校园能源管控

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇校园能源管控范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

校园能源管控范文第1篇

一、把图书馆作为输入口。对校园环境起到净化作用

从文化形态学的角度看，校园文化内容包括：“校园物态文化”（图书文献、教研设备、电脑、建筑物等）、“校园精神文化”（中学生特有的思想观念、情感、价值取向等）、“校园方式文化”（生活方式、行为方式等），其中，校园物态文化是表层的，它要受到另两种校园文化的影响；而校同精神文化和方式文化的形成与扩张是最难的，需要时间和过程。在对校园文化的质量及其进程起重大作用的诸多因素中，传播媒介是一个因素，报刊书籍和连续出版物也是一个重要的因素，在这种情况下，学校图书馆作为知识聚集的宝库，通过搜集、整理、保藏和提供书刊资料，让学生作为主要吸收文化信息的集聚场所，便很自然地成为校园文化的“原料”供应地、加工地，乃至储存地、传播地。根据青岛二中学生阅读情况的调查分析显示，对中学生影响最大的渠道是社会思潮、影视作品、报刊杂志和文艺作品。如文学、科普、文体、历史、哲学、政治、军事等在学生阅读中占到72%的比例，可见，图书馆在整个校园文化控制系统中的重要地位和作用。

二、发挥图书馆导控功能，引领校园文化趋向

学校图书馆作为全校最主要的文化信息集聚场所，始终引领着校园文化的趋向，此外，学校图书馆本身亦是校园文化不可缺少的部分。也正是如此，才决定了它在校园文化控制中的地位和作用。因为这种特征，使学校图书馆在控制的方法模式上不可能雷同于团委、德育处等职能部门，就学校图书馆控制的方法模式上。一般有三种不同认识：

1、硬控性。学校图书馆往往对一些“有问题”的书刊杂志采取封闭的处理方法，不购人，不外借，对发现的“问题”书刊加以封存、销毁，而对“好书”则多进，或干脆只借这些书。我们先略去图书馆不是校园文化的唯一信息源这一点，就假设学生只能从图书馆得到外界的影响，那也会使学生们产生逆反和抵触，起负效应。更何况学校并不是封闭的，学生们可以通过其它渠道得到他们所需要的东西，我们从口袋书和不健康作品进入校园这点就可以看到，学生在学校图书馆借不到这些书，也可到外面租着看或买着看，可见，硬控不是明智之举。

2、软控性。不分优劣什么书刊都进，统统流通，并对由此产生的情况听之任之，使学生读者兼容百家，这种软控性可能对一部分学生起到好的作用（这只能由学生自身素质修养决定）。然而，由于学生本身的思想浅薄性，没有任何导控下的图书流通，只能造成学生思想的多元化和盲从心理，而这些对易冲动的中学生来讲只会引起思想和行为的动荡。

3、有限控制。（1）坚持以人为本，掌握中学生自身的特点，全面了解与重点导向相结合，注重藏书的计划性、系统性。注意由浅入深的层次配置，在此基础上不断分析学生的阅读心理，矫正他们的各种心理偏差，使他们不断地汲取知识营养，提高自身的综合素质。（2）引导与灌输相结合，以引导为主。中学生由于年龄、阅历、兴趣所限，识别能力不强，缺乏选择，读书往往只是从兴趣出发，如：盲目阅读、逆反阅读、猎奇阅读等，所以中学图书馆要有目的、有计划地制定出导读书目，为学生提供健康、优秀的书刊资料，有限地控制和积极引导学生读一些健康和有益的书籍。

校园能源管控范文第2篇

关键词： LED照明； 节能控制系统； GPRS无线通信； RT8482芯片

中图分类号： TN710?34； TM910.2 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）05?0156?04

0 引 言

相关统计表明，校园照明用电占学校总用电量的比重较大，且照明效果直接影响到学生及教职工的日常生活。目前，虽然各大学校园的照明系统基本上都满足照明需求，但大多存在不同程度的能源浪费问题。因此，在如今提倡节能环保的氛围下，对校园照明实施节能改造，采用智能新型照明控制系统将能源浪费控制到最低，是对学校发展提出的迫切要求。

针对目前高校教室照明灯具大多采用手动开关控制，经常出现的教室无人但灯具常亮现象，以及大多使用的荧光灯所造成的弊端：亮度单一不可调节，一定程度上造成了黑板和投影仪幕布反光，影响教学效果；荧光灯具会产生很强的直接眩光，容易引起用眼疲劳等问题，设计了一套适用于高校校园的LED照明节能控制系统。

