专利名称：自习室节能控制系统及节能控制方法
技术领域：
本发明涉及照明、电器等的节能控制技术领域，尤其是一种用于教室、自习室、图书馆阅读室的节能控制系统，以及适用于该控制系统的节能控制的方法。
背景技术：
在中学、大学一般都设置有自习室，有的有单独的自习室，有的是利用教室在没课的时候可以作为学生的自习室使用；在有的一些图书馆也设有自习室和/或阅读区。在这些自习室都有照明设施，为了缓解夏天的炎热，有的还在这些公用的学习区域设置一些电风扇供在这些区域学习的人们消暑降温，使学生能有更好的环境以学习。目前，在这些区域的照明设施和点风扇有的是管理员统一进行开启和关闭的，不管人多还是人少都要把所有或者大面积的照明设施和电风扇开启，在人少的时候会造成电能的极大浪费。有的学校的教室或自习室并不是由管理员进行照明设施和电风扇统一管理的，而是使用自习室的学生可以自由开启，学生进入自习室后不管人员多少，经常打开很多的照明设施和风扇，造成极大的能源浪费；有些自习室在的照明设施和风扇在学生离开的时候也不关闭，也会造成能源的极大浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种自习室节能控制系统及节能控制方法，实现根据自习室内人员的多少、自习室内环境光线值以及环境温度进行智能控制开启照明设施和风扇的数量，达到节能的目的。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种自习室节能控制系统，将自习室分割为η个控制区域，在每个控制区域均设置一子控制单元，所述节能控制系统包括总控制单元，接收各检测装置的监测值a和各子控制单元的状态信号b，分析所收的值a和状态信号b并生成控制指令c至子控制单元；人体检测装置，该装置设置于自习室门口，与总控制单元连接，当检测到人体时向总控制单元发送检测信号al以启动总控制单元工作；环境光检测装置，该装置与总控制单元连接，检测自习室内的环境光线值a2，并将环境光线值a2送至总控制单元；环境温度检测装置，该装置与总控制单元连接，检测自习室内的环境温度值a3，并将环境温度值a3送至总控制单元；子控制单元，与总控制单元连接，将该子控制单元的状态信号b上传至总控制单元，接收总控制单元的控制指令C并响应总控制单元的控制指令；所述子控制单元包括一微控制器、设置于自习室内与该子控制单元对应的区域内的每个座位上的人体在位检测装置、为该区域照明的照明灯组和为该区域送风的风扇组，所述微控制器分别与照明灯组、风扇组和各个人体在位检测装置连接；所述微控制器统计该区域内座位的就座率d并与设定
4的就座率阈值d’进行比较后产生该子控制单元的状态信号b并发送至总控制单元。根据上述的自习室节能控制系统，提供的一种节能控制方法，包括步骤Si，人体检测装置检测到人体产生检测信号al并启动总控制单元工作；步骤S2，总控制单元接收环境光检测模块传送的环境光线值a2和环境温度检测单元传送的环境温度值a3和判断环境光线值a2是否小于设定的光线阈值a2’和温度值a3大于设定的温度值a3’产生两位的二进制结果信号e，则当a2大于或等于a2’且a3小于或等于a3’时，则e为00，不启动任何一个子控制
单元工作，结束；当a2大于或等于a2’且a3大于a3’时，则e为01，第一子控制单元的风扇组启动工作，照明灯组不启动工作，执行步骤S3 ；当a2小于a2’且a3小于或等于a3’时，则e为10，第一子控制单元的照明灯组工作，风扇组不启动工作，执行步骤S3 ；当a2小于a2’且a3大于a3’时，则e为11，第一控制单元的照明灯组和风扇组均启动工作，执行步骤S3。步骤S3，第一子控制单元的微控制器监视该区域内的上座率d，判断上座率d是否大于设定的上座率阈值d’，如果否，则继续监视，否则向总控制单元上传该第一子控制单元的状态信息号b ；步骤S4，总控制单元接收到状态信号b以后，产生控制指令启动并控制第二子控制单元工作。步骤S5，顺序检测子控制单元的状态信号，直至启动该自习室内所有的子监控单兀。具体的，所述微控制器监测上座率的方法设定座位上有人在位时人体在位检测装置向微控制器输出检测值1，否则输出检测值0 ；微控制器扫描与其连接的m个人体在位检测装置的检测值的1的个数与m的比值即为上座率d。具体的，所述上座率阈值d’的取值范围为25% 80%。本发明的技术方案可以达到的有益效果自动检测自习室内环境的光线值和温度值，以及自动检测自习室某些或某个控制区域内的上座率，智能化的控制是否在某个或者某些区域打开该区域或该某些区域的照明设施和/或风扇，在自习室内没有学生存在的时候，自动关闭该自习室内的所有照明设施和风扇，自动化程度高，还可以达到节约能源的目的。