基本信息
- 项目名称：
- 大学生寝室节能开关
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 针对高校大学生寝室“长明灯”的现象，基于红外传感器检测人数的技术基础上，对现有的一些节能开关在技术上做一些改动和功能增加，实现了“断电后开关自动关断”、“人走灯灭”、“屋暗灯亮”、“延时关灯”这一系列自动一体化设计，大大节省了人力资源，并且高效的实现了节约能源的目的。
- 详细介绍：
- 通过实验设计了专门针对大学生寝室的节能开关系统，系统是以Atmega16最小系统为控制主体，基于红外传感器检测人数的技术，能够做到断电后开关自动关闭，不仅带来了更多的便利，更节约了更多的能源。利用光电传感器实现了对寝室人数的进出判断，无需利用复杂的多个传感器同时判断，更简单更节约成本。基于人性化的考虑，我们增加了对寝室内光线的判断，从而达到“屋暗灯亮”的目的。系统同时设计了开关延时关断的，方便了大学生的生活，延长了照明灯的使用寿命。 在传感器感应人数模块，我们采用E3F-DS30C4 NPN型常开光电开关，其能够准确的判断出进出寝室的人数；在开关自动关断模块，我们利用继电器来实现；通过利用光敏电阻对光线的感应，我们实现了光感应模块中屋暗灯亮的功能。通过“断电后开关自动关断”，“人走灯灭”，“屋暗灯亮”，“延时关灯”这一自动一体化的设计，大大节省了人力资源，并且高效的实现了节约能源的目的，使得成本最小化和节约能源最大化。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前各高校寝室“长明灯”现象仍然存在。主要原因是学校统一供电使得大学生在晚间断电后不主动关断开关，第二天过早送电而又无人关灯。同时，经常忘记关灯的现象也屡禁不止。为此针对此类问题做了专门设计。创新点：(1)能做到断电后开关自动关断，节约能源；减少了传感器对寝室人数的判断，节约成本。(2)对室内光线的判断，达到“屋暗灯亮”的目的，同时做到延时关灯，方便大学生的生活，延长了灯的使用寿命。
科学性、先进性
- 本作品的科学性在于基于教室节能灯的技术上，对其进行一些技术上的改动和功能增加，使得成本最小化和能源节约最大化。其独特的优势在于： （1）教室节能灯在判断人数上利用多个传感器或一个摄像头，本产品仅用一对传感器，节约成本。（2）产品加入了光线判断和延时灭灯的设计，适应大学生的生活节奏。 （3）增加了断电自动关断开关的设计，节约能源，也方便管理人员管理。 参考文献： （1）《AVR单片机C语言编程与应用实例》，主编：金春林，清华大学 出版社，2003年 （2）《继电器制造工艺使用》，主编：郑天丕，电子工业出版社，1996年 （3）《传感器原理及应用》，主编：张洪润，清华大学出版社，2008年7月
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 技术入股
作品可展示的形式
- 实物、产品 现场演示 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点： （1）开关24小时工作，能准确判断人数。 （2）开关可以通过控制器自动控制，也可以手动控制。 （3）一个控制器控制多个寝室。 （4）单片机对寝室的初始化人数为0。 （5）开关关断延时时间是10S。 适应范围：此节能开关适用于各高校统一供电的寝室。将来通过改进可以适用家庭、酒店等各个领域。 市场分析：除去控制器的产品价格，每个寝室的节能开关不会超过40元，与常年的能源浪费相比，经济效益更高。通过对本校寝室照明灯使用情况的调查分析显示，此作品每天可节约4小时的不必要能源浪费，其经济效益明显较高。
同类课题研究水平概述
- 当前国内外，针对节能开关方面设计了很多方案，其中一些已经被应用，但其功能及应用范围仅限定在楼道、走廊等公共场所，目前市场主要有以下节能开关的方式： (1)电子节能开关； (2)声控开关； (3)教室节能灯； 就上述节能方式来看，方式(1)和方式（2）主要使用在走廊过道、阳台、地下室等公共场所，随着社会的发展其需求量不断的增加；方式(3)主要适应于教室，虽然可以应用到寝室当中，但是它主要是用于教室这一人群流动较大的场所，且方式（3）的成本较高。 可以明显的看出三种方式，都未能在大学生寝室这一易造成能源浪费的场所投入使用。 除此之外，部分研究人员从管理制度角度制定了很多方案，以管理模式出现。然而对于高校统一供电的情况，管理模式很难推行，且不能从根本上解决能源浪费问题。导致当前各大高校寝室能源的不必要浪费。因此，为解决寝室“长明灯”现象，本节能开关系统将是一很好的解决方案。 本节能开关不仅仅有“人走灯灭”，而且还有着“屋暗灯亮”和统一断电后寝室开关自动关断等优点。使得学校轻松实现了“智能化”、“人性化”的管理模式。 而本系统就节约能源而言，我们对本校寝室的照明灯使用情况调查显示，以每个寝室两盏36W的照明灯，除去正常使用时间，平均每天会有4个小时的时间是浪费的，以学校10000人数并且是四人寝计算，将有2500间寝室，那么一天所浪费的电量为360度电，大学生每年在校天数大概280天，那么，一年将会浪费20.16万度电，经济损失大概10万元，这将是大量的能源与经济损失。