1 系统设计基本原则

系统设计时，主要从以下五个方面考虑并采取合理的节能减排措施[1]：

（1） 高效电光源是照明节能的重要基础。目前，LED应用主要集中在信号指示、汽车灯具、景观照明和特殊照明等领域。随着对半导体发光材料研究的不断深入、LED制造工艺的不断进步、新材料的开发应用，制约LED发展的光效偏低和光通量成本偏高两大瓶颈问题得以解决，LED灯将凭借其节能、环保、安全、寿命长、色温弹性大、可控性强等特点及易于制作成点、线、面各种形式光源体的优势，大规模地应用于各种照明及其他领域。

（2） 选择合理的照度和照明方式。照度太低，起不到照明的作用；照度太高，既浪费电力资源，又造成光污染。在照明系统设计中，结合各个场所的具体视觉要求，确定照度标准值，同时照度设计留有一定裕量以补偿光源老化以及照明灯具积累灰尘后的光通量衰减。在满足照度标准的前提下，恰当地选用一般照明、局部照明及混合照明等照明方式来节约电力。

（3） 优化布设照明供电线路。照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，供电距离相等、导线截面积相同的情况下，三相四线制线路供电与单相二线供电方式相比可减少线路损失85%，比两相三线供电方式的线路损耗也小得多，因此照明系统应尽可能地采用三相四线制供电。同时，尽量采用铜质导线，以降低损耗；尽量避免铜、铝导线直接连接，以免连接处形成较大的接触电阻而浪费电能。

（4） 合理布设控制开关并充分利用自然光。设计照明线路时应尽量细化，合理布设照明灯具的控制开关：一个开关控制的灯具数不宜太多，且开关位置安排要恰当，以便于随手开关灯。根据具体的应用需要，控制开关可以是一般通断开关、变电阻式调光开关，也可以是时控、光控或声控开关等。同时，在教室照明设计中最大限度地利用自然光。

（5） 采用智能照明控制系统。实现照明系统智能化控制既可以提高照明系统的控制和管理水平，减少照明系统的维护成本，同时节约电量以减少照明系统的运营成本。

2 设计实例

本文以苏州大学本部校区的教学楼（主要包括博远楼、怡远楼、鸿远楼、逸夫楼、卫校楼等）和主干校园道路（文星东路、文星西路、东吴路、晴岚路、清荫路、钟楼路、钟楼西路、钟楼东路等）照明系统的改造为例。

该校区主要教室照明灯具统计情况，见表1。

阶梯教室采用栅格灯具，单个灯具含2支T8荧光灯管，普通教室和活动室则采用单管T8荧光灯。此外，主干道路宽度约为5 m，现有灯具为单侧安装，灯杆高度4.2 m，间隔18 m。经统计，以上路段共有80 W紧凑型荧光灯142盏。

2.1 教学楼照明系统改造设计

以苏州大学本部普通教室为例，教室面积（长×宽）为8 m×7.5 m，地面与灯具之间的距离约为3.2 m。现以12盏18 W LED灯管代替原有12盏40 W单管T8荧光灯。根据平均照度的估算公式，改造前的平均照度为604 lx，改造后的平均照度为735 lx。在用电量减少约50%的情况下，照度提高了约20%。

教室照明控制系统以微处理器为核心，在手动调节LED灯具亮度的基础功能上，结合红外热释电模块、光照度检测模块、计数模块，实现根据输入的红外信号、光照信号和人数信号综合控制教室中日光灯的亮暗，以达到节能减排的目的。同时，微处理器通过GPRS模块与监控室交换数据，接收指令并上传相关参数。教室照明控制系统的原理框图，如图1所示。

手动调光单元，可根据照明亮度的实际需求，实现10%～100%范围内连续调光。红外热释电传感器安装于教室吊顶中央区域，计数模块安装于门的内外墙壁，为控制系统判断教室是否有人提供信号。光照度检测模块对于充分利用自然光至关重要，入射到教室的自然光较强时通过控制系统调节可适当降低照明亮度或者关断灯具电源，自然光较弱的阴雨天或傍晚，系统自动调节增加照明亮度。

