一种智能教室节能控制与状态查询系统，包括：安装在教室门内、外两侧的红外对射式传感器，其输出脚和Zigbee主控芯片一的输入脚相连，构成教室人数监测单元；红外热释电传感器分布于继电器处，其输出脚与Zigbee主控芯片二的输入脚相连，主控芯片二的输出脚与继电器相连，构成教室局部灯光控制单元；光敏传感器安装在教室内，其输出脚与Zigbee主控芯片三的输入脚相连，构成教室亮度监测单元；Zigbee主控芯片四与连接有无线网卡的ARM微处理器相连，构成信息状态发射单元；总服务器接收信息状态发射单元的数据信息，建立数据库供手机、PC终端查询。该系统节约了能源，提高了教室的利用率，成本低，功耗低，运行可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能教室节能控制与状态查询系统，属于学校辅助设施与自动控制领域。
技术介绍
目前学校的教室大多不具有节能控制与查询的功能与设备，从而造成能量的浪费和不便:1、教室状态不明，查找不便:寻找自习教室，特别是在准备考试阶段，很多同学会为了解决寻找自习教室而花费很长的时间，或者浪费了很多时间也找不到可用的教室，因为有的教室是没有开放的，开放的教室里也存在满员的情况；2、电能浪费严重:教室无人灯却亮着，或者在光足够强的白天里教室的灯也亮着，再或者教室里就某个区域内存在少数几个人自习但教室里灯全亮着等等。近年来也有可对教室进行简单控制的设备，如申请号为201210293214.3和申请号为201420076465.0的专利，前者通过将教室的灯光控制器与上位机监控器无线连接，从而控制教室内灯的开关；后者通过主控制器判断教室为空闲或自习室进行开关灯；通过信息发布装置进行信息发布。这两种技术方案均是对整个教室的灯进行统一控制，不能针对教室内不同区域的灯光人员需要进行开关灯，造成电能的浪费；且均不能实时统计教室内实际人数，无法为寻找教室的同学提供可靠的指导信息。为了解决上述问题，让同学们节约时间，同时节约能源，亟需一种可实时查询教室状态，并可对教室内电源进行控制，节约能源的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能教室节能控制与状态查询系统，该系统可根据教室内人的分布和光亮强度控制灯的开关，统计教室内人数和灯光开闭情况，节约了能源；该系统可实现通过手机或PC终端对教室内人数的实时查询，节约了学生时间，提高了教室的利用率；且该系统成本低，功耗低，运行可靠。本专利技术实现其专利技术目的采取的技术手段是:一种智能教室节能控制与状态查询系统，包括:分别安装在教室每个门的内、外两侧的红外对射式传感器，红外对射式传感器的输出脚和Zigbee主控芯片一的输入脚相连，构成教室人数监测单元；红外热释电传感器分布于教室灯光的继电器处，红外热释传感器的输出脚与Zigbee主控芯片二的输入脚相连，Zigbee主控芯片二的输出脚与继电器的控制信号输入脚相连，构成教室局部灯光控制单元；光敏传感器安装在教室内，光敏传感器的输出脚与Zigbee主控芯片三的输入脚相连，构成教室亮度监测单元；所述的Zigbee主控芯片三通过Zigbee协议与Zigbee主控芯片二进行无线数据传输；Zigbee主控芯片四与ARM微处理器相连，同时ARM微处理器与无线网卡相连，构成信息状态发射单元；所述的Zigbee主控芯片四通过Zigbee协议同时与Zigbee主控芯片一和Zigbee主控芯片二进行无线数据传输；总服务器的无线网卡接收信息状态发射单元中的无线网卡传递来的无线数据信息，建立并更新数据库，供手机或PC终端查询。还可针对系统开发手机应用，实现用户登录，与总服务器连接后可查询教室人数信息。本专利技术中所用的Zigbee主控芯片是结合了 ZigBee协议桟，可进行ZigBee无线通讯，同时可对数据进行储存、处理、传输的一种芯片，如IT公司的cc2530芯片。Zigbee协议是一种低功耗个域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。本专利技术的工作原理是:通过判断安装在教室每个门的内、外两侧的红外对射式传感器的感应顺序，判断出人是进入教室还是离开教室，从而实现对教室内人数的计数及监测，并由Zigbee主控芯片一将教室内人数信息通过Zigbee协议无线传输给Zigbee主控芯片四，并进而传输给总服务器供查询。光敏传感器监测教室的亮度，并由Zigbee主控芯片三将教室内亮度信息通过Zigbee协议无线传输给Zigbee主控芯片二 ；当教室亮度信息大于设定阈值(即明亮的白天)时，主控芯片二控制教室局部灯光控制单元的继电器始终处于断开状态。