高校教室智慧照明研究
学校智慧教室照明系统设计设计方案
学校智慧教室照明系统设计设计方案设计方案：学校智慧教室照明系统一、背景介绍随着科技的不断进步，学校智慧教室现已成为现代教育的一部分。
智慧教室利用先进的技术来提供更好的教学环境和教育体验。
照明系统作为智慧教室中不可或缺的一部分，需要符合照明的基本原则，同时结合智慧教室的特点和需求来设计。
二、需求分析1. 节能环保：照明系统应采用节能灯具，例如LED灯，来降低能耗，并能根据不同时段和教室使用情况自动调整亮度，实现节能环保的目标；2. 舒适性：照明系统应提供适宜的亮度和色温，以保证学生在教室内可以舒适地学习，同时也要满足教师的教学需求；3. 自动化控制：照明系统应能根据教室使用情况和环境变化自动进行控制，例如当教室无人时自动关闭灯光，当有人进入教室时自动开启灯光，并可以通过智能设备实现远程控制；4. 交互性：照明系统可以与其他智慧教室设备进行互联，例如与投影仪、音响等设备进行联动，实现更好的教学效果；5. 安全性：照明系统需要具备安全可靠的特点，避免发生短路、漏电等安全问题。
三、设计方案基于上述需求分析，设计方案如下：1. 采用LED灯具：为了节能环保，照明系统应采用高效的LED灯具，其能效高，寿命长，亮度和色温可调，可以满足不同场景的需求；2. 自动调光功能：照明系统应搭配光感传感器，通过检测周围环境光强度，自动调整灯光亮度，保证适宜的照明效果；3. 色温调节功能：照明系统应具备色温调节功能，可以根据需要调整灯光的色温，以提供适合学习和教学的环境；4. 智能控制系统：照明系统应配备智能控制器，通过连接网络，实现对灯光的远程控制和管理。
教师可以通过智能设备或电脑实现对照明系统的控制，例如开关灯光、调整亮度和色温等；5. 人体感应控制：照明系统应搭配红外传感器，当教室无人时自动关闭灯光，当有人进入教室时自动开启灯光；6. 与其他设备的互联功能：照明系统应与其他智慧教室设备进行互联，例如与投影仪、音响等设备进行联动，实现更好的教学效果；7. 安全可靠性设计：照明系统应具备过流、过压等安全保护功能，避免因灯具故障引发安全问题。
校园教室智慧照明方案
校园教室智慧照明方案引言随着科技的不断进步和社会的不断发展，校园智能化建设已经成为了现代化教育的必然需求。
其中，智慧照明作为校园智能化建设的重要组成部分，不仅可以提高校园节能环保的水平，还能为师生创造一个更加舒适、安全的学习环境。
本文将介绍一种校园教室智慧照明方案，以实现教室照明的智能化管理。
方案概述校园教室智慧照明方案是基于物联网技术和智能控制系统的集中管理方案。
通过将教室的灯具、传感器、智能控制器等设备连接到互联网，并实现各设备之间的信息交互和远程控制，实现教室照明的智能化管理。
方案流程1.安装设备：首先，需要在每个教室中安装智能照明设备，包括智能感应器、智能控制器和LED灯具等。
2.设备连接：将安装好的设备连接到互联网，使其能够实现远程访问和控制。
3.传感器监测：通过智能感应器对教室内的光照、温度、湿度等参数进行监测。
4.数据传输：监测到的数据将通过互联网传输到智能控制器。
5.数据分析：智能控制器对传输过来的数据进行实时分析和处理，根据不同的情况进行相应的电力调整和控制。
6.照明控制：根据传感器监测到的数据和预设的规则，智能控制器将灯具进行自动控制，实现最优的照明效果。
7.远程管理：通过互联网，教师和管理员可以远程对教室照明进行管理，包括调整照明亮度、开关灯具等操作。
方案优势校园教室智慧照明方案具有以下优势：节能环保智能照明设备通过传感器对教室内的光照情况进行监测，根据不同的光照需求自动调整灯具的亮度，避免了不必要的能源浪费。
同时，智能控制器可以根据教室占用情况自动控制灯具的开关，进一步节省了能源消耗。
舒适性与安全性智能照明设备能够根据教室内的光照、温度、湿度等参数实现自动调光、自动调色温等功能，为师生创造一个舒适、适宜的学习环境。
同时，智能照明设备还可以根据教室占用情况实现自动开关灯的功能，提高了教室的安全性。