2.2 校园主干道路照明改造设计

系统采用50 W面板型LED灯具替换校区主干道路上的原用80 W紧凑型节能光源，同时引入时控、光控和GPRS无线通信控制相结合的控制方式。时控方式简单易实现，通过微处理器定时控制路灯开关，但开启和熄灭时间相对固定，对校园节能不利并且不能根据季节自动调整；光控方式控制准确性较差，在天气条件不好的情况下容易误动作。本系统设计中，采用时控、光控和GPRS无线通信控制相结合的方式，利用光控法根据环境明暗情况自动调节路灯亮度，通过时控法实现深夜的隔盏换相照明方式，同时GPRS无线通信控制便于工作人员在监控室临时调整，既充分节约电能，又增加了系统的灵活性[2]。

2.3 各节点联网控制方案

当系统需要远程控制或集中控制时，可利用RS 485、CAN、LIN、DALI、EIB等网络通信技术，实现控制信号的远距离和无线传输。

GPRS是在现有GSM网络上开通的一种新型分组数据传输技术，具有“永久在线”、“快速登录”、“按量计费”、“自如切换”、“高速传送”和“安全可靠”等特点。本系统中，采用GPRS无线通信技术，实现教学楼中的LED照明节能控制系统和校园主干道路上LED路灯控制系统的组网控制，并与监控室建立无线网络连接，接收监控中心的指令，并且将检测到的数据或异常信息上传至监控室。系统节点联网控制示意图，如图2所示。

3 系统相关电路设计

3.1 LED驱动电路

在一定程度上，驱动电路的性能决定着系统的整体性能和寿命。目前，LED驱动一般采用两种方式：恒压驱动方式或恒流驱动方式。恒压驱动电路相对简单，以前LED光源大多采用此种驱动方式，但不利于保持LED光输出的稳定性。对于LED而言，其通过的电压和电流近似成指数关系，而电流和光通量近似成正比关系[3]。采用恒压驱动方式时，驱动电压轻微的扰动都会造成光通量大幅度的改变，LED电压即使只有几毫伏的升高，其正向电流会有较大的变化。因而，根据LED的V?I特性，要求驱动电路的输出具有恒流的特性，输出电压可自动调整以适应负载的变化，同时驱动电路需要具有较高的效率，并且具备过压保护、过流保护等措施。基于上述要求，本系统设计了一款基于RT8482芯片的大功率LED恒流驱动电路，具体电路如图3所示。该电路最大输出功率可达150 W，且其输出电压自适应，同时还具有过压保护、过流保护等功能，可满足大部分大功率LED应用领域需求[4?5]。

图3中，[U1]为升压恒流输出芯片RT8482，电容[C3]用作输入电源滤波，电阻[R8]与电容[C2]实现环路补偿，[C4]为软起动电容，[C5]为偏压电容，电感[L1]与肖特基二极管[D1]实现能量存储及升压输出，电容[C6]与[C7]用于输出电压的稳定滤波，功率电阻[R13～R16]与芯片电流检测端相结合实现负载电流测量，电阻[R9]与[R10]采取串联分压方式检测输出电压大小。[U1]中，EN引脚接入5～20 V电压时芯片工作使能，ACTL和DCTL端分别连接模拟调光和PWM数字调光信号。

3.3 红外热释电模块

红外热释电传感器在控制系统中用于判断教室人员活动情况：当红外热释电模块探测到教室内无人但照明灯具依然工作时，控制系统开始倒计时，在设置的延迟时间内未探测到有人进入教室，则自动切断教室内所有灯具的电源。该系统中，红外热释电模块采用BISS0001红外传感信号处理器，该芯片具有良好的传感信号集成处理能力，配以少量元器件即可构成被动式的红外热释电检测模块，加上菲涅尔透镜后，能够探测150°的圆锥范围，直线探测距离为5 m左右。

3.4 计数单元设计

系统设计中，采用两套计数单元用于实现人员进出教室判别。其中，一套安装于教室门外墙壁上，另一套安装在门内墙壁上，安装方向和墙面平行。通过监测两套计数传感电路的依次输出信号，实现计数并判断出入情况。

计数单元电路如图5所示。该模块采用一个激光头和一套光强检测电路，激光头发出的光直射在光强检测电路的光敏电阻上。当有人进出教室遮挡激光时，光敏电阻上的光强变化使其电阻值发生较大变化，电路的输出随之发生跳变。

