河南理工大学电气工程与自动化学院 杨天翔 卢贞如 李子彦 张宏伟

为解决教室用电浪费问题，提出了一种基于物联网技术的教室节能控制系统。该系统实时监测教室的光照度、温度、人数信息，并根据室内人员情况控制教室风扇及照明设备的启停。设计了数据采集电路、RS-485通信接口、单片机控制电路，编写了控制程序。仿真及实验结果表明，该系统可以实现教室的信息化，有效节约能源。

学校是重要的用电大户，而教室用电量在学校占有较大比例。教室电能消耗主要包括照明及夏季风扇用电。为解决教室照明用电浪费问题，目前采取的节能措施主要包括：加强节能意识宣传、规范教室用电相关规章制度、减少开放教室数量、派专人定期巡查等。以上措施虽然在一定程度上节约照明能耗，但限制了可用教室数，不利于调动学生的学习积极性。开放的教室通常开启所有照明设备，未根据室内人员情况和光线强弱对照明灯具进行自动控制和智能化的科学管理，用电浪费现象依然比较严重。

随着计算机和网络技术的发展，物联网技术已被应用于工农业生产领域。李京慧、王华等利用ZigBee技术实现智能教室网络通信，张峰、伍世云等利用单片机实现智能教室控制，刘娣采用机器视觉实现人员识别。本文利用嵌入式系统和物联网技术，设计了一种教室节能控制系统，可有效节约能源。

1 系统总体方案设计

系统总体结构图如图1所示，主要由监控计算机、RS485通信电路，节能控制模块三部分组成。……