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1是本发明一种自习室节能控制系统的原理框图。附图标记1为总控制单元， &为子控制单元，3为人体检测装置，4为环境光检测装置，5为环境温度检测装置；21为微控制器，22为照明灯组，23为风扇组，21 24m为人体在位检测装置。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1所示，是本发明的一种自习室节能控制系统的原理框图。首先，将自习室分割为η个控制区域，在每个控制区域均设置一子控制单元^ 4，所述节能控制系统包括总控制单元1，与总控制单元连接的子控制单元^ 4、人体检测装置3、环境光检测装置4以及环境温度检测装置5。总控制单元1，接收各检测装置(人体检测装置3、环境光检测装置4以及环境温度检测装置幻的监测值a和各子控制单元^ 4的状态信号b，分析所接收的值a和状态信号b并生成控制指令c至某个或某些子控制单元；人体检测装置3，该人体检测装置3设置于自习室门口，与总控制单元1连接，当人体检测装置3检测到人体时向总控制单元发送检测信号al以启动总控制单元工作；环境光检测装置4，该环境光检测装置4与总控制单元1连接，检测自习室内的环境光线值a2，并将环境光线值a2送至总控制单元1 ；环境温度检测装置5，该环境温度检测装置5与总控制单元1连接，检测自习室内的环境温度值a3，并将环境温度值a 3送至总控制单元1 ；子控制单元& 4，与总控制单元1连接，子控制单元将自身的状态信号b上传至总控制单元1，子控制单元接收总控制单元的控制指令c并响应总控制单元的控制指令；所述子控制单元包括一微控制器21、设置于自习室内与该子控制单元对应的区域内的每个座位上的人体在位检测装置M1-Zt、为该区域照明的照明灯组22和为该区域送风的风扇组23，所述微控制器分别与照明灯组、风扇组和各个人体在位检测装置连接；所述微控制器统计该区域内座位的就座率d并与设定的就座率阈值d’进行比较后产生该子控制单元的状态信号b并发送至总控制单元。作为优选，本发明中所述的人体检测装置包括但不限于红外检测装置、开/关门感应检测装置中的任一检测装置。作为优选，本发明中所述的人体在位检测装置为一重力感应装置，设置于凳子的水平面板上。作为优选，本发明中所述的人体在位检测控制装置为一红外人体检测装置，该红外人体感应装置设置于该位置的桌凳或该位置对应上方的天花板上。作为优选，本发明中所述的上座率阈值d’的取值范围为25% 80%。针对上述的自习室节能控制系统的节能控制方法，包括步骤Si，当有学生要进入自习室时，设置在自习室门口的人体检测装置检测到人体产生检测信号al并启动总控制单元工作；步骤S2，总控制单元接收环境光检测模块传送的环境光线值a2和环境温度检测单元传送的环境温度值a3和判断环境光线值a2是否小于设定的光线阈值a2’和温度值a3大于设定的温度值a3’产生两位的二进制结果信号e，则当a2大于或等于a2’且a3小于或等于a3’时，则e为00，不启动任何一个子控制
6单元工作，结束；当a2大于或等于a2’且a3大于a3’时，则e为01，第一子控制单元的风扇组启动工作，照明灯组不启动工作，执行步骤S3 ；当a2小于a2’且a3小于或等于a3’时，则e为10，第一子控制单元的照明灯组工作，风扇组不启动工作，执行步骤S3 ；当a2小于a2’且a3大于a3’时，则e为11，第一控制单元的照明灯组和风扇组均启动工作，执行步骤S3。步骤S3，第一子控制单元的微控制器监视该区域内的上座率d，判断上座率d是否大于设定的上座率阈值d’，如果否，则继续监视，否则向总控制单元上传该第一子控制单元的状态信息号b ；步骤S4，总控制单元接收到状态信号b以后，产生控制指令启动并控制第二子控制单元工作。步骤S5，顺序检测子控制单元的状态信号，直至启动该自习室内所有的子监控单兀。在本发明的说书节能控制方法中，所述微控制器监测上座率的方法设定座位上有人在位时人体在位检测装置向微控制器输出检测值1，否则输出检测值0 ；微控制器扫描与其连接的m个人体在位检测装置的检测值的1的个数与m的比值即为上座率d。作为优选，本发明的节能控制方法的所述上座率阈值d’的取值范围为25% 80%。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.