3.5 GPRS模块

系统设计中，GPRS模块设计选用Cellon公司的CMS91，它是一种双频段GSM/GPRS 10级模块，具有低功耗、接口接单、AT指令集功能完善等特点。借助于GPRS模块，实现各个节点的灵活控制与状态信息的及时反馈。

4 节能经济数据分析

经统计，苏州大学校本部现有各类教学教室124间，总计约使用1 830支1 200 mm长T8荧光灯管。下面对使用T8 LED日光灯替换荧光灯后的节能经济数据进行对比分析，具体数据见表2。

5 结 语

基于LED的节能照明控制系统具有高效、节能、低碳、环保等特点，虽然LED照明改造前期投资较大，但从长远发展角度来看，其后期节电回报较高，维护成本大大减少。该套系统同样适用于博物馆、大型酒店、地下停车场等照明需求量大的应用场合。

参考文献

[1] 史光宪，赵旭东.能源与节能管理基础[M].北京：中国标准出版社，2010.

[2] 陈美谦，刘暾东，周文博，等.基于GPRS的公共照明智能化监控系统设计与实现[J].电力自动化设备，2010，30（9）：114?117.

[3] 罗静华.大功率LED智能化照明控制系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2010（1）：50?52.

[4] 朱佳，许宜申，陈太军，等.基于RT8482的大功率LED驱动电路设计[J].现代电子技术，2012，35（18）：152?154.

校园能源管控范文第3篇

1场地规划校园选址布局尽可能在城市规划的文化教育区内，新、老校区应尽量相接或靠近；选址时要考量有无洪涝灾害、泥石流及含氡土壤、电磁辐射危害，以及火、爆、有毒物质等危险源威胁。注重土地资源的高效利用，在满足使用功能的前提下，建设具有适宜尺度的校园空间，规划合理的建筑密度、容积率、绿化率，为以后的发展留有充足的余地。

2环境规划校园交通应充分考虑人车分流，合理规划停车场设施和自行车停放场所；积极实施透水性道路及场地铺装，合理设置遮阳避雨设施，营造与自然和谐的校园环境；注重校园自然风貌的构建，也不忽视规划尺度适宜、亲切的小环境；针对校园生活垃圾的性质，进行垃圾分类，实行分区收集处理；对废弃物进行回收和再利用，对无法回收和再利用的废弃物集中处理，严格处置实验室、校医院的有毒有害污染物，减少环境污染；合理布置校园公用卫生间，方便使用并保持环境卫生。

3景观规划景观规划要统筹考虑集中绿化地块、道路和建筑物周边绿化，保证适度的绿化率；树木种植应注重生态平衡，合理选用适合当地气候的树种，合理搭配乔木、灌木、草坪、花卉；注重合理保留原有植被、动物栖息地；校园应结合地域、地形及气候特征，积极营造具有校园人文气息，符合师生心理特点和学习、交流、休息、运动等需要的功能性小品、小建筑、校园景观，校园水系规划、人造水景应结合自然条件和经济条件，不可豪华奢侈建设造成资源浪费。

4节能、节水规划科学计算并预测校园建筑的能源负荷，应充分考虑地域气候因素与校园建筑使用的特点，合理确定用能需求量；结合当地城市供能状况，合理优化校园能源系统的结构；因地制宜地利用自然能源，特别是可再生能源。合理地制定节水规划方案，按“高质高用、低质低用”的原则，生活用水、景观用水和绿化用水等按用水水质要求分别提供、梯级处理回用。采用雨水、污水分流系统，充分考虑雨水收集储存和污水的再生回用措施，有条件的校区考虑实施污水的能源化和肥分利用；合理规划雨水径流途径，最大程度地降低地表径流，采用多种渗透措施增加雨水的渗透量；合理确定节水指标，努力实现浇灌用水避免使用市政自来水和地下水等清洁水源。

5新建建筑规划高校校园里人流密集，建筑物楼内交通同时率高，从规划便捷与通达性来考虑，校内“多层建筑”比“高层建筑”有更多优势；由于“多层建筑”占地相对较多，随着用地紧张和校园规划的生长性，采取“低密高容”策略，在不提高建筑密度的前提下适当提高容积率，有选择地适度规划“高层建筑”，以节约土地资源和优化校园环境。考虑人流量与电梯使用问题，对行政办公、科研机构、学术团体、校内接待宾馆、专业性强而学生较少的实验室等功能性用房可规划安排校园高层建筑，并结合校园主景观适度布局。建筑布局和平面规划应根据当地气候特点和地形特征，注重与校园人文环境及自然环境的协调。