远程管理通过互联网连接，教师和管理员可以通过手机或电脑远程对教室照明进行管理，实现对照明设备的远程监控、调整照明亮度和开关灯具，大大提高了管理的便利性和效率。
教室智慧照明改造方案
教室智慧照明改造方案引言随着科技的不断发展，智慧照明系统在各个领域的应用越来越广泛。
教室作为学生学习的主要场所，对舒适的照明环境要求很高。
传统的照明系统已经不能满足教室的需求，因此，进行智慧照明改造是提高教室照明环境的重要途径。
本文将介绍一种教室智慧照明改造方案，通过使用智能照明设备和相关的技术手段，实现教室照明的智能化和节能化。
背景传统的教室照明系统一般采用荧光灯或白炽灯等非智能照明设备，由于缺乏智能控制功能，不能根据教室内的光照情况进行自动调整，造成能源的浪费。
同时，照明的舒适度也无法满足学生的需求，容易导致眼睛疲劳和注意力不集中。
为了改善这种状况，教室智慧照明改造势在必行。
方案设计第一步：安装智能照明设备首先，需要在教室中安装智能照明设备，包括具有智能调光和远程控制功能的LED灯具、光线传感器和人体传感器等。
LED灯具具有高效节能和寿命长的特点，可以取代传统的荧光灯和白炽灯。
光线传感器可以检测教室内的光照强度，根据需要自动调整灯光亮度。
人体传感器可以感知到教室内是否有人，当教室没有人时，可以自动关闭部分灯光，节约能源。
第二步：智能调光控制系统为了实现智能调光控制，需要安装智能调光控制系统。
该系统包括硬件和软件两部分。
硬件方面，需要安装中央控制器和无线通信模块。
中央控制器负责接收光线传感器和人体传感器等设备的数据，并根据预设的调光方案控制LED灯具的亮度。
无线通信模块用于与智能手机等终端设备进行通信，实现远程控制。
软件方面，需要开发一个智能调光控制应用程序。
这个应用程序可以通过无线通信模块与中央控制器进行通信，实现对教室灯光的远程控制。
通过这个应用程序，教师可以根据教学需要，在智能手机或平板电脑上调整灯光亮度和色温，营造出适合学生学习的照明环境。
同时，应用程序还可以根据教室内的光照情况，自动调整灯光亮度和色温，保持教室内的舒适度。
第三步：节能控制策略为了进一步提高能源利用效率，可以采取一些节能控制策略。
教室照明灯智能控制系统的研究
教室照明灯智能控制系统的研究随着科技的不断发展，智能化已经渗透到了各行各业。
在教育领域，智能化技术也开始得到了广泛的应用。
教室照明灯智能控制系统的研究，就是以此为背景而展开的一项重要课题。
教室照明灯智能控制系统的研究旨在通过技术手段，实现教室照明灯的智能化控制，从而提高教室照明的舒适性和节能性，为教学活动提供更加良好的环境条件。
该系统通过智能传感器、自动调光装置等技术手段，实现对教室照明灯的智能化控制，可以根据教室内的人流情况、自然光线情况等因素，自动调节照明灯的亮度和色温，达到最佳的照明效果。
教室照明灯智能控制系统的研究对于提高教室照明质量有着重要的意义。
传统的照明系统往往存在着亮度不足、色温不合适等问题，影响了学生的学习和教师的教学效果。
而智能控制系统可以根据实际需求对照明进行智能化调节，提供更加舒适的照明环境，有利于学生的学习和教师的教学。
智能控制系统还可以实现能源的节约，降低照明成本，对于学校和社会也有着积极的意义。
教室照明灯智能控制系统的研究不仅是一项技术研究，更是一项实用性研究。
智能照明系统一旦在教室中得到应用，将会给教学活动带来很大的便利和提升。
学生在明亮舒适的教室环境中学习，注意力更加集中，学习效果自然也会更好。
而教师在更加明亮舒适的教室环境中授课，也会更加有动力和效率。
智能照明系统还可以实现能源的节约，对于学校来说也是一笔可观的节能成本。
教室照明灯智能控制系统的研究对于教育领域有着重要的意义。
通过智能化技术手段，实现教室照明灯的智能控制，可以提高教室照明的舒适性和节能性，为教学活动提供更加良好的环境条件。
智能照明系统的实际应用也将会为学校和社会带来积极的影响，具有很大的推广价值和发展前景。
