經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高校教室照明用電的管理基本是一種粗放式的管理狀態(tài)，一是沒有專人管理，由學(xué)生自行控制開啟，晚自習(xí)后統(tǒng)一關(guān)閉燈具；二是利用定時開關(guān)，定時接通和關(guān)閉教室的照明電源。對教學(xué)樓照明管理的要求是在充分保證教室的照度的前提下，盡可能地節(jié)約電能。上述兩種模式都不同程度地存在著缺陷，從而造成電能的浪費(fèi)。

第一種模式的特點是可以靈活地滿足不同季節(jié)、天氣、樓層和朝向的照度要求，控制簡單，是常用的一種方式，但也是最為浪費(fèi)電能的一種方式，因為在強(qiáng)光下人眼對弱光不敏感，在自然光照大于燈具光照的情況下，難以覺察到燈光的存在，這是造成白天長明燈的主要原因。第二種模式比上一種模式在節(jié)能方面有很大的提高，但其致命缺點是無法及時地保證各個教室的照度，因為自然光照不僅受時間、季節(jié)等已知因素的影響，而且還要受天氣、樓層和朝向等具體因素的影響。

高校教室照明節(jié)能主要有兩種途徑：一是選用高效電光源和燈具。在保證照明質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少用電量的根本途徑就在于提高光源與燈具的效率，像現(xiàn)在的LED等科技性很高的照明光源的使用，但是現(xiàn)在高校的教室都是舊的日光燈光源，一次性更換全部光源需要的資金是很大的，很多高校承擔(dān)不了這筆開銷。二是在現(xiàn)有燈具的基礎(chǔ)上采用智能化控制系統(tǒng)，通過優(yōu)化照明系統(tǒng)的運(yùn)行來達(dá)到降低能耗的效果，而引入一套智能化控制系統(tǒng)的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于更換全部光源的造價。

節(jié)能是照明智能化控制系統(tǒng)的最大優(yōu)勢。傳統(tǒng)的照明工作模式，只能是白天開燈，晚上關(guān)燈。而采用了智能照明控制系統(tǒng)后，我們可以根據(jù)不同場合、不同的人流量，進(jìn)行時間段、工作模式的細(xì)分，把不必要的照明關(guān)掉，在需要時自動開啟。同時，系統(tǒng)還能充分利用自然光，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照度。控制系統(tǒng)實現(xiàn)了不同工作場合的多種照明工作模式，在保證必要照明的同時，有效減少了燈具的工作時間，節(jié)省了不必要的能源開支，也延長了燈具的壽命。下面是該智能控制系統(tǒng)的工作原理：

首先，該系統(tǒng)對教室的采光情況進(jìn)行統(tǒng)計，以此作為是否需要打開照明系統(tǒng)的依據(jù)，該功能主要是通過光電探測器來實現(xiàn)的?？紤]到教室內(nèi)距離窗戶遠(yuǎn)近的差異，受到日光不同強(qiáng)度的特點，為克服光電探測器受光面較小的弊端，應(yīng)該在教室內(nèi)合理地分布光電探測器，用于科學(xué)地探測自然光照的強(qiáng)弱。光電探測器在教室中的分布則根據(jù)此統(tǒng)計情況進(jìn)行設(shè)置，即在每個區(qū)域的距離窗戶最遠(yuǎn)的地方安放一個光電探測器。每個區(qū)域的日光燈則由設(shè)置在教室內(nèi)的開關(guān)或遠(yuǎn)端的主控系統(tǒng)的上位機(jī)來控制。此外，相鄰的不同區(qū)域裝置的探測范圍都有一定的重疊以確保當(dāng)有人在相鄰兩個區(qū)域中間學(xué)習(xí)時能夠得到足夠的光照。當(dāng)教室要作特殊使用時(如多媒體教學(xué))，則需要拉上窗簾，關(guān)閉所有的日光燈或只打開少量微弱的燈具。當(dāng)教室的自然光照不夠，教室中有一個同學(xué)單獨處于某一個控制區(qū)域內(nèi)時，只有他所在區(qū)域的日光燈亮；當(dāng)再有其他同學(xué)來這個教室學(xué)習(xí)時他們完全可以選擇坐在已經(jīng)亮燈的地方，若他們選擇其他區(qū)域?qū)W習(xí)，情況類似。這樣就完成了對教室照明的智能控制，起到了節(jié)約電能的作用。

其次，就是教室人數(shù)的統(tǒng)計。日關(guān)燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要針對下面兩種情況來設(shè)計的。第一種情況是該系統(tǒng)接入教務(wù)處的教室管理系統(tǒng)，教室在上課時，此種情況不需要做過多的判斷，默認(rèn)為教室處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，系統(tǒng)開啟教室里的所有日光燈，當(dāng)教室上課結(jié)束后，系統(tǒng)自動延時一段時間后自動關(guān)閉教室內(nèi)的所有日光燈。第二種情況是教室用于學(xué)習(xí)自習(xí)，系統(tǒng)首先開啟沒有上課安排的教室作為第一個學(xué)生自習(xí)室，同時系統(tǒng)通過計數(shù)器對進(jìn)入該教室的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)進(jìn)入教室的人數(shù)陸續(xù)地打開教室的日光燈，若上自習(xí)的學(xué)生人數(shù)達(dá)到該教室最大可容納人數(shù)的90%時就表示此教室已滿員，那么再開放第二個沒有上課安排的教室作為第二個學(xué)生自習(xí)室，依次類推。

對進(jìn)入教室人數(shù)的統(tǒng)計靠反射式紅外傳感器來完成，不僅僅是進(jìn)入教室內(nèi)人數(shù)的統(tǒng)計，而且是由其統(tǒng)計的人數(shù)來決定教室內(nèi)亮燈數(shù)量，以實現(xiàn)節(jié)約電能的目的。該反射式紅外傳感器分別安裝在教室門內(nèi)外兩面來完成對人體的探測，實現(xiàn)對進(jìn)入和離開教室學(xué)生人數(shù)的統(tǒng)計。

該系統(tǒng)中還可以進(jìn)行報警設(shè)置，如當(dāng)教室內(nèi)沒有人，卻有照明燈具在工作，這時教學(xué)樓的總控會報警提示，提醒管理人員熄滅相應(yīng)教室的用電設(shè)備。在主控系統(tǒng)中，如處理器對控制器有狀態(tài)請求或控制器本身產(chǎn)生故障，控制器可向主控系統(tǒng)返回本機(jī)狀態(tài)。

該照明智能控制系統(tǒng)以教室監(jiān)控系統(tǒng)為重點，根據(jù)目前高校的教學(xué)樓特點，通過實時監(jiān)控、檢測教室內(nèi)部環(huán)境的變化，適時自動、準(zhǔn)確、及時開啟和關(guān)閉照明電源，可以有效地解決目前學(xué)校教室普通照明開關(guān)由于不能及時關(guān)斷照明系統(tǒng)，而造成能源大量浪費(fèi)的問題。大大減少了管理人員的數(shù)量，也解決了燈具使用壽命短等一系列困擾管理者的難題，并為學(xué)校后勤智能化管理發(fā)揮作用。

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[3]胡興軍.發(fā)展中的智能照明系統(tǒng)[J].光源與照明，2004

作者簡介：

曲冬日（1982-），男，教師，助教。