調節控制。如圖5所示，本發明所述的監控移動節點7包括無線單片機及其無線通信口、存儲 器、鍵盤LCD顯示器及其接口電路、電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲 器相連，通過並行輸入/出口與鍵盤LCD顯示器及其接口電路相連。監控移動節點7能夠 與無線照明控制主節點5、一般匯聚節點4直接通信遙控，進行單個照明燈和某區域照明燈 監控管理。
權利要求一種教學樓照明無線網絡自動控制系統，採用無線單片機作為微處理器，其特徵在於包括配置在教學樓管理機房內的中心節點(2)以及個人計算機(1)，配置在各樓層的樓梯口的樓層匯聚節點(3)，配置在各教室、衛生間、過道中心區域的一般匯聚節點(4)，配置在每個照明燈處的無線照明控制主節點(5)、輔助節點(6)以及由工作人員攜帶的監控移動節點(7)，中心節點(2)與個人計算機(1)之間有線連接，中心節點(2)與樓層匯聚節點(3)之間無線連接，樓層匯聚節點(3)、一般匯聚節點(4)、無線照明控制主節點(5)、輔助節點(6)以及監控移動節點(7)相互之間無線連接。
2.根據權利要求1所述的一種教學樓照明無線網絡自動控制系統，其特徵在於所述的 中心節點(2)、樓層匯聚節點(3)以及一般匯聚節點(4)包括無線單片機及其無線通信口、 串行接口、存儲器以及電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，無線 單片機串行輸入/出口通過串行接口驅動產生標準串行口 ；中心節點(2)通過串行接口與 個人計算機(1)串行通信，通過無線通信口與樓層匯聚節點(3)無線通信。
3.根據權利要求1所述的一種教學樓照明無線網絡自動控制系統，其特徵在於主節 點(5)配置在照明燈旁，輔助節點(6)配置在照明燈下方或者前方，主節點(5)和輔助節點 (6)成對使用；主節點(5)包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、人體紅外傳感器及檢 測電路、照明燈可調光電子鎮流器及其D/A轉換器和驅動電路、電源；無線單片機及其無線 通信口通過串行總線與存儲器相連，人體紅外傳感器及檢測電路輸出位數位訊號，經過光 電耦合器光電隔離後，通過輸入埠與無線單片機相連，無線單片機數字量控制信號通過 輸出埠與D/A轉換器相連，輸出模擬控制信號，通過驅動電路驅動可調光電子鎮流器工 作；輔助節點(6)包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、照度傳感器及檢測電路、電源； 無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，照度傳感器及檢測電路輸出模擬 量信號，通過模擬量埠與無線單片機相連，通過其內部A/D轉換器採集照度值。
4.根據權利要求1所述的一種教學樓照明無線網絡自動控制系統，其特徵在於所述的 監控移動節點(7)包括無線單片機及其無線通信口、存儲器、鍵盤LCD顯示器及其接口電 路、電源；無線單片機及其無線通信口通過串行總線與存儲器相連，通過並行輸入/出口與 鍵盤IXD顯示器及其接口電路相連。
專利摘要本實用新型涉及一種教學樓照明無線網絡自動控制系統，採用無線單片機作為微處理器，包括中心節點(2)、個人計算機(1)、樓層匯聚節點(3)、一般匯聚節點(4)、無線照明控制主節點(5)、輔助節點(6)以及監控移動節點(7)，中心節點(2)與個人計算機(1)之間有線連接，中心節點(2)與樓層匯聚節點(3)之間無線連接，樓層匯聚節點(3)、一般匯聚節點(4)、無線照明控制主節點(5)、輔助節點(6)以及監控移動節點(7)相互之間無線連接。本實用新型安裝配置方便靈活，管理自動化水平高，既能夠實現教學樓照明節能，又能確保師生的用眼健康和夜間行走的安全。
文檔編號H04L12/24GK201663746SQ20102010081
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者原瑾, 張夏蓉, 張西良, 張鋒, 李伯全, 李豔華, 王禹生, 路欣 申請人:江蘇大學