希望通过本文的介绍，能够引起更多人的重视和关注，推动教室照明灯智能控制系统的研究和应用，为教育事业的发展贡献力量。
教室智能照明控制系统的设计
教室智能照明控制系统的设计1. 引言1.1 背景介绍教室智能照明控制系统的设计是为了满足现代教育环境对节能、舒适性和智能化的需求。
随着科技的不断发展，人们对教室照明系统的要求也越来越高。
传统的照明系统往往存在能耗过高、光照不均匀、操作不便等问题，因此设计一套智能照明系统成为了迫切需要解决的问题。
随着智能控制技术的不断成熟和应用，教室智能照明系统的设计可以实现根据环境光强度和人体活动情况自动调节照明亮度和色温，达到最佳的照明效果。
智能照明系统还可以通过传感器实时监测教室内的环境参数，实现精准的能耗控制，降低能源消耗，从而实现节能减排的目标。
本研究旨在设计一种高效、智能的教室照明系统，可以根据教室实际情况智能调节照明，提升教室照明效果和舒适度，同时实现节能减排的目标。
通过研究教室智能照明系统的设计原理、传感器选择与布置、控制算法设计、能耗分析和性能评估等内容，为教室照明系统的智能化改造提供参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是设计一种智能照明控制系统，以实现教室照明的自动化调节和节能优化。
通过深入研究智能照明系统的设计原理、传感器选择与布置、控制算法设计、能耗分析和性能评估等方面，旨在提高教室照明系统的使用效率和舒适度，同时减少能源消耗和环境负担。
通过本研究的实施，可以有效降低教室照明系统的运行成本，提高教室内学习和工作的舒适度和效率，为学生和教师创造更好的学习和教学环境。
本研究也将为智能照明控制系统的进一步优化和推广提供参考和借鉴，为建立智能化、节能型的教室照明系统奠定技术基础，促进教育领域的可持续发展。
1.3 研究意义教室智能照明控制系统的设计在现代社会中具有重要的意义。
智能照明系统能够提高教室的舒适度和节能效果。
通过合理的照明控制，可以根据教室内的光线情况实现自动调节，不仅能够提供舒适的光照环境，还能有效减少能耗，降低维护成本。
智能照明系统还可以提高教学效果和学习氛围。
通过智能调节照明色温和亮度，可以提升学生的学习兴趣和专注度，有助于提高学习效率。
高校教室智慧照明研究
教室智慧照明需满足教学的使用性、视觉性和舒适性、 引导学生把注意力集中到教学演示区域、节能、照度自动调 节、开关控制智能化、适应不同场景模式等要求。
２．１ 改变光源和灯具布局
为提高桌面与黑板照度值，应用 DIALux 多次调试，采 用直接照明方式。确定 LED 面板灯（产品编号 PS120320K， 照明电流 3600Lm，功率 20W）为桌面灯具，垂直于课桌面、 平行于外窗排列 ；射灯为黑板专用灯具（OPPLE 140047716， 照明电流 3600Lm，功率 18W），平行于黑板排列，照射黑板 所反射出来的光应避开进入学生眼内，因此经过计算确定黑 板专用灯具与黑板的水平距离不应该大于 2.2m，使学生和教 师不受黑板反射眩光的干扰。
２．２ 设置场景模式
教学投影开启模式：此模式教师使用 PPT 展示教学内容、 播放视频、演示教学软件，同时在黑板上书写要点 ；学生利 用课桌面在书本上做笔记、勾画重点 ；二者均需优质的照明 环境，为避免眩光效应，投影仪上方黑板专用照明灯具关闭， 课桌第 1~4 排靠近投影仪处区域灯具照度值调节为 200Lx，远 离投影仪处黑板专用照明灯具照度值调节为 500Lx，教学其 他区域照度设定为 300Lx。
教学投影关闭模式 ：此模式教师只在黑板上书写教学内 容、展示的知识点繁多 ；离黑板 15m 的学生也要能看清黑板 字迹，并能在课桌面做笔记、勾画重点 ；同样二者均需优质 的照明环境。因此将靠近投影仪处黑板专用照明灯具照度值
基金项目 ：2018年度院级教科研项目，高校教室智慧照明研究（SCHYB-1818）。
源和灯具布局，以光敏传感器检测室内照度与人数、设置多种场景模式。最后应用 DIALux 仿真，验证了方案的
