一、方案背景
大连民族大学作为高等院校,教学楼内设有大量会议室与教室,日常照明用电是学校运营能耗的重要组成部分。传统照明方案存在以下痛点:
1.能源浪费严重:教室、会议室在无人使用时灯光依然开启,造成大量电力浪费。
2.管理效率低下:灯光开关依赖人工操作,管理人员需逐间巡查,效率低且易遗漏。
3.照明体验不佳:无法根据自然光照变化自动调节灯光亮度,导致白天靠窗区域过亮、阴天室内偏暗等问题。
4.用电数据缺失:缺乏对各教室、会议室用电情况的实时监测与统计,无法进行精细化能源管理。
针对上述问题,轻松连提出基于物联网技术的节能灯智能化改造方案,通过智能传感、自动控光、远程管理与用电监测四大核心能力,帮助大连民族大学实现照明系统的智能化升级,显著降低能耗、提升管理效率。
二、方案概述
本方案以“按需照明、智能节能”为核心理念,围绕会议室与教室两大场景,构建一套集人员感应、光照自适应、远程集控、用电统计于一体的智能照明系统。
2.1 系统架构
系统采用“端-边-云”三层架构:
· 感知层:通过无线红外人感探测仪实时检测室内人员存在状态,通过光照传感器持续采集环境光照强度数据。
· 控制层:网络继电器NR2作为核心控制节点,接收传感器数据并执行灯光开关与调光指令;可控硅无极调光模块根据指令调节LED灯管亮度。
· 平台层:轻松连私有化云平台部署于校园内网,实现设备管理、规则配置、数据统计与可视化展示。
解决方案架构图
2.2 工作流程
1.人员进入:当师生进入会议室或教室时,无线红外人感探测仪MS1检测到人体红外信号,立即通知网络继电器NR2。
2.自动开灯:网络继电器NR2接收到人感信号后,闭合继电器输出,接通可控硅无极调光LED灯管供电,灯光自动点亮。
3.光照自适应:光照传感器实时监测室内光照强度,当自然光充足时,通过可控硅无极调光模块自动降低LED灯管亮度;当自然光不足时,自动提升亮度,始终保持室内照度在舒适范围内。
4.人员离开:当室内无人超过设定时间后,网络继电器自动断开输出,关闭灯光,避免无人空耗。
5.用电监测:网络继电器NR2内置计量功能,实时采集每间教室/会议室的用电功率与累计电量,数据上传至云平台进行汇总分析。
运行逻辑图
2.3 场景适配
场景 |
控制策略 |
| 教室(上课期间) |
人感触发开灯+光照自适应调光,课间无人自动关灯 |
| 教室(自习时段) |
持续人感监测,长时间无人自动关灯 |
| 会议室(会前) |
可预设提前开灯,或人感触发 |
| 会议室(会中) |
光照自适应调光,配合投影模式可调暗 |
| 会议室(会后) |
人员离场后自动关灯 |
场景实拍图
三、硬件设备介绍
3.1 轻松连网络继电器NR2
网络继电器NR2是本方案的核心控制与计量设备,负责接收传感器信号、控制灯光通断、监测用电数据,并通过WiFi/4G网络与云平台通信。
轻松连NR2网络继电器
主要参数:
参数项 |
参数值 |
| 产品型号 |
NR2-4G版 |
| 外形尺寸 |
145mm×90mm×40mm |
| 设备重量 |
212g±3 |
| 外壳材质 |
ABS |
| 供电方式 |
DC12V/2A |
| 继电器输出 |
2路 |
| 触点容量 |
250V AC/16A |
| 耐久性 |
10万次 |
| 输出计量 |
4kW(AC250V MAX) |
| 设备输入 |
4路 DI(光耦隔离) |
| 工作环境 |
温度:-20~60℃,湿度:5%~85%(无凝结) |
| 网络连接 |
WiFi 2.4GHz;移动网络(4G) |
| 设备接口 |
Type C(串口通讯)/DC5.5接口(供电)/RS485接口(音频)/继电器输出接口/DI输入接口/SIM卡卡槽 |
3.2 轻松连无线红外人感探测仪MS1
无线红外人感探测仪MS1用于检测室内人员是否存在,是实现“人来灯亮、人走灯灭”的关键传感设备。
轻松连MS1无线红外人感探测仪
主要参数:
参数项 |
参数值 |
产品型号 |
MS1 |
外形尺寸 |
80mm×80mm×48mm |
设备重量 |
106g±3 |
外壳材质 |
阻燃ABS材料+聚碳酸酯 |
供电方式 |
Micro USB(5V/2A) |
检测距离 |
12米 |
检测角度 |
垂直40°、水平105° |
工作环境 |
温度:-10~50℃,湿度:10%~90%(无凝结) |
网络连接 |
WiFi 2.4GHz |