相应的红外热释电传感器分布于教室灯光的各个继电器处(继电器平均分散于教室各个区域内，每个继电器控制所在区域的灯光的开关)，当传输来的教室内亮度小于设定阈值(即夜晚及阴暗天气时)，且红外热释电传感器检测到所在区域内有人时，则Zigbee主控芯片二通过继电器打开此区域内的灯，否则通过继电器关闭此区域内的灯；同时Zigbee主控芯片二将所在区域的灯的开闭情况通过Zigbee协议无线传输给Zigbee主控芯片四。Zigbee主控芯片四将汇集后的数据信息传递给ARM微处理器，并进一步通过无线网卡无线发射至总服务器；总服务器的无线网卡接收信息状态发射单元传递来无线数据信息，建立并更新数据库，供手机或PC终端查询；工作人员可通过手机或PC终端查询整个教学楼内教室人员分布和灯光开闭情况，学生可通过手机或PC终端查询教室内人员分布情况，从而确定自习地点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:—、通过教室亮度监测单元和教室局部灯光控制单元，控制教室内局部灯光的开闭，当自然光线足够时，不开灯；而当自然光线不够，且有人在灯附近的局部区域时，才打开此区域的灯；从而既满足了学生学习的照明要求，又最大限度地避免了能源的浪费，节能效果好。二、教室人数监测单元通过对射式红外传感器简单方便地实时统计教学楼内甚至是学校内各个教室的使用情况，便于学生更快捷地选择自习室，节约了学生时间，提高教室的利用率。三、采用基于Zigbee协议的Zigbee无线网络实现教室内各单元之间的无线连接，安装使用成本低，功耗少，且运行可靠。下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步描述。【附图说明】图1为本专利技术各单元无线传输关系图。图2为本专利技术的系统结构框图。【具体实施方式】图1，图2示出，本专利技术的一种【具体实施方式】是:一种智能教室节能控制与状态查询系统，包括:分别安装在教室每个门的内、夕卜两侧的红外对射式传感器，红外对射式传感器的输出脚和Zigbee主控芯片一的输入脚相连，构成教室人数监测单元；红外热释电传感器分布于教室灯光的继电器处，红外热释传感器的输出脚与Zigbee主控芯片二的输入脚相连，Zigbee主控芯片二的输出脚与继电器的控制信号输入脚相连，构成教室局部灯光控制单元；光敏传感器安装在教室内，光敏传感器的输出脚与Zigbee主控芯片三的输入脚相连，构成教室亮度监测单元；所述的Zigbee主控芯片三通过Zigbee协议与Zigbee主控芯片二进行无线数据传输；Zigbee主控芯片四与ARM微处理器相连，同时ARM微处理器与无线网卡相连，构成信息状态发射单元；所述的Zigbee主控芯片四通过Zigbee协议同时与Zigbee主控芯片一和Zigbee主控芯片二进行无线数据传输；总服务器的无线网卡接收信息状态发射单元中的无线网卡传递来的无线数据信息，建立并更新数据库，供手机或PC终端查询。【主权项】1.一种智能教室节能控制与状态查询系统，包括: 分别安装在教室每个门的内、夕卜两侧的红外对射式传感器，红外对射式传感器的输出脚和Zigbee主控芯片一的输入脚相连，构成教室人数监测单元； 红外热释电传感器分布于教室灯光的继电器处，红外热释传感器的输出脚与Zigbee主控芯片二的输入脚相连，Zigbee主控芯片二的输出脚与继电器的控制信号输入脚相连，构成教室局部灯光控制单元； 光敏传感器安装在教室内，光敏传感器的输出脚与Zigbee主控芯片三的输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能教室节能控制与状态查询系统，包括：分别安装在教室每个门的内、外两侧的红外对射式传感器，红外对射式传感器的输出脚和Zigbee主控芯片一的输入脚相连，构成教室人数监测单元；红外热释电传感器分布于教室灯光的继电器处，红外热释传感器的输出脚与Zigbee主控芯片二的输入脚相连，Zigbee主控芯片二的输出脚与继电器的控制信号输入脚相连，构成教室局部灯光控制单元；光敏传感器安装在教室内，光敏传感器的输出脚与Zigbee主控芯片三的输入脚相连，构成教室亮度监测单元；所述的Zigbee主控芯片三通过Zigbee协议与Zigbee主控芯片二进行无线数据传输；Zigbee主控芯片四与ARM微处理器相连，同时ARM微处理器与无线网卡相连，构成教室亮度监测单元；所述的Zigbee主控芯片四通过Zigbee协议同时与Zigbee主控芯片一和Zigbee主控芯片二进行无线数据传输；总服务器的无线网卡接收信息状态发射单元中的无线网卡传递来的无线数据信息，建立并更新数据库，供手机或PC终端查询。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：巢娅，马翠翠，赵扬，胡婕，李向波，沈萌，陈城，梁毅，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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