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基本信息
- 項目名稱：
- 新型節(jié)能燈具控制器的研制
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 課題用于日光燈照明系統(tǒng)的節(jié)電器，減少了國家用電大戶的無謂電能消耗，將各種公共場所用于日光燈照明的電能以較高的效率利用起來，有效地降低了對于電能資源的消耗。采用AT89S52單片機系統(tǒng)對教室燈光進行控制和管理，解決環(huán)境光參數(shù)輸入采集和人存在傳感器參數(shù)輸入采集的問題。只有在教室內(nèi)有人并且光線不能滿足學(xué)習(xí)要求（也就是光線暗淡低于200Lux）的時候允許開燈。其余情況不允許開燈。
- 詳細介紹：
- 此系統(tǒng)能用于現(xiàn)有教室照明系統(tǒng)的改造，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的人性化智能管理，提高用電效率；實現(xiàn)自動、手動燈光控制相兼容，以降低成本。此系統(tǒng)只有在教室內(nèi)有人并且光線不能滿足學(xué)習(xí)要求（也就是光線暗淡低于200Lux）的時候允許開燈。其余情況不允許開燈（特殊情況除外）（其余情況：1、光線強，有人；2、光線強，無人；3、光線弱，無人）。系統(tǒng)設(shè)計中采用AT89S52單片機系統(tǒng)對教室燈光進行控制和管理，解決環(huán)境光參數(shù)輸入采集和人存在傳感器參數(shù)輸入采集的問題。采取開、關(guān)燈的自動與手動兼容措施，能夠做到及時防盜報警。以環(huán)境光、人體存在狀況等外界環(huán)境為控制器輸入?yún)?shù)，還加入了時間控制參數(shù)，比單純?nèi)藛T管理教室燈光更合理。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計、發(fā)明的目的： 本課題從提高用電效率、消除無謂浪費的思路出發(fā)，設(shè)計了一種用于日光燈照明系統(tǒng)的節(jié)電器，旨在于減少國家用電大戶的無謂電能消耗，將各種公共場所用于日光燈照明的電能以較高的效率利用起來，不僅為企事業(yè)單位降低了用電成本，也有效地降低了對于電能資源的消耗。 基本思路： 1）了解教室照明光強的標(biāo)準。 2）調(diào)研教室燈光照明需求以及環(huán)境光強弱與開、關(guān)燈的關(guān)系。 3）研究人體存在探測技術(shù)，探測角度與范圍。 4）研究傳感器在教室分布、安放問題。 5）研究確定人體傳感器的有關(guān)參數(shù)。 6）研究燈光控制器電源問題，控制器參數(shù)值設(shè)定的要求及方案。 7）研究防盜報警等附加功能問題。 創(chuàng)新點和技術(shù)關(guān)鍵：本設(shè)計以環(huán)境光、人體存在狀況等外界環(huán)境為控制器的輸入?yún)?shù)，比單純的人員管理教室燈光更合理，更有效的降低教室燈光的資源費用；同時還加入了時間控制參數(shù)，使教室燈光的控制更加符合學(xué)校的作息時間。系統(tǒng)設(shè)計在實現(xiàn)智能化控制的同時，還設(shè)置了手動控制，硬件電路中采用簡易芯片，簡化了電路設(shè)計，同時節(jié)省了單片機I/0口資源，為系統(tǒng)進一步擴展留下了空間。系統(tǒng)功能的實現(xiàn)通過采用多任務(wù)模塊編寫，省去了一些不必要的延時程序，提高了系統(tǒng)的運行效率。 主要技術(shù)指標(biāo)： （1）研究的教室燈光控制系統(tǒng)能用于現(xiàn)有教室照明系統(tǒng)的改造，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的人性化智能管理，提高用電效率； （2）實現(xiàn)自動、手動燈光控制相兼容，以降低成本； （3）通過反復(fù)試驗和改進，最終達到可靠性、實用性、推廣性較好的目標(biāo)。
科學(xué)性、先進性
- 目前對燈光的智能控制，國內(nèi)外己經(jīng)開始采用，但對教室燈光的控制，尤其是我國教室燈光的智能控制尤為缺乏和不完善，依然是傳統(tǒng)式的人工管理。 本設(shè)計以環(huán)境光、人體存在狀況等外界環(huán)境為控制器的輸入?yún)?shù)，比單純的人員管理教室燈光更合理，更有效的降低教室燈光的資源費用；同時還加入了時間控制參數(shù)，使教室燈光的控制更加符合學(xué)校的作息時間。系統(tǒng)設(shè)計在實現(xiàn)智能化控制的同時，還設(shè)置了手動控制，硬件電路中采用簡易芯片，簡化了電路設(shè)計，同時節(jié)省了單片機I/0口資源，為系統(tǒng)進一步擴展留下了空間。系統(tǒng)功能的實現(xiàn)通過采用多任務(wù)模塊編寫，省去了一些不必要的延時程序，提高了系統(tǒng)的運行效率。本作品更適用于高校教室，并且使用起來方便合理。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 已實驗完成，并在教室開始投入使用。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品；圖片；圖紙
