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高校教室燈光節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-03-03 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  4. 1. 1 各模式的控制方式和實(shí)現(xiàn)

  4. 1. 1. 1 強(qiáng)制模式

  管理員將自動(dòng)/ 強(qiáng)制開(kāi)關(guān)置為低電平,使系統(tǒng)進(jìn)入強(qiáng)制模式。在強(qiáng)制模下,通過(guò)按鍵設(shè)置開(kāi)關(guān)任意區(qū)域的燈,不再受工作時(shí)間、照度和人員分布的限制。

  4. 1. 1. 2 自動(dòng)模式

  管理員將自動(dòng)/ 強(qiáng)制開(kāi)關(guān)置于高電平,系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)模式運(yùn)行。

  4. 1. 1. 2. 1 自習(xí)模式

  當(dāng)無(wú)任何模式信號(hào)輸入時(shí),系統(tǒng)進(jìn)入自習(xí)模式。

  在該模式運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)先檢測(cè)教室內(nèi)是否有區(qū)域亮燈,然后檢測(cè)光照度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的300 lx。

  若是光照度大于此標(biāo)準(zhǔn),不管區(qū)域有沒(méi)有人都不開(kāi)燈; 若是小于則探測(cè)區(qū)域是否有人,有人則根據(jù)情況開(kāi)燈,無(wú)人則不開(kāi)燈。具體開(kāi)關(guān)燈控制規(guī)則如下:

  1. 開(kāi)燈

  當(dāng)照度不足時(shí)有人進(jìn)入教室,如果教室內(nèi)沒(méi)有區(qū)域亮燈則打開(kāi)人所在區(qū)域的燈,若是再有人進(jìn)入,則檢測(cè)第一個(gè)開(kāi)燈區(qū)域的人數(shù)是否大于Y0,若不大于則不再打開(kāi)其他區(qū)域的燈,若大于則采集各有人區(qū)域內(nèi)的人數(shù),并將人數(shù)進(jìn)行比較,打開(kāi)未亮燈區(qū)域中人數(shù)最多的區(qū)域的燈, 依此循環(huán)打開(kāi)第三區(qū),第四區(qū)……的燈。如果教室里有已亮燈區(qū)域,則分別記錄這些區(qū)域的人數(shù),如果有區(qū)域的人數(shù)少于標(biāo)準(zhǔn)值Y0, 不再打開(kāi)其他區(qū)域的燈; 如果都大于該值,則打開(kāi)未亮燈區(qū)域中人數(shù)最多的區(qū)域的燈。

  2. 關(guān)燈

  開(kāi)燈后,在自然光照不足( 照度小于X0 ) 的情況下,教室中只允許有一個(gè)亮燈區(qū)域的人數(shù)小于Y0,如有多個(gè)區(qū)域人數(shù)小于Y0,則保持這些區(qū)域中人數(shù)最多的區(qū)域的燈打開(kāi),關(guān)閉其他。在一個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)檢測(cè)不到人體存在信號(hào)則關(guān)閉該區(qū)域的燈,當(dāng)教室無(wú)人則關(guān)閉所有的燈。若自然光照充足,則關(guān)閉該區(qū)域的燈。程序流程如圖5。

5.jpg
圖5 自習(xí)模式流程圖

  4. 1. 1. 2. 2 板書(shū)模式

  板書(shū)模式和自習(xí)模式的不同在于講臺(tái)上是否亮燈。要板書(shū)講課, 老師必然出現(xiàn)在講臺(tái)上, 所以,板書(shū)模式的輸入信號(hào)就轉(zhuǎn)換成了通過(guò)安裝在講臺(tái)上方的從機(jī)板探測(cè)人體存在信號(hào)。當(dāng)講臺(tái)上t時(shí)間內(nèi)一直有人才認(rèn)為講臺(tái)有人。當(dāng)講臺(tái)上有人且無(wú)投影信號(hào)輸入則進(jìn)入此模式; 該模式下對(duì)座位區(qū)依然采用自習(xí)模式的控制規(guī)則。特別說(shuō)明,講臺(tái)區(qū)域與別的區(qū)域是相互獨(dú)立的, 即不受別的區(qū)域內(nèi)人數(shù)多少與燈亮與否的影響, 又影響不到別的區(qū)域, 開(kāi)關(guān)該區(qū)域的燈還加入了照度的判斷。

  4. 1. 1. 2. 3 多媒體模式

  多媒體模式則是通過(guò)安裝在投影機(jī)電源導(dǎo)線上的光電耦合器來(lái)判斷導(dǎo)線中是否有電流通過(guò),若有則認(rèn)為投影機(jī)在工作狀態(tài),則自動(dòng)切換到投影模式。

  進(jìn)入該模式則關(guān)閉前面區(qū)域的燈具,對(duì)教室后面區(qū)域依然采用自習(xí)模式的控制規(guī)則。

  4. 2 液晶顯示界面

  液晶顯示界面流程如圖6。該流程的實(shí)現(xiàn)由可視界面和按鍵共同完成。系統(tǒng)在初始化之后,可通過(guò)由一個(gè)外部中斷擴(kuò)展的四個(gè)按鍵進(jìn)行界面轉(zhuǎn)換和參數(shù)設(shè)置。在不同界面,按鍵的作用不同,用戶可根據(jù)界面提示輕松完成一系列設(shè)置。

6.jpg
圖6 液晶顯示界面

  4. 3 通信子程序

  為了避免發(fā)生多從機(jī)同時(shí)占用數(shù)據(jù)線的情況,RS485 通信采用主機(jī)廣播,從機(jī)*的模式。當(dāng)主機(jī)發(fā)送地址幀時(shí),只有與呼叫地址相符的從機(jī)做出回應(yīng),其他從機(jī)仍保持*狀態(tài)。地址相符的從機(jī)隨后根據(jù)主機(jī)發(fā)來(lái)的命令幀做出相應(yīng)的反應(yīng)。

  5 結(jié)論

  綜上,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)證明,本設(shè)計(jì)性能穩(wěn)定可靠,達(dá)到了較好的節(jié)能效果。設(shè)備采用光頻轉(zhuǎn)換器TSL230 克服了以往設(shè)計(jì)中不能準(zhǔn)確測(cè)量照度的問(wèn)題; 加入模糊人數(shù)閾值判斷標(biāo)準(zhǔn)解決了人員分布過(guò)于分散時(shí)打開(kāi)過(guò)多燈的問(wèn)題; 另外,多模式控制的自動(dòng)探測(cè)轉(zhuǎn)換使系統(tǒng)運(yùn)行更加智能便捷。在節(jié)能觀念深入人心的今天,人們很容易接受這樣低成本、高性能、操作簡(jiǎn)便的節(jié)能產(chǎn)品。


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