6既有建筑改造规划既有建筑改造规划是根据实际需要对原规划进行微调，必须以不破坏原规划的科学性、合理性为前提，根据功能性、生长性规划要求适度地调整；注重对历史建筑的保护改造，结合校园建设合理定位；应基于学校发展的合理需求和提高建筑物的资源、能源利用效率的原则，充分考虑建筑物的寿命周期、可行性和投入收益比。既有建筑的改造应注重与周围人文环境及自然环境的协调。一般遵循“三变三不变”的原则，即：校园主体骨架道路不能变，校园主要功能片区定位不能变，校区主景观轴线和重要景观节点不能变；同一功能区内的建筑布局可做调整，建筑单体体量可做调整，同一功能区内单体的功能可作调整。

校园设计

1环境设计通过利用自然风貌和人工造景，营造出舒适、和美、适宜的校园环境。采用绿色生态理念，应用现代计算机环境模拟等先进设计技术，优化校园的声、光、热、风及水环境设计；总平面规划设计注意噪音及噪音敏感建筑的合理布局，必要时采取隔离及降噪措施；合理设计建筑布局、朝向，避免建筑间互相遮挡，确保日照及采光需求，建筑设计中积极采用自然光；采用室外绿化、水景、透水性路面铺装等措施，缓解热岛效应；利用自然通风改善环境，避免建筑风害；设计与自然和谐的水环境，确保校园的用水安全措施，进行水资源有效利用和雨水、中水、污水的循环利用设计。

2建筑设计参照相关建筑节能设计规范及绿色建筑评价标准，结合校园特点合理进行设计；项目设计应提交节能设计专篇；严格执行国家节能规范的窗地比，优化建筑窗墙比，对有保温隔热要求的房间外窗优先采用双层中空玻璃窗，有条件时外窗玻璃材料可采用Low-E玻璃；控制建筑物体型系数（建筑物外表面积与建筑物体积之比），不追求建筑物的奇异、复杂的造型，降低体型系数是降低建筑护结构能耗的关键因素之一；北方寒冷地区加强对建筑物围护结构的冷热桥节能处理，确保墙面、屋面保温隔热性能。宜利用冬季日照并避开冬季主导风向；充分利用夏季自然通风；按照校园建筑的不同功能，进行日照分析，尽量满足不同建筑的采光需求；教室照明应考虑校园特点，采取合理的控制措施，校园照明应采用节能灯具和光伏板照明灯具。校园暖通空调设备系统要根据建筑物的功能、特性与寿命进行技术经济分析，合理设计，根据经验，尽量考虑集中供热、分控式制冷；电梯系统设计要考虑对应平时运行与寒暑假期运行的模式切换设计。

3建筑能耗分项计量系统按照“量化管理、定额用能”的原则，对冷热源设备、照明、空调输配系统、生活热水等用能设备系统分项计量，并预留数据传输接口；根据建筑用能规模和特点建立能耗数据的实时监控系统。

4节水与水资源利用合理设计供水管网水压，避免超压出流和爆管；淘汰非节水型器具，采用高效节水型卫生器具。雨水的收集与处理应充分考虑当地气候条件并结合景观进行设计，合理确定雨水的积蓄、处理及利用方式；污水、废水处理可以依据本校条件做专门设计处理。校园内采用分质供水系统，比如市政饮用水供水系统仅供师生饮用、洗浴、洗手等直接影响健康的用水；而冲厕、绿化、道路冲洗等用水宜采用回用水。树木、花草浇灌改软管喷灌为绿地微灌，浴室淋浴设备采用射频卡计费系统。

5可再生能源利用在建筑设计中充分利用各种主动式和被动式太阳能利用技术，并实现与建筑的一体化设计；结合条件采用地热、地表水源、污水源热泵及地热技术。如：学生浴室是校园设施中耗水耗能大户，应根据条件合理采用太阳能、地热能等可再生能源。学生食堂洗碗用水利用太阳能加热，即节约能源又方便使用。

6材料资源利用与节材建筑工程材料要安全、无害；建筑造型要素尽可能简约，避免大量装饰性构建；土建、装修应与新技术材料一体化设计，统一内装修，避免粗装修交工后二次改造装修；采用符合当地地质、气候特点的新型优质地方材料，尽量选用规格化、半成品化、装配化的建筑材料。

