基于红外控制的智能照明系统设计 大学学位论文.doc

基于红外的教室照明节能智能控制系统 立项依据 1.作为世界上最大的发展中国家，我国是一个能源生产和消费大国。能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l／10，仅次于美国，居世界第二位。中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993?年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，因此节能思想尤为重要，节能的中心思想是采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可接受的措施，来更有效地利用能源资源。为了达到这一目的，需要从能源资源的开发到终端利用,?更好地进行科学管理和技术改造,以达到高的能源利用效率和降低单位产品的能源消费。由于常规能源资源有限，而世界能源的总消费量则随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高越来越大，世界各国十分重视节能技术的研究，特别是节约常规能源中的煤、石油和天然气，因为这些还是宝贵的化工原料；电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用与我们的生活与生产方面，因此电能的节能尤为重要，要节能首先就要做到节约能源，其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。目前国家提倡节约型社会，节约型校园。建设节约型的校园的当务之急该是节省不该用的能源，防止浪费。据报道，很多高校的自习室等场所用电浪费现象严重。大家都已经习惯让教室成为长明场所！专家们为此算了一笔账：教室无人后如果不关闭电源开关，初步估算全国各高校每年将因此浪费?20?亿度电以上。?20?亿度电意味着什么呢？如果按平均每度电?0.7?元计算就意味着会损失十几亿元。节约用电，我们应该从身边做起。为此我们在教室的用电上开动脑筋想办法，做试验，提建议，为我校节能校园的建设贡献一份力量。教室照明节能工作，已经成为全国许多所高校2007年的工作重点。正是看到了高校教室照明节能存在的商机，许多相应的节能产品应运而生，出现了鱼龙混杂、良莠不齐的局面。作为教室节能工作开展的较早的学校，我们在这方面走过了不少的弯路，也积累了很多的经验教训。在这里将我们的心得体会总结出来，与各学校的同行们进行共享，希望给正在或酝酿作教室照明节能的高校，有所启迪和借鉴，可以少走弯路，以最少的投入达到最佳的节能效果。学校在考虑做教室照明节能时，又容易走向另一个极端，即要求对每盏灯都进行精确控制。表现为每个灯位都采用人体感应控制开关来控制，或者用红外对射来计算教室的人员数量再对灯具分别进行控制。这种精细控制考虑的初衷是好的，认为可以最大限度地节约电能。但是却忽略这种方式带来的诸多问题，一是光照度难以保证。整个教室的照度是根据房间面积设计的，只开一盏或2盏灯，是很难保证照度满足国标要求。尤其是大合堂阶梯教室，前几排的层高可以到5-6米，夜晚人少开的灯少，实际的光照度很难保证。因为国标中不但规定了绝对照度值要求，而且规定了邻近照度与主照度的比值不能低于0.7。这就像在漆黑的房间，如果只开桌上的台灯，桌面照度可能满足国标的要求，但周围却还是黑暗的。在这种环境下学习，眼睛很容易疲劳，不但影响学习效果，长此以往，必将对学生视力造成无可挽回的损害。二是灯具容易老化，通过频繁地关闭灯具来节能，势必要使这些灯具要根据人员情况的变化，及时地开启或关闭。教室照明一般使用的是日光灯，启动时，依靠的是加热灯丝上涂覆的氧化物产生的电子来启辉的，每启动一次，氧化物就消耗一些，如果消耗尽，日光灯就不能点亮而报废了。过于精细的控制，就会使灯的起动过于频繁。很容易造成灯管的提前老化，严重缩短其寿命，出现“节电不节钱”的现象。三是容易造成错误控制，在采用计算人数的控制器中，极易出现由于人员进出的不规则和不确定性而出现错判的情况，要么在有人的情况下关灯而影响学习，要么在无人的情况下长时间不关灯而影响节电效果。在有固定座次位置的教室中，这种控制方式就更是无法使用了。因此，从整个节能效益和保证学生视力健康等方面的综合考虑，教室照明最好采用大范围的多灯位控制方式。多年的实践数据和经验表明，节约的电能大部分还是在白天的长明灯浪费，夜晚开部分灯的节约比重相对较低。　中国国家电力监管委员会主席王旭东称,今年中国全社会用电量预计增长7%.全年电力供需仍将呈总体相对宽松,局部地区、个别时段供应紧张态势,电力供需依然存在不确定性　　新华社引述电监会必威体育精装版统计称,去年12月发电量同比增速达26.03%,部分地区出现电力供需紧张.去年全社会用电量达3.66万亿千瓦时,同比增长6.44%,超过预期.今年预计稳步增长至3.9万