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本系統(tǒng)只有在教室內(nèi)有人并且光線不能滿足學(xué)習(xí)要求（也就是光線暗淡低于200Lux）的時候允許開燈。其余情況不允許開燈（特殊情況除外）（其余情況：1、光線強，有人；2、光線強，無人；3、光線弱，無人）。 以本校爾雅樓為例，階梯教室20個，每個教室44盞日光燈；小教室31個，每個教室18盞日光燈；以浪費電能一小時為例階梯教室可節(jié)約35.2度；小教室22.3度。該作品能夠規(guī)范教室的照明標(biāo)準，對保護學(xué)生的視力健康有很大的積極作用。同時提高照明設(shè)施的使用效率，延長有效壽命，節(jié)約了日常開銷。 在保證裝置能穩(wěn)定可靠工作的前提下，硬件設(shè)計上盡量采用性價比高的元器件，以降低成本。本控制系統(tǒng)與己有的教室燈光配套使用時，不需要對原有設(shè)備電路進行大的改動，以降低成本實現(xiàn)了教室燈光的智能控制。由于目前公共場所電能節(jié)約優(yōu)化方面沒有很好的規(guī)劃，而且很多人節(jié)能意識薄弱，故此節(jié)能燈具的研制很有必要，也非常的具有實用價值，推動促進了社會節(jié)能的節(jié)奏。
同類課題研究水平概述
- 據(jù)統(tǒng)計，世界上主要發(fā)達國家照明用電占總用電量的10% -20%，美國約占17%-19%。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加速，我國照明用電近十年來增幅巨大，2004年全國照明耗電量約2187億千瓦時，約占全部照明耗電量的20%，即437.4億kWh，因此，照明節(jié)電問題被列為除動力節(jié)電以外的另一重大節(jié)電項目。 美國路創(chuàng)電子公司是有近40年研制和生產(chǎn)環(huán)境調(diào)光產(chǎn)品的歷史和經(jīng)驗的世界上著名照明控制產(chǎn)品和系統(tǒng)的專業(yè)制造公司，自1961年發(fā)明并制造出世界上第一個調(diào)光器后，共開發(fā)了一萬余種照明控制產(chǎn)品。LUTRON產(chǎn)品以品質(zhì)優(yōu)良、性能可靠、操作簡便而著稱于世。奇勝電器的C-BUS系統(tǒng)設(shè)計和制造工藝滿足澳大利亞及歐洲電氣安全和電磁兼容性標(biāo)準?，F(xiàn)今，C-BUS系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于澳大利亞、新西蘭、日本、英國、馬來西亞、新加坡、南非、中國大陸、香港、澳門、臺灣等國家和地區(qū)。飛利浦推出了很多專業(yè)照明設(shè)計和高品質(zhì)的基于人體特征檢測的智能照明系統(tǒng)燈具。韓國愛默爾電子株式會社的TLC25OO系列產(chǎn)品是MRENG從2002開始歷經(jīng)3年開發(fā)的最新一代產(chǎn)品，它包含彩色液晶觸摸屏、液晶標(biāo)簽面板等先進的現(xiàn)場設(shè)備，屬于目前世界上最先進的照明控制產(chǎn)品。種種跡象表明世界各國都在采取不同方式來節(jié)約能源，節(jié)約電能。鑒于能源問題的重要性，我國在綠色照明工程新聞發(fā)布，綠色照明工程未來幾年間將在公用設(shè)施、賓館、商廈、居民住所等全國建筑物中推廣1.5億只節(jié)能燈，節(jié)電290億度電。上海、河北等一些地方采取政府對節(jié)能燈大宗采購每只補貼3至4元的方式進行推廣。從普通白熾燈到高效節(jié)能燈，使我國的電光源產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步向節(jié)電型轉(zhuǎn)變，熒光燈與普通白熾燈的比例由1995年的1：6.25上升到目前的1：1.5。 目前，我國照明用電約占社會總用電量的12%，采用高效照明產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低效照明產(chǎn)品可節(jié)電60%到80%。如今，北京正在大力推行綠色照明工程，己推出上百萬只綠色照明光源和部分節(jié)能電器，據(jù)測算年節(jié)約用電可達3442萬千瓦時，節(jié)約電費2519.7萬元。政府己經(jīng)在商廈、學(xué)校、醫(yī)院等更換了24萬只節(jié)能燈具。在奧運工程的建設(shè)上，也大量運用節(jié)能技術(shù)，北京的奧運場館“水立方”，通過采用大量的節(jié)能燈具，裝備新技術(shù)，通過增強透光性白天可節(jié)約照明能耗50%。由此可見，節(jié)能照明用電，對節(jié)能具有重要的意義。