可行性。
高校教室智慧照明改造案例分析
2020年第1期(总第48卷第347期)建筑节能■节能改造与技术doi :10．3969 j．issn．1673-7237．2020．01．024收稿日期:2019-03-19;修回日期:2019-04-15高校教室智慧照明改造案例分析卢彦铮(内蒙古农业大学，呼和浩特010018)摘要:高校作为人员高度密集场所，尤其是教学楼的各教室因实际采光不同室内师生对照明的需求也不尽相同，加之高校教室开放式的使用模式，以及师生普遍缺乏节能意识，造成电能浪费现象突出。
通过对教室照明的控制方式进行技术改造，实现了智慧化控制，有效降低了照明的用电量。
关键词:教室;照明;智慧化控制中图分类号:TU113．19;TM923文献标志码:A文章编号:1673-7237(2020)01-0127-02C ase A nalysis of Intelligent Lighting Ｒetrofitting F orm in C lassrooms on C ampusLU Yan-zheng(Inner Mongolia Agricultural University ，Hohhot 010018，China )A bs tract :As a highly personnel-intensive place ，especially the teaching building ，the demand for lighting varies among classrooms due to different lighting conditions．In addition ，the open management mode of university and the weakening of energy-saving consciousness result in prominent energy waste．Through the technical transformation of the control mode of classroom lighting ，the intelligent control is realized ，and the electricity consumption of lighting is effectively reduced．Keywords :classroom ;lighting ;intelligent control0引言伴随着工业化和信息化水平的不断提升，人类对资源能源的需求量和利用率之间的矛盾日益突出。
教室智能照明控制系统的设计
教室智能照明控制系统的设计随着科技的不断发展，智能化的生活已经渗透到了人们的日常生活中的方方面面。
教育领域也不例外，智能照明控制系统的设计在教室里得到了广泛的应用。
智能照明控制系统能够根据环境和人们的需求自动调节照明亮度和色温，以提供更加舒适和节能的环境。
本文将介绍教室智能照明控制系统的设计原理、功能和实现方法。
一、设计原理教室智能照明控制系统的设计原理主要是基于环境感知和智能控制。
系统通过感知教室内的光线、温度、人流等信息，根据用户需求和环境变化自动调节照明设备的亮度和色温，以达到舒适和节能的效果。
1. 环境感知：系统通过传感器感知教室内的光线、温度、湿度、CO2浓度等信息，以及人们的活动信息，如人流密集的区域和人员数量等。
这些信息将作为系统调节照明的依据。
二、设计功能教室智能照明控制系统的设计功能主要包括：1. 光线监测与调节：系统能够实时监测教室内的光线情况，根据光线强度和方向调节照明设备的亮度和角度，保证教室内的光线均匀分布，减少眩光和阴影。
2. 色温调节：系统能够根据环境和用户需求自动调节照明设备的色温，使教室内的光线看起来更加舒适自然，有利于学生的学习和注意力集中。
3. 节能控制：系统能够根据环境感知信息和人员活动情况自动调节照明设备的亮度，实现节能效果。
当教室内无人时，系统可以自动关闭或调低照明设备的亮度。
