基于led校园照明节能控制系统

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1、基于LED校园照明节能控制系统　　摘要：设计了一套适用于高校校园的LED照明节能控制系统，包括LED恒流驱动电源、光照度检测模块、红外热释电传感模块、计数模块和GPRS无线通信模块等。配套了18WT8型LED灯管和50W面板型两种LED灯具，分别用于替换教室荧光灯和校园道路路灯。驱动电源通用性好，支持12V和24V两种直流输入电压，最大输出功率可达150W，且输出电压自适应，使其能够兼容多种串并方式的LED灯具。该系统同样适用于博物馆、大型酒店、地下停车场等照明需求量大的应用场合。关键词：LED照明；节能控制系统；GPRS无线通信；R

2、T8482芯片中图分类号：TN710?34；TM910.2文献标识码：A文章编号：1004?373X（2014）05?0156?040引言9相关统计表明，校园照明用电占学校总用电量的比重较大，且照明效果直接影响到学生及教职工的日常生活。目前，虽然各大学校园的照明系统基本上都满足照明需求，但大多存在不同程度的能源浪费问题。因此，在如今提倡节能环保的氛围下，对校园照明实施节能改造，采用智能新型照明控制系统将能源浪费控制到最低，是对学校发展提出的迫切要求。针对目前高校教室照明灯具大多采用手动开关控制，经常出现的教室无人但灯具常亮现象，以及大

3、多使用的荧光灯所造成的弊端：亮度单一不可调节，一定程度上造成了黑板和投影仪幕布反光，影响教学效果；荧光灯具会产生很强的直接眩光，容易引起用眼疲劳等问题，设计了一套适用于高校校园的LED照明节能控制系统。1系统设计基本原则系统设计时，主要从以下五个方面考虑并采取合理的节能减排措施[1]：（1）高效电光源是照明节能的重要基础。目前，LED应用主要集中在信号指示、汽车灯具、景观照明和特殊照明等领域。随着对半导体发光材料研究的不断深入、LED制造工艺的不断进步、新材料的开发应用，制约LED发展的光效偏低和光通量成本偏高两大瓶颈问题得以解决，L

4、ED灯将凭借其节能、环保、安全、寿命长、色温弹性大、可控性强等特点及易于制作成点、线、面各种形式光源体的优势，大规模地应用于各种照明及其他领域。（2）9选择合理的照度和照明方式。照度太低，起不到照明的作用；照度太高，既浪费电力资源，又造成光污染。在照明系统设计中，结合各个场所的具体视觉要求，确定照度标准值，同时照度设计留有一定裕量以补偿光源老化以及照明灯具积累灰尘后的光通量衰减。在满足照度标准的前提下，恰当地选用一般照明、局部照明及混合照明等照明方式来节约电力。（3）优化布设照明供电线路。照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，供电距离

5、相等、导线截面积相同的情况下，三相四线制线路供电与单相二线供电方式相比可减少线路损失85%，比两相三线供电方式的线路损耗也小得多，因此照明系统应尽可能地采用三相四线制供电。同时，尽量采用铜质导线，以降低损耗；尽量避免铜、铝导线直接连接，以免连接处形成较大的接触电阻而浪费电能。（4）合理布设控制开关并充分利用自然光。设计照明线路时应尽量细化，合理布设照明灯具的控制开关：一个开关控制的灯具数不宜太多，且开关位置安排要恰当，以便于随手开关灯。根据具体的应用需要，控制开关可以是一般通断开关、变电阻式调光开关，也可以是时控、光控或声控开关等。同

6、时，在教室照明设计中最大限度地利用自然光。（5）采用智能照明控制系统。实现照明系统智能化控制既可以提高照明系统的控制和管理水平，减少照明系统的维护成本，同时节约电量以减少照明系统的运营成本。2设计实例9本文以苏州大学本部校区的教学楼（主要包括博远楼、怡远楼、鸿远楼、逸夫楼、卫校楼等）和主干校园道路（文星东路、文星西路、东吴路、晴岚路、清荫路、钟楼路、钟楼西路、钟楼东路等）照明系统的改造为例。该校区主要教室照明灯具统计情况，见表1。阶梯教室采用栅格灯具，单个灯具含2支T8荧光灯管，普通教室和活动室则采用单管T8荧光灯。此外，主干道路宽度

7、约为5m，现有灯具为单侧安装，灯杆高度4.2m，间隔18m。经统计，以上路段共有80W紧凑型荧光灯142盏。2.1教学楼照明系统改造设计以苏州大学本部普通教室为例，教室面积（长×宽）为8m×7.5m，地面与灯具之间的距离约为3.2m。现以12盏18WLED灯管代替原有12盏40W单管T8荧光灯。根据平均照度的估算公式，改造前的平均照度为604lx，改造后的平均照度为735lx。在用电量减少约50%的情况下，照度提高了约20%。教室照明控制系统以微处理器为核心，在手动调节LED灯具亮度的基础功能上，结合红外热释电模块、光照度检测模块、计

8、数模块，实现根据输入的红外信号、光照信号和人数信号综合控制教室中日光灯的亮暗，以达到节能减排的目的。同时，微处理器通过GPRS模块与监控室交换数据，接收指令并上传相关参数。教室照明控制系统的原理框图，如图1所示。9手动调