7室内环境质量校园建筑设计应重视改善室内环境，确保室内的舒适性和人员的健康，体现以人为本的宗旨。为确保室内空气品质，应尽可能利用自然通风或自然通风与机械通风复合方式；寒冷地区采暖要考虑房间温度调节措施，场馆、食堂、会堂等高大空间建筑宜采用低温辐射采暖系统、分层空调方式。合理利用天窗、反光板、反光镜、光导集光等自然采光强化和调控措施；室内采光系数或窗墙比满足当地光气候区的要求；室内公共空间照明采用分区照明和自动控制措施，积极利用LED、无极灯、三基色荧光灯等绿色节能灯具；教室照明应结合校园特点设计节能控制方式，避免教室“白天开灯、无人开灯、人少大面积开灯”等电力空耗现象，在教室、办公楼、学生公寓等楼道尽可能安装声控开关等。对建筑设备、机房等应采取消声、隔震及减震措施，减少相邻空间的噪声及震动干扰；沿交通干道的建筑外墙、外窗应有有效的隔声降噪措施。

结语

校园能源管控范文第4篇

[关键词] 校园教室 智能控制 单片机 节能 人性化管理

0 引言

随着工业化高速发展，能源问题已成为人们关注的焦点。能源浪费除经济损失外，还破坏了环境。在校园里，灯光、风扇数量多，工作时间长，用电浪费现象显著，且人力及管理成本高。调查资料显示，针对灯光或者风扇节能控制的设计已普遍存在，如苏州市美术馆新馆采用智能照明控制系统。还有一些地方，采用风扇智能控制系统，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。这些方案虽然在一定程度上实现了节能控制，仍不能实时控制节能；照明控制采用的是整体状态控制，风扇控制系统只注重转速和温度高低的关系，不能根据人流量进行智能操作。综上所述，这些系统若应用在校园节能上，并不能起到良好的效果。

本项目将两者进行创新整合，设计一组可以自动控制灯光和风扇的节能系统。该系统通过室内温度、光强、人数以及是否在正常工作时间段，通过光、热传感器等传入单片机进行系统处理。自动控制电灯和风扇在规定自然条件下的启动和关闭、在确定温度及人员多少的情况下控制风扇的转速、在规定时间以外电器全部关闭，最终达到节能减排和实现人性化管理的目的。

1 系统设计思路

综合教室电气设备开关状态的若干因素，本项目给出四个参数值：时间、温度、光线、人数；两个受控设施：电灯和风扇，其关系原理如图1所示。

由图1可知，当系统处于工作时间段、有人存在、光线较暗等情况下，灯光会自动打开。温度达到预设值，风扇自动开启。

考虑到实时控制的需要，本项目的系统必须做到实时对信号的采集进行分析及处理。为此，简单的数字电路已无法满足需要。经过分析，我们采用单片机作为控制中心模块，将采集到的参数信息进行判断并运算，输出两个控制信号。系统需要三级结构，初步的架构如图2所示。

图2中，外界参数通过传感器转换为电信号，经数字电路判别后以高低电平的形式输入到单片机，单片机根据输入的各个参量综合时间等因素进行分析输出控制信号对受控设施进行控制。传感器实时对信号进行检测并送入单片机分析处理，可以保证对受控设施的实时控制。

2 分模块设计

2.1 信号采集模块

为实现教室不同区域的电灯和风扇独立控制，需在教室不同区域进行信号采集。因此，每一个信号采集点均需要装配传感器。如在类似矩形的教室中可以考虑在教室四个角落附近各装配传感器。若教室偏长，则两头和中间区域也需要装配。为此，我们也需要考虑到采集范围重叠和采集死角等问题。

针对信号采集，门限值的判定是关键。首先，温度和光照可以设定为到达或超过一个特定值时，判定为“真”，系统进行工作。但是热释电红外传感器可以改变比较电路的电压值来改变输出信号的高低。例如，某一特定的风扇和电灯，与之相匹配的热释电红外传感器只要检测到有人存在，则在满足其他参数的条件下可以开始工作，而其他风扇则需要调高比较电压数值，使得只有在较多人存在时才会输出高电平使得该区域内风扇工作。这样做的好处是：①满足了有人在且其他条件满足的情况下就开启一些电器设备；②当另一区域人不多时，电气设备不会开启，使得这部分人自动转移到已开启电器设备下；③当人数较多时，会开启其他区域电气设备。

