校園教室智能控制系統設計與應用

福州大學物理與信息工程學院 黃秋情 岳宗笛 黃俊斌 陳 新

0 引言

隨著工業化高速發展，能源問題已成為人們關注的焦點。能源浪費除經濟損失外，還破壞了環境。在校園里，燈光、風扇數量多，工作時間長，用電浪費現象顯著，且人力及管理成本高。調查資料顯示，針對燈光或者風扇節能控制的設計已普遍存在，如蘇州市美術館新館采用智能照明控制系統。還有一些地方，采用風扇智能控制系統，實現“溫度高，風力大，溫度低，風力弱”的性能。這些方案雖然在一定程度上實現了節能控制，仍不能實時控制節能；照明控制采用的是整體狀態控制，風扇控制系統只注重轉速和溫度高低的關系，不能根據人流量進行智能操作。綜上所述，這些系統若應用在校園節能上，并不能起到良好的效果。

本項目將兩者進行創新整合，設計一組可以自動控制燈光和風扇的節能系統。該系統通過室內溫度、光強、人數以及是否在正常工作時間段，通過光、熱傳感器等傳入單片機進行系統處理。自動控制電燈和風扇在規定自然條件下的啟動和關閉、在確定溫度及人員多少的情況下控制風扇的轉速、在規定時間以外電器全部關閉，最終達到節能減排和實現人性化管理的目的。

1 系統設計思路

綜合教室電氣設備開關狀態的若干因素，本項目給出四個參數值：時間、溫度、光線、人數；兩個受控設施：電燈和風扇，其關系原理如圖1所示。

由圖1可知，當系統處于工作時間段、有人存在、光線較暗等情況下，燈光會自動打開。……