设备接口 |
Micro USB(供电) |
内置传感器 |
红外传感器 |
3.3 轻松连光照传感器
光照传感器用于实时采集室内环境光照强度数据,为灯光亮度自适应调节提供数据支撑。
轻松连光照传感器
主要参数:
参数项 |
参数值 |
产品型号 |
UB-LL-N1 |
测量范围 |
0~200k lux |
测量精度 |
±5%(0~2k lux,2k~20k lux,20k~200k lux) |
分辨率 |
1 lux |
供电电压 |
DC 4V~24V |
最大电流 |
158mA(5V) |
产品尺寸 |
80×55×45mm |
接口方式 |
音频接口 |
线缆长度 |
3米 |
通讯协议 |
RS485 Modbus RTU协议 |
通讯地址 |
0x0A |
波特率 |
1200~115200 bit/s(默认9600) |
3.4 可控硅无极调光模块
可控硅无极调光模块是灯光亮度调节的执行单元,接收网络继电器NR2的控制信号,通过可控硅相位切割技术实现LED灯管的无极调光。
可控硅无极调光模块
主要功能:
· 支持0~100%无极调光,实现灯光亮度平滑过渡
· 采用可控硅相位切割技术,调光响应迅速、无闪烁
· 兼容标准交流供电,安装简便
· 支持多种调光信号输入,与NR2控制器无缝对接
3.5 可控硅无极调光LED灯管
可控硅无极调光LED灯管是照明终端,专为可控硅调光方案设计,支持宽范围无极调光,在不同亮度下均保持稳定的色温与光效。
可控硅无极调光LED灯管
主要功能:
· 支持可控硅无极调光,亮度0~100%连续可调
· 低亮度无闪烁、无色偏,照明体验舒适
· 高光效设计,相比传统照明节能50%以上
· 长寿命设计,减少维护更换频率
· 标准灯管规格,可直接替换现有灯管
四、轻松连私有化云平台
轻松连私有化云平台部署于大连民族大学校园内网,为学校提供设备管理、规则引擎、数据分析与可视化展示等核心能力。
轻松连私有化云平台
4.1 设备管理
· 支持所有轻松连设备的统一接入、状态监控与远程管理
· 设备在线/离线状态实时展示,异常自动告警
· 支持按楼栋、楼层、房间进行设备分组管理
· 支持设备固件远程升级(OTA)
4.2 规则引擎
· 可视化规则配置,支持“当……则……”的条件联动
· 支持人感触发、光照阈值、时间段等多条件组合策略
· 支持按教室/会议室独立配置控制规则
4.3 能耗监测与分析
· 实时采集每间教室/会议室的用电功率与累计电量
· 支持按房间、楼层、楼栋、时间段进行能耗统计
· 提供日/周/月/年能耗报表,支持导出
4.4 私有化部署优势
· 数据不出校园,保障信息安全与隐私
· 内网通信,响应延迟低,可靠性高
· 可与学校现有信息化系统(如智慧校园平台)对接集成
· 支持学校自主运维,不受外部网络影响
五、方案优势
5.1 显著节能
· 人走灯灭:通过红外人感探测,杜绝无人空耗,预计节约30%~50%照明用电
· 按需调光:根据自然光照自动调节灯光亮度,充分利用自然光,进一步降低能耗
· 用电可查:实时监测每间教室用电量,为节能考核提供数据支撑
5.2 智能便捷
· 全自动运行:无需人工干预,人来灯亮、人走灯灭、亮度自适应
· 远程管理:管理人员可通过云平台远程查看、控制任意教室灯光
· 灵活配置:不同教室/会议室可独立配置控制策略,满足多样化需求
5.3 安全可靠
· 私有化部署:数据不出校园,信息安全有保障
· 工业级品质:所有设备采用工业级元器件,适应长期运行环境
· 阻燃材料:人感探测仪采用阻燃ABS+聚碳酸酯外壳,符合校园消防安全要求
· 电气保护:继电器触点容量16A,内置过载保护
5.4 易于实施
· 无线连接:设备采用WiFi/4G无线通信,无需额外布线
· 标准接口:LED灯管为标准规格,可直接替换现有灯管
· 模块化设计:各设备独立安装,改造不影响正常教学秩序
· 快速部署:单间教室改造通常在1~2小时内完成
5.5 可扩展性强
· 后续可扩展接入空调、窗帘等设备,构建完整的智慧教室系统
· 支持与学校智慧校园平台对接,实现统一管理
· 支持新增教室/会议室的灵活扩展
六、总结
大连民族大学会议室与教室节能灯智能化改造方案,以“智能感知、按需照明、精细管理”为核心,通过轻松连网络继电器NR2、无线红外人感探测仪MS1、光照传感器等自研设备,配合可控硅无极调光模块与LED灯管,构建了一套完整的智能照明控制系统。