[發(fā)明專(zhuān)利]一種教室環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810432700.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108415493A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬;楊通達(dá);馮浩;王子真;王一桐;趙帥;林一陽(yáng);程宏鵬;孫建廣
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05D27/02
• 分類(lèi)號(hào): G05D27/02;G05B19/042;G06K9/00
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發(fā)明公開(kāi)了一種教室環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、電燈、推拉窗、推桿電機(jī)、空調(diào)、終端、無(wú)線(xiàn)通訊模塊、直流電機(jī)、窗簾、話(huà)筒、音響、顯示屏、滑軌和供電模塊。本系統(tǒng)采用多種傳感器進(jìn)行物理環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并配合計(jì)算機(jī)和單片機(jī)來(lái)進(jìn)行智能調(diào)控教室內(nèi)的光照、溫度、空氣情況等，使得結(jié)果更可靠；考慮到教室內(nèi)不同區(qū)域的學(xué)生聽(tīng)課情況，并針對(duì)后排同學(xué)上課質(zhì)量不佳進(jìn)行優(yōu)化，使得教室更加人性化；利用攝像頭來(lái)實(shí)錄上課情況，并將實(shí)錄視頻播放于教室中間區(qū)域顯示設(shè)備上，供后側(cè)學(xué)生看清授課實(shí)況；利用話(huà)筒和音響來(lái)調(diào)控授課聲音大小，供后側(cè)學(xué)生聽(tīng)見(jiàn)教師授課時(shí)的聲音。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境智能調(diào)控領(lǐng)域，具體是一種教室環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一直以來(lái)，教室是教師向?qū)W生傳授課業(yè)的場(chǎng)所。教師在教室前側(cè)講臺(tái)處講解ppt、板書(shū)以及與學(xué)生互相交流知識(shí)，學(xué)生則在講臺(tái)下相應(yīng)座位上聽(tīng)教師授課以及在非上課期間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。作為一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間有大量人員使用的場(chǎng)所，教室對(duì)于環(huán)境的要求較高，具體表現(xiàn)為物理環(huán)境與授課環(huán)境。物理環(huán)境表現(xiàn)在日常光照、溫度、濕度與空氣狀況等，授課環(huán)境通常表現(xiàn)為在教室后排座位區(qū)域的學(xué)生在上課期間可能遇到看不清板書(shū)(或投影儀)以及聽(tīng)不清教師講課聲音的情況。教室內(nèi)的現(xiàn)有環(huán)境調(diào)節(jié)裝置比如燈管、窗簾、空調(diào)等都需人工操作，且調(diào)節(jié)范圍有限，同時(shí)可能產(chǎn)生的問(wèn)題是調(diào)節(jié)裝置在打開(kāi)后經(jīng)常忘記關(guān)閉，造成大量電能浪費(fèi)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01710866395.7的文獻(xiàn)公開(kāi)了一種基于云計(jì)算技術(shù)的教室環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其具體做法是利用溫度傳感器、亮度傳感器等采集室內(nèi)環(huán)境信息，并采用紅外溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)教室人員個(gè)數(shù)，再通過(guò)云計(jì)算技術(shù)對(duì)教室內(nèi)的燈光、空調(diào)、窗簾等裝置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。但其管理存在不合理的情況，比如其提到的人員檢測(cè)模塊只能檢測(cè)出教室內(nèi)的人員總數(shù)，當(dāng)教室內(nèi)人員集中于某一區(qū)域時(shí)，其燈光還是全部打開(kāi)，造成電能浪費(fèi)。同時(shí)背景中提到的授課期間后排學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量差的問(wèn)題還是沒(méi)有得到解決。且系統(tǒng)中提到的某些傳感器安裝在教室外側(cè)，造成其使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種教室環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種教室環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、電燈、推拉窗、推桿電機(jī)、空調(diào)、終端、無(wú)線(xiàn)通訊模塊、直流電機(jī)、窗簾、話(huà)筒、音響、顯示屏、滑軌和供電模塊；

所述滑軌安裝于教室墻壁上部或者天花板上；一個(gè)攝像頭安裝在教室前端天花板一側(cè)，朝向教室前排學(xué)生座位，監(jiān)視教室前方區(qū)域；另一個(gè)攝像頭安裝在滑軌中，朝向教室后排學(xué)生座位，監(jiān)視教室后方區(qū)域，或沿滑軌移動(dòng)至教室前方并轉(zhuǎn)向，用于采集實(shí)時(shí)授課圖像或視頻信息；所述攝像頭與計(jì)算機(jī)連接；

所述計(jì)算機(jī)通過(guò)串口線(xiàn)與顯示屏連接；所述單片機(jī)分別與溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、電燈、推桿電機(jī)、空調(diào)、無(wú)線(xiàn)通訊模塊、直流電機(jī)、話(huà)筒和音響連接，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接或者通過(guò)串口線(xiàn)與計(jì)算機(jī)連接；所述推拉窗與推桿電機(jī)連接；所述終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊模塊與單片機(jī)連接；所述窗簾與直流電機(jī)連接；所述音響安裝于教室中間區(qū)域；所述顯示屏安裝于教室中間區(qū)域，用于播放授課期間的實(shí)錄視頻信息供后側(cè)學(xué)生觀看；所述供電模塊為整個(gè)裝置供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：

(1)采用多種傳感器進(jìn)行物理環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并配合計(jì)算機(jī)和單片機(jī)來(lái)進(jìn)行智能調(diào)控教室內(nèi)的光照、溫度、空氣情況等，使得結(jié)果更可靠；

(2)不采用紅外傳感器，而是通過(guò)攝像頭采集圖像信息并經(jīng)計(jì)算機(jī)圖像處理后得到教室各個(gè)區(qū)域人員分布情況，并將人員分布情況傳送至單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)同其他采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算后智能控制電燈及空調(diào)，調(diào)控教室內(nèi)的光照、溫度、空氣情況等，使得結(jié)果更準(zhǔn)確；

(3)監(jiān)測(cè)對(duì)象考慮周全，使得調(diào)節(jié)后的環(huán)境更加舒適、實(shí)用；