5. 远程控制：系统可以实现远程控制和监控，教师或管理员可以通过手机或电脑对教室内的照明设备进行控制和调节，方便快捷。
三、实现方法1. 硬件实现：系统的硬件部分主要包括传感器、执行器和控制器。
传感器用于感知环境信息和人员活动信息，包括光线传感器、温度传感器、CO2传感器、红外传感器等；执行器用于控制照明设备的亮度、色温和分区，包括调光器、调色温器、智能开关等；控制器用于实现传感器信息的处理和执行器的控制，包括单片机、PLC等。
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高校教室智慧照明研究
作者：雷雪梅冯锐
来源：《中国新技术新产品》2018年第16期
摘要：本文针对高校教室存在照度不达标、照度均匀度不合适、亮度不足、人少灯全亮、人走灯仍亮和照度不能自动调节等现象。
同时为提高阶梯教室照明质量、照明智能化程度，提出一种智慧照明改善方案。
通过优化灯源和灯具布局，以光敏传感器检测室内照度与人数、设置多种场景模式。
最后应用DIALux仿真，验证了方案的可行性。
关键词：阶梯教室；照明质量；智慧照明；DIALux
中图分类号：TP393 文献标志码：A
0 引言
优质的照明环境不但可以减轻视觉疲劳，同时能提高教学效果，以满足师生的照明舒适性需求。
智慧照明应具备以下典型的特点：照度、照度均匀度、统一炫光值等参数符合国家标准；照度值可以根据需要自行调整；区域内的人数变化能够准确检测；灯具的开启与关闭能够实现手动模式与自动模式的综合利用；场景模式能根据需要自由切换。
1 照明现状分析
以我院综合实训楼108阶梯教室为研究对象，经查阅土建档案资料并实际测量确定108阶梯教室室内参数为15.55m（长）×15m（宽）×4m（高），教室共分为7级台阶，2～6级台阶大小为15m（长）×2m（宽）×0.1m（高），1级台阶大小为15m（长）×3.3m（宽）×0.1m （高），7级台阶大小为15m（长）×2.25m（宽）×0.1m（高）。
依据《照明测量方法》（GB/T 5700—2008），分区域选择课桌桌面、讲台、黑板为对象，设定桌面中心為数据采集点，用照度仪测量室内桌面、讲台、黑板的照度。
照度单位：勒克斯（Lx）。
分析桌面照度测试值可知。
最小照度值Emin=162 Lx，最大照度值Emax=317 Lx，平均照度值Eave=269.42 Lx，照度均匀度值U0=最小照度值Emin/平均照度值Eave=162/269.42=0.6。
桌面照度值大于等于300 Lx，集中分布在中间区域的4～10排，约占室内面积30%，其他区域照度值均小于300 Lx。
分析黑板、讲台的照度测试值可知，黑板最小照度值Emin=68 Lx，最大照度值Emax=83 Lx，平均照度值Eave=76.2 Lx，照度均匀度值U0=最小照度值Emin/平均照度值Eave=68/76.2=0.89。
讲台最小照度值Emin=123 Lx，最大照度值Emax=127 Lx，平均照度值Eave=124.4 Lx。
教室使用的灯源为三雄·极光，T5高效节能荧光灯（三基色），功率28W，色温6500K，光通量2600Lm。
《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）规定：教室桌面照度标准值为300 Lx，照度均匀度为0.6，黑板照度标准值为500Lx，照度均匀度为0.7。
教室内色温
3300K～5300K，色表为“中间”。
研究可知，课桌桌面照度值仅30%区域达到规定值；讲台桌面平均照度值只达到规定值的40%；黑板平均照度值远远低于规定值。
灯源色温的色表为“冷”不符合要求。
教学过程受到不同程度的影响，中后排部分学生看不清黑板字迹，前排部分学生感受的眩光效应明显，因而不能集中注意力学习，同时日常管理中存在人工启停开关麻烦现象，“人走灯依亮”、“人少灯全亮”的浪费现象。
2 智慧照明研究
