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教室照明智慧系统

教室护眼灯照明智慧系统建设方案,涵盖核心设计、功能模块、实施步骤等内容:

一、方案背景与目标

背景

传统教室照明存在照度不均、频闪 / 蓝光危害、能耗高、管理粗放等问题,长期使用易导致学生视疲劳、视力下降;同时手动开关易造成能源浪费。

目标

  1. 满足教室照明国标(课桌面≥300lx、黑板≥500lx,均匀度≥0.7);

  2. 实现全光谱护眼(RG0 无蓝光、无频闪、防眩光);

  3. 打造智能联动(环境自适应、分区控制、节能降耗);

  4. 支持数字化管理(远程监控、数据统计)。

二、核心系统设计

1. 硬件配置

  • 护眼灯设备:选用全光谱 LED 护眼灯(Ra≥95,色温 3000K-5000K 可调),具备防眩光微极芯导光技术,单灯覆盖 4㎡区域,光照均匀度≤1.5(超国 AA 标准)。

  • 传感器阵列

    • 光照传感器(BH1750):实时采集环境光(精度 ±2lux);

    • 人体红外 / 微波雷达:检测人员分布(响应时间 < 0.5s);

    • 温湿度传感器(可选):联动空调等设备。

  • 控制模块:以 STM32 为核心,支持 PWM 调光、分区控制,配备 ESP32 Wi-Fi 模块实现联网。

2. 功能模块

功能分类具体说明
护眼照明全光谱光源 + RG0 蓝光豁免 + 无频闪;自动匹配场景色温(如读写模式 5000K、阅屏模式 3900K)。
智能调光环境光自适应:当环境光 < 100lux 时自动提亮度至 70%;分区调光(按人员分布调节局部亮度)。
节能控制人来灯亮、人走延时关灯(3-10 分钟可调);分级休眠(无人区域降亮度 / 关灯),年节能率≥40%。
交互管理墙面按键 / 手机 APP / 语音控制(支持 “调亮”“切换模式” 等指令);OLED 屏显示光照、模式状态。
健康提醒45 分钟定时休息(模拟课堂时长);光照过强 / 过弱时报警。

三、实施步骤

  1. 前期调研:统计教室数量、现有照明状况,确定分区方案(如按课桌区、黑板区分控)。

  2. 设备采购:选择符合GB/T 9473-2022标准的护眼灯,配套传感器、控制模块。

  3. 施工部署

    • 替换原有灯具,安装传感器(每教室 4-6 个);

    • 部署控制主机,接入校园局域网。

  4. 调试验收:测试照度、调光响应、联动功能,确保符合国标及设计要求。

  5. 运维管理:建立云平台,远程监控设备状态、能耗数据,定期维护(建议每学期校准传感器)。

四、预算参考(以 100 间教室为例)

  • 护眼灯:500 元 / 套 ×6 套 / 教室 ×100 间 = 30 万元

  • 传感器 + 控制模块:200 元 / 教室 ×100= 2 万元

  • 施工 + 调试:500 元 / 教室 ×100= 5 万元

  • 云平台年费:1000 元 / 年(可选)。总计约 37 万元(可根据实际需求调整)。


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