校内照明管制对策及软件设计

作者：贾骏 鲍玉莹 王建平 单位：合肥工业大学

灯的具体色彩、亮暗度以及不同场合开关时间等参数可根据具体情况进行设定。在午夜时分等人流量小的情况下，系统能自动关闭部分照明设备，并进入省电模式。此外，还需考虑异常天气下的应对情况。在照明节点的各个模块中都设有故障报警功能，一旦系统出现故障，会令管理员在第一时间得知。照明控制场景的设计针对学校人口密度大，学生活动频繁的特点，通过对大学生的生活规律、照明亮度进行统计和测量，掌握一手资料。针对各种建筑的不同功能详尽分析，编写适合需要的灯光控制管理方式[5]。

宿舍照明学生公寓大多楼层高，照明设施纷繁复杂，对此，校园节能照明控制系统分别设置有早间模式、白天模式、夜间模式、无人模式等，各种模式之间可根据具体情况进行切换。切换控制方式有中央控制、定时控制和现场可编程控制3种。教室照明教室是师生工作学习的重要场所，控制系统具体设置为准备、上课、投影、休息、自习和清扫等模式。既可中央控制，也可自由控制。系统可自动感应教室内学生数量及需要的照明灯数量，自动调暗或关闭不需要的照明灯光，从而有效地节约能源[6-7]。图书馆照明图书馆是学校的必备设施，人流密度大，对光环境要求较高。经常看到阅览室在人少时依然灯火通明，造成极大浪费；有时又显得照度过低，影响阅读。为了在给师生提供更加舒适的读书环境，同时尽可能节约能源，对其照明系统设置阅读、自习和清扫3种模式，可根据人流量、教室用途及外界光强自动调节[8]。

公共走廊/楼道照明走廊照明最能体现智能照明的节能特点。经常发现走廊的灯在无人经过的时候依然亮着，大大浪费了电能。智能照明系统可以设置不同照度场景，根据现场情况自由切换。白天时室外日光充足，只需低亮度模式；傍晚时室外日光逐渐降低，在人流量高峰期，走廊灯应该全部打开；深夜时人流量非常小，照明系统自动回到低亮度模式[9]。食堂照明食堂是在校师生每天的必经之地，应为师生提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。智能照明控制系统预设早餐模式、午餐模式、晚餐模式和非就餐模式，灯光根据需要进行灵活分割，开启变换，起到节能作用校园路灯照明可对校园路灯照明采用多种控制方式，具体根据一年四季昼夜长短的变化和节假日自动进行调整。车库照明学校车库智能照明控制系统在中央控制主机的作用下，处于自动控制状态。可根据实际照明及车辆使用情况，将一天的照明分为几个时段，提供不同的照度水平。此外，在车库入口管理处安装可编程开关，用于车库灯光照明的手动控制，只需按1个键，便可改变整个车库的灯光，而无需到现场单个开关，减少了车库的运行费用[10]。

智能照明控制节点的研发智能节点是智能照明控制网络中最基本的单元，上接ZigBee网络，下接照明灯，为对被控对象进行实时控制，将网络通信端口上位机的设定值为输入量，通过I/O接口传输给微处理器芯片，通过芯片内部程序的计算处理，得到PWM信号，经I/O口输出，并通过驱动器加载在灯负载上，控制灯光的开启与关闭。其控制流程如（图略）。系统软件设计软件控制系统是校园节能照明系统设计的核心，直接决定校园节能照明系统的功耗及性能。本文设计的控制系统软件是在BorlandDelphi程序开发环境及SQLSERVER2000数据库环境开发调试的，编译后的EXE文件可直接在WindowsXP、Vista下运行。用户通过前端控制系统认证登陆后，可以直接对后台伺服程序发送指令，由后台伺服程序控制镇流器调光，其动作将同时被记录于数据库中。系统内对所有灯光镇流器通过MAC地址唯一编号，将行为类似的镇流器编成1组，组与组直接允许嵌套。通过这种方法，将整个系统形成树形结构，每个独立镇流器为树的枝叶，每1组形成树的节点。用户既可单独对某只镇流器操作，也可利用分组管理，快速改变该组下所有镇流器的工作状态。在无人操作的情况下，灯的调节默认由每种情景所设定的参数控制。

采用现代电力电子技术和网络通信技术，可大大提高学校照明电力的管理水平。通过对校园采用智能节能照明控制策略可产生明显的节电效果，也可为学校师生提供一个更舒适、明亮和高效的学习工作环境。