教室智慧照明需满足教学的使用性、视觉性和舒适性、引导学生把注意力集中到教学演示区域、节能、照度自动调节、开关控制智能化、适应不同场景模式等要求。
2.1 改变光源和灯具布局
为提高桌面与黑板照度值，应用DIALux多次调试，采用直接照明方式。
确定LED面板灯（产品编号PS120320K，照明电流3600Lm，功率20W）为桌面灯具，垂直于课桌面、平行于外窗排列；射灯为黑板专用灯具（OPPLE 140047716，照明电流3600Lm，功率18W），平行于黑板排列，照射黑板所反射出来的光应避开进入学生眼内，因此经过计算确定黑板专用灯具与黑板的水平距离不应该大于2.2m，使学生和教师不受黑板反射眩光的干扰。
采用DIALux软件进行灯光照度仿真，通过DIAlux的造型功能建立教室模型，并为座椅、侧墙和端墙选择合适的材质，导入灯具配光曲线的IES文件，仿真计算。
结果显示，教室课桌面平均照度达到316Lx，最小照度286Lx，最大照度380Lx，照度均匀度0.9。
黑板平均照度达到504Lx，最小照度475Lx，最大照度520Lx，照度均匀度0.94。
数据符合标准，满足了教师与学生对灯光使用性、舒适性需求。
2.2 设置场景模式
教学投影开启模式：此模式教师使用PPT展示教学内容、播放视频、演示教学软件，同时在黑板上书写要点；学生利用课桌面在书本上做笔记、勾画重点；二者均需优质的照明环境，为避免眩光效应，投影仪上方黑板专用照明灯具关闭，课桌第1～4排靠近投影仪处区域灯具照度值调节为200Lx，远离投影仪处黑板专用照明灯具照度值调节为500Lx，教学其他区域照度设定为300Lx。
教学投影关闭模式：此模式教师只在黑板上书写教学内容、展示的知识点繁多；离黑板15m的学生也要能看清黑板字迹，并能在课桌面做笔记、勾画重点；同样二者均需优质的照明环境。
因此将靠近投影仪处黑板专用照明灯具照度值调节为500Lx，靠近投影仪处区域灯具照度值调节为300Lx，远离投影仪处黑板专用照明灯具照度值调节为500Lx，其他区域照度设定为300Lx。
学生自习模式：此模式满足学生利用个人电脑浏览网页、查阅资料、下载文献，在课桌面教材或笔记本记录资料的需求。
无须开启黑板灯具，因此学生桌面对照度要求不高设定为300Lx。
会议讲座模式：教室能容纳近两百余人，常用于教学会议、学术讲座等中型活动。
此模式显著特点为引导听众把目光集中在演讲席。
演讲席照度调节为300Lx，听众区域照度调节为150Lx。
2.3 区域人数、照度检测
选择光敏三极管检测教室内光照度，判断是否需要开灯；选择热释电红外传感器采集教室内人数，确定哪部分灯具需要开启，达到适用节能的目的。
4种传感器在某教室的分布如下：①和③为光敏三极管，分别安装在黑板斜上方左侧和右侧，通过选择不同的场景模式，判断黑板专用照明灯的开启或关闭；②为光敏三极管，安装在教室内，检测教室内的光照度，②同时嵌入红外传感器，检测教室内哪部分有人，决定相对应区域灯的通断情况。
④为光敏三极管基于不同场景模式，调节④处附近灯光的照度值。
2.4 通信控制技术
利用GPRS网络传输基于Zigbee无线传感器汇节点数据的完整无线网络设计，网络采用星型或MESH网状网络拓扑和需求时唤醒Zigbee模块的通信方式，系统的主控模块采用
80C51单片机，在无线通信模块的有效通信距离内，将各教室内的Zigbee节点信息通过上位机传递到照明控制回路。
结语
智慧照明通过改善照明质量，保证师生对灯光的舒适性要求。
智慧照明通过改善照明质量，保证了师生对灯光的舒适性要求，节约了用电成本，为新校区的照明建设提供了技术支持。
参考文献
[1]胡娅娅，李亚亚.基于物联网的教学楼照明自动控制系统研究[J].河北北方学院学报（自然科学版），2017，33（3）：47-51.
[2]胡华鑫.基于DIALUX的动车组客室灯光照明仿真[J].机械工程师，2017（3）：112-113.
[3]黄香琳.基于物联网的高校教室智慧照明方案研究[J].灯与照明，2015，39（4）：17-20.。