2.2 数据分析处理模块

由于要对多个教室或一个教室的多个区域电器设施进行控制，而单片机引脚有限，我们不是将所有收集到的信息直接交给单片机处理，而是在外部就用数字电路将一些参数信息进行简单的逻辑运算。例如，将光敏采集到的信号与热释电红外传感器采集到的信号进行“逻辑与”运算，将输出值送入单片机，这样可以节约一半的管脚数量。另外，单片机作为定时系统起到决定工作时间段的作用，这一作用大大节约了教室晚自习后熄灯所耗费的人力物力，使得系统更趋向于人性化。

单片机作为数据分析模块，需综合数字电路传输来的参数信号及内部时钟信号，当且仅当输入参数满足条件且在工作时间段时输出开启控制信号，当条件不成立时则输出关闭控制信号。

2.3 电路控制模块

单片机输出的高低电平不足以驱动电灯、风扇等电机，为了克服这一问题，我们提出采用继电器的办法。继电器能够很好地被单片机驱动，并可以在高电压和高电流情况下工作，且输出端的高电压电流不会对控制端产生影响。基于以上构想，我们将控制信号输入继电器控制信号输入端，输出端直接与电机相连。当控制端不满足条件时，电机不会工作，单片机判断外部信号及时间等参数均满足条件时，输出控制信号将继电器开启，实现对电机的控制。

为简化电路，我们提出将一个区域内的电机并联后由一个继电器进行驱动，这样既不会很大程度上影响系统的智能化，也能节约相应成本。同理，考虑到多教室的控制且教室与教室间的环境参数大体相同时，我们可把控制信号扩展到另一间教室使用。

3 结论

采用单片机为控制器，用红外、光敏和温度传感系统来检测室内有无人员及室内温度，设计了一个智能风扇及照明控制系统。该系统可以根据室内的温度来实时自动控制风扇的开关及风扇的档位；根据室内的光线来控制灯管的照明；根据是否有人和人员分布来控制是否打开某一区域灯光及风扇的开关，能够达到智能控制和节能的目的，尤其适用于学校教室、图书馆、楼道照明灯场所。

该系统仍有需要改进的部分：首先，各信号采集模块稳定性不够高，较难在恶劣的环境下运行。为了达到更理想的效果，建议在信号采集模块上增加反馈机制，利用负反馈提高稳定性；其次，单片机接口较少，只能满足受控电器较少的情况，建议可以改用ARM芯片来设计；最后，如果要用于实际中，需要用PCB印刷电路板，更好地保证不会出现虚焊或电路不稳定等问题。

参考文献：

[1] 周明珠．无触点开关在控制中的应用[J]．现代电子技术，2002,4（1）：22-24.

[2] 余发山．单片机原理及应用技术[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[3] 林雪梅．热释电红外传感器及其应用[J]．甘肃科技纵横，2005,7（1）：41-42.

[4] 张友德．单片机原理应用与实验[M]．上海：复旦大学出版社，1992.

校园能源管控范文第5篇

【关键词】计算机；物联网；应用

1计算机物联网相关概念以及关键技术分析

计算机物联网技术是互联网技术的延伸，指的是通过一定的通信协议，将特定设备接入互联网中，通过数据通信，实现设备智能化的控制管理。从物联网相关概念可以看出，物联网技术主要依托于三大技术的发展，第一，传感器技术的发展；第二，互联网技术的发展；第三，嵌入式设备（主要是指操作系统方面）的发展。传感器可以将物理设备的运行状态以电子脉冲信号的形式通过各类通信协议（IP协议簇、红外传输协议等）传输给嵌入式操作系统（或单片机类型的处理器），进而对相应的数据进行识别，判断出物理设备的运行状态，并以此做出适当调整，实现智能控制的目的。当下流行的智能手环设备就是一个典型的物联网应用，无人飞机、无人汽车以及智能家居设备都是未来物联网技术的缩影，总之，随之信息技术和传感技术的发展，物联网将焕发出更加蓬勃的生机。需要提及的是，目前物联网的发展受到网络方面以及传感器等方面的制约。在网络方面，要实现万物联网，主流的IPV4协议受到地址空间的限制，显然已经不能很好的满足容量需求，另外当前的网络数据传输速度以及数据容量都有待提升，同时网络安全问题也是亟待解决的重大隐患；在传感器方面，提升传感器种类、丰富程度以及将其小型化、微型化处理都是未来物联网技术需要面临的挑战。