一种自习室节能控制系统，将自习室分割为η个控制区域，在每个控制区域均设置一子控制单元，其特征在于，所述节能控制系统包括总控制单元，接收各检测装置的监测值a和各子控制单元的状态信号b，分析所接收的值a和状态信号b并生成控制指令c至子控制单元；人体检测装置，该装置设置于自习室门口，与总控制单元连接，当检测到人体时向总控制单元发送检测信号al以启动总控制单元工作；环境光检测装置，该装置与总控制单元连接，检测自习室内的环境光线值a2，并将环境光线值a2送至总控制单元；环境温度检测装置，该装置与总控制单元连接，检测自习室内的环境温度值a3，并将环境温度值a3送至总控制单元；子控制单元，与总控制单元连接，将该子控制单元的状态信号b上传至总控制单元，接收总控制单元的控制指令c并响应总控制单元的控制指令；所述子控制单元包括一微控制器、设置于自习室内与该子控制单元对应的区域内的每个座位上的人体在位检测装置、为该区域照明的照明灯组和为该区域送风的风扇组，所述微控制器分别与照明灯组、风扇组和各个人体在位检测装置连接；所述微控制器统计该区域内座位的就座率d并与设定的就座率阈值d’进行比较后产生该子控制单元的状态信号b并发送至总控制单元。
2.根据权利要求1所述的自习室节能控制系统，其特征在于，所述人体检测装置包括但不限于红外检测装置、开/关门感应检测装置中的任一检测装置。
3.根据权利要求1所述的自习室节能控制系统，其特征在于，所述人体在位检测装置为一重力感应装置，设置于凳子的水平面板上。
4.根据权利要求1所述的自习室节能控制系统，其特征在于，所述人体在位检测控制装置为一红外人体检测装置，该红外人体感应装置设置于该位置的桌凳或该位置对应上方的天花板上。
5.根据权利要求1所述的自习室节能控制系统，其特征在于，所述上座率阈值d’的取值范围为25% 80%。
6.权利要求1所述的自习室节能控制系统的节能控制方法，其特征在于，包括步骤Si，人体检测装置检测到人体产生检测信号al并启动总控制单元工作；步骤S2，总控制单元接收环境光检测模块传送的环境光线值a2和环境温度检测单元传送的环境温度值a3和判断环境光线值a2是否小于设定的光线阈值a2’和温度值a3大于设定的温度值a3’产生两位的二进制结果信号e，则当a2大于或等于a2’且a3小于或等于a3’时，则e为00，不启动任何一个子控制单元工作，结束；当a2大于或等于a2，且a3大于a3，时，则e为01，第一子控制单元的风扇组启动工作，照明灯组不启动工作，执行步骤S3 ；当a2小于a2’且a3小于或等于a3，时，则e为10，第一子控制单元的照明灯组工作，风扇组不启动工作，执行步骤S3 ；当a2小于a2’且a3大于a3’时，则e为11，第一控制单元的照明灯组和风扇组均启动工作，执行步骤S3。步骤S3，第一子控制单元的微控制器监视该区域内的上座率d，判断上座率d是否大于设定的上座率阈值d’，如果否，则继续监视，否则向总控制单元上传该第一子控制单元的状态信息号b ；步骤S4，总控制单元接收到状态信号b以后，产生控制指令启动并控制第二子控制单元工作。步骤S5，顺序检测子控制单元的状态信号，直至启动该自习室内所有的子监控单元。
7.根据权利要求6所述的节能控制方法，其特征在于，所述微控制器监测上座率的方法设定座位上有人在位时人体在位检测装置向微控制器输出检测值1，否则输出检测值0 ；微控制器扫描与其连接的m个人体在位检测装置的检测值的1的个数与m的比值即为上座率do
8.根据权利要求6所述的节能控制方法，其特征在于，所述上座率阈值d’的取值范围为 25% 80%。
全文摘要
本发明公开了一种自习室节能控制系统及节能控制方法，所述系统包括总控制单元，以及分别与总控制单元连接的子控制单元、人体检测装置、环境检测光检测装置以及环境温度检测装置；所述子控制单元包括微控制器，以及分别与微控制器连接的人体在位检测装置、照明灯组和风扇组。所述方法包括检测到人体进入自习室启动总控制器；总控制器根据环境光线值和温度进行控制某个或某些子控制单元的风扇组和/或照明灯组工作或关闭。本发明可以智能的根据自习室内的上座率、环境温度、环境光线值进行自能控制照明灯组和风扇组工作，可以达到节能的有益效果。
文档编号G05B19/418GK102393708SQ20111033242
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者王纪云, 王雪栋 申请人:郑州单点科技软件有限公司