基于場所人數(shù)檢測的照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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最后，控制照明燈開關(guān)。通過系統(tǒng)得出的教室人數(shù)輸出脈沖信號，信號經(jīng)放大后控制教室開關(guān)。得到需要開燈的個數(shù)之后，將照明燈按規(guī)劃依次打開，這時系統(tǒng)會根據(jù)燈是否開啟的狀態(tài)，依據(jù)一定的時鐘頻率獲取教室實(shí)時圖像。當(dāng)然，當(dāng)教室照明燈被人為關(guān)閉或系統(tǒng)連續(xù)3次檢測無人后，系統(tǒng)將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
系統(tǒng)運(yùn)行后得出不同情況下教室的總?cè)藬?shù)及教室的開燈數(shù)目。表1給出了系統(tǒng)運(yùn)行后得到的各種情況下教室的參數(shù)值，從而得出教室的大小以及教室人數(shù)的多少對系統(tǒng)的準(zhǔn)確性的影響。從所得誤差可知，雖然圖像在處理時采用了腐蝕、膨脹等方法，但是還是無法消除書包等物品對系統(tǒng)計(jì)算的影響，使整個系統(tǒng)測得的人數(shù)偏多。系統(tǒng)基于人性化的設(shè)計(jì)，使得開燈數(shù)的比例稍大于測得人數(shù)與教室的最大容量之比，一方面可以滿足國家建筑照明用電的照度標(biāo)準(zhǔn)，另一方面人們會有更多的工作空間。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/200673.htm
由表1測得的數(shù)據(jù)可知，教室的大小和人數(shù)的多少對實(shí)驗(yàn)誤差會產(chǎn)生一定的影響。教室越大，人數(shù)測定的誤差就越??；教室越小，所測人數(shù)誤差就越大；教室人數(shù)越多，誤差越小(人數(shù)越多，因書本和書包等物體遮擋的面積對總面積的影響越小)。雖然在小教室測定人數(shù)的誤差較大，但誤差均為正值，這會使更多的座位達(dá)到滿足工作所需照度的標(biāo)準(zhǔn)，也使工作者能夠選擇更加合適的座位。整個系統(tǒng)具有人性化的優(yōu)點(diǎn)。
經(jīng)調(diào)查本校教室的照明燈每天平均開啟14～15小時，計(jì)算得每間小教室耗電大約為18 kWh／天。通過對本校兩間小教室人流量的記錄以及對教室的開燈情況的統(tǒng)計(jì)，假設(shè)運(yùn)用此系統(tǒng)后，上課、自習(xí)時間與部分課余時間分別為8小時、4小時與2小時，計(jì)算可得每天節(jié)約電能可達(dá)35％。以標(biāo)準(zhǔn)教室為例，每天可節(jié)約3．25元，10個月大約可節(jié)省資金975元，而此系統(tǒng)價格較低，成本僅為450～500元，半年就可收回成本。教育部統(tǒng)計(jì)，在全國范圍內(nèi)全國約有15萬所中小學(xué)和1550多所高校以及大量的圖書館、會議室等。假設(shè)有一部分場所采用此系統(tǒng)，那
么將節(jié)約大量的電能，而產(chǎn)生一度電需要300～400 g煤，從而間接減少二氧化碳的排放。
3 結(jié)論
本系統(tǒng)采用基于ARM9微處理器的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使節(jié)能系統(tǒng)能夠本地控制，可維護(hù)性及穩(wěn)定性較計(jì)算機(jī)控制都有所提高。本系統(tǒng)不使用傳感器，單純地對圖像進(jìn)行處理并得出人數(shù)，大大節(jié)約了系統(tǒng)成本。測試結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的對比驗(yàn)證了本系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，為系統(tǒng)的推廣打下基礎(chǔ)。該方法基于顏色空間、顏色匹配等圖像處理技術(shù)，算法簡單，大大縮短了系統(tǒng)的計(jì)算時間。由于本系統(tǒng)具有良好的節(jié)能特性和較低的成本等優(yōu)點(diǎn)，所以其推廣對節(jié)能環(huán)保工作的開展有較大的意義。
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