2物联网应用分析

2.1工业方面的应用

物联网在工业方面的应用，更多的是指在工业控制方面的应用。工业生产往往需要具备一定的工业环境，如高温、高压、酸碱度、温湿度以及必要的机械震动等环境，传统的人工检测控制工作耗时耗力，还容易引起较大误差性，给工业生产带来诸多的不便。一旦引入物联网技术，信息处理系统通过终端传感器获得的实时数据，能够对生产过程进行实时控制，同时为了避免传感器的损坏引起的误差，可以采取多传感器并发处理技术，以保障获取数据的准确度。除此之外，生产企业可以对传感器采集的数据进行汇总、分析，进而获得更为精确的第一手数据，并以此为依据进行生产过程的调整。可见，融入物联网技术的工业成产能够获得更为有效的生产控制，同时也为自动化生产奠定了坚实的技术基础。

2.2农业方面的应用

农业涉及农业资源的管理、农业生产管理、农产品以及农业设备等诸多内容的管控。传统农业更多的依赖农业生产管理者的农耕经验，科技在农业方面的应用更多的表现为一些费时费力的工作，如播种、施肥、收割等工作。要对农业方面进行精细化的管控，物联网技术就显得格外的重要，通过丰富的传感器数据能够科学的反映出农用土地土壤酸碱度、水质、气象等方面的准确数据，根据这些数据进行农业生产的指导往往比农耕经验更为科学有效；另一方面，随着食品安全问题的日益突出，运用物联网技术能够实时的对农产品加工储藏、运输、供应等情况进行有效追踪，以快速、透明的信息处理过程进行农业管理是未来物联网技术在农业方面的应用。

2.3医疗卫生方面的应用

物联网技术的发展也为医疗卫生方面提供更加丰富的应用。一方面，能够对药品生产过程进行实时监控，从科研实验、到药物制备到最后的流通销售环境能够进行有效的追踪管理，保障药用产品的有效管控；另一方面，利用一些微型的传感器设备能够实现对人体健康状况的实时监控，这对于医疗方面有着重要的作用，同时通过实时数据的传输也会使得远程治疗更为有效；除此之外，物联网对于医疗器械的管控、血液信息管理等诸多医疗卫生都有着巨大的帮助。可见，物联网技术能够将现代技术更好融入医学卫生工作，使其更好的造福于人类。

2.4电力方面的应用

相当于传统电网技术，由传感器、通信、控制系统构建起来的构建起来的智能物联电网，可以方便的获取电网中各基础节点以及电力设备的运行状态，使得电力调配、业务信息、流量信息数据汇总和管控得到高度统一，电力系统中资源能够得到统筹性规划，实现电力应用的经济效益与能源效益达到最大化的发挥。因此，物联网技术对于提升我国电网发展也有着重要的意义。

2.5日常生活方面的应用

在人们的日常生活方面，物联网技术也显示出了巨大的潜力。首先，随着智能家具的逐渐普及，运用物联网技术能够使得将各种生活子系统进行有效的整合，人们仅需要简单的操作便可实现家居生活的统筹性管理；其次，随着人们生活水平的提升，类似于智能手表、智能手环类的产品会越来越丰富，人们能够通过简单的物联设备获取自身以及所生活环境的各类可感数据，以此来获得更为舒适、健康、安全的生活体验。另外，在日常家居安全方面，物联网技术也会发挥重要的作用，家居环境自动监控、报警、自然灾害检测、预防也必然有重要的进步。总之，物联网技术在智能家居方面也有着广泛的应用。

2.6其他方面的应用

当然，物联网技术的应用远远不止上述内容，在交通、安防、建设、水利、国防等人类生产生活的方方面面都渗透有着物联网的影子，世界上许多国家甚至已将物联网发展上升为国家发展战略，一些著名信息技术公司如IBM的智慧地球发展战略也相继被提出，可见物联网的重要性。总之，运用先进的信息技术、通信技术、传感器技术构建起来的物联网技术，再融合日趋成熟的云计算、大数据处理等先进技术，物联网技术必将引领未来科技潮流，将人类的生活生产方式推向新的高度。

参考文献

[1]罗永升.物联网与智慧校园的融合研究[J].信息化建设,2015(10).

[2]胡铭.物联网的发展趋势和应用前景[J].信息通信,2015(10).