百分百照明：智能教室護眼照明的9個(gè)關(guān)鍵參數

《綜合防控兒童青少年近視實(shí)施方案》文件明確指出：“加大投入力度，切實(shí)改善中小學(xué)教室采光與照明、課桌椅配置、黑板等教學(xué)條件，為學(xué)生建立良好的視覺(jué)環(huán)境?！?《中小學(xué)校及幼兒園教室照明設計規范》中也提出：要考慮光生物效應進(jìn)行照明設計，引導動(dòng)態(tài)照明和情景照明。具有投影儀顯示終端的教室里書(shū)寫(xiě)板燈具應單燈控制；有條件的場(chǎng)所，宜采用智能照明控制系統，具有智能調光、節能統計、更換提醒、維護巡檢等功能，可統一接入學(xué)?，F有數字校園網(wǎng)絡(luò )。

杭州市濱江區在2021年暑假完成1000間教室的智能化照明改造，浙江省2021年完成近2萬(wàn)間教室的智能化照明；國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)RISC-V處理器大規模應用于教室照明，實(shí)實(shí)在在的幫助到學(xué)生護眼，提升學(xué)校數字化管理能力。

然而市場(chǎng)上也出現了偽智能甚至靠多家產(chǎn)品拼湊出來(lái)的所謂智能系統，需要依賴(lài)廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)人員才可運行，實(shí)際交付到學(xué)校后無(wú)法正常使用，難建設易癱瘓，導致花了大力氣投資建設的智能教室很快停擺，只能當普通燈使用，甚至短期內需要推倒重建。筆者在此總結實(shí)用的10個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，為教育部門(mén)招標與方案選擇做技術(shù)參考，為護眼照明業(yè)者提供技術(shù)建議：

必須具有校園級數字化管理平臺；

每只教室燈亮度隨環(huán)境光自動(dòng)調節；

燈具故障自動(dòng)檢測、自動(dòng)上報、主動(dòng)預警；

教室燈內置單燈功率與用電量監控單元；

情景照明豐富可修改；

易安裝、易使用、易維護；

系統強大，可無(wú)縫升級；

智能電源的高效率和低待機；

低發(fā)熱、長(cháng)壽命、無(wú)噪聲；

必須具有校園數字化管理平臺：

以智能化照明為基礎，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通訊、智能感知、分布式智能控制技術(shù)為基礎，構建了一套智慧環(huán)境整體解決方案，在滿(mǎn)足照明需求的前提下，以智能化方式管理教室范圍內的多個(gè)子系統，實(shí)現照明管理、智能應用、統一維護、業(yè)務(wù)閉環(huán)的整體業(yè)務(wù)能力。平臺可以定時(shí)開(kāi)啟關(guān)閉教室燈，根據季節調整燈光場(chǎng)景，查看每間教室使用情況，故障實(shí)時(shí)監控等。

每只教室燈亮度隨環(huán)境光自動(dòng)調節：

教室里靠窗與靠?jì)葌攘炼炔痪鶆?，角落里存在暗角，如果全天全部開(kāi)燈造成浪費甚至眩光。如何精準控制每張書(shū)桌的的照度，保護每位學(xué)生的眼睛，這就需要精準控光，哪里不亮補哪里，不僅健康護眼，而且動(dòng)態(tài)省電。

最好方案就是：每只教室燈自帶照度傳感器，探測到書(shū)桌亮度低于健康標準，立即啟動(dòng)教學(xué)燈補光，并隨著(zhù)窗外光線(xiàn)逐漸變弱對應調節燈光亮度，保持桌面照度恒定。比如下午3點(diǎn)到6點(diǎn)這段時(shí)間，只需要30%的用電就可以讓教室每張書(shū)桌都達到健康照度。

需要采用單燈照度感應器，而不是整個(gè)教室統一用一個(gè)照度感應器，這樣才可以實(shí)現靠近窗戶(hù)和遠離窗戶(hù)的學(xué)生書(shū)桌照度統一均衡。

亮度自動(dòng)感應變化需要平滑細膩、無(wú)臺階感，調節過(guò)程能讓眼部睫狀肌保持自然運動(dòng)，緩解眼睛疲勞，無(wú)感變化，不因為人員走動(dòng)忽亮忽暗。

燈具故障自動(dòng)檢測、自動(dòng)上報、主動(dòng)預警：

一盞燈出現故障至少影響6名學(xué)生的看書(shū)閱讀，過(guò)去需要電工巡檢或者老師上報，耗時(shí)長(cháng)且流程繁瑣，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自動(dòng)檢測自動(dòng)報警到學(xué)校數字化平臺，精準快速。

智能照明系統可以免除校園電工的巡檢工作，當燈具發(fā)生故障時(shí)可以自動(dòng)上報系統，甚至直接上報到廠(chǎng)家，由廠(chǎng)家安排售后人員在晚上或者周末維修，校園可以做到免檢查免維護。

教室燈內置單燈功率與用電量監控單元：

傳統的每間教室如果需要統計功率、監控設備狀態(tài)，就安裝電表或者智能插座的方式，產(chǎn)品集成度低，甚至需要破墻斷線(xiàn)；需要增加大量智能插座實(shí)現燈具功率監控，成本昂貴、系統復雜、容易出問(wèn)題。

目前多家大品牌都推出了：教室燈內置電壓、功率、電流監控單元，自行計量無(wú)線(xiàn)上報，用電與計量一體化，不需要單獨添加智能插座或者智能電表即可分別監控每個(gè)智能燈具的功率，并做出準確的故障分析。

情景照明豐富可修改：

情景照明可以改變燈光組合，更科學(xué)的配合老師板書(shū)、投影、學(xué)生自習等。

但因為教室大小不同，燈具到桌面高度不同，學(xué)生數量不同，需要依照學(xué)校實(shí)際情況來(lái)修改不同情景下的亮度組合。所以就需要系統支持“場(chǎng)景可編輯可修改”，通過(guò)管理后臺，對全校、年級、班級的場(chǎng)景做逐一修改。

同時(shí)修改情景還可以解決逐年燈具變暗的“光衰“難題，比如安裝兩年后校準一次，通過(guò)調節情景釋放燈具的亮度余量，彌補兩年來(lái)的光衰。

易安裝、易使用、易維護：

調試與維護難：需廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)人員使用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行調試，每間教室調試15分鐘以上，一個(gè)城市需要200人*天；學(xué)校電工無(wú)法維護；難建設、易癱瘓。而高度集成化產(chǎn)品可以直觀(guān)簡(jiǎn)單的維護，如同“玩”手機一樣快速上手。

系統強大，可無(wú)縫升級：

需要豐富的手機端與電腦端軟件：如微信小程序、釘釘小程序、云端數據大屏、定時(shí)管理、日歷式故障分析、能效統計對比、遠程場(chǎng)景修改等等。全面的軟件中臺不斷提升學(xué)校的數字化管理水平。更可以后期升級來(lái)涵蓋：智能燈光、智能窗簾、傳感器和全方位能效管理，通過(guò)數據中臺與校園監控、道閘機等融為智慧校園系統，最后建立市級校園數字化管控平臺。

智能電源的高效率和低待機：

智能教室燈具有調光和無(wú)線(xiàn)通訊的功能，比傳統電源效率略低。目前效率在82%到88%之間，在待機的時(shí)候，也會(huì )有耗電。轉換效率和待機功耗是電源的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，也是節能省電的技術(shù)基礎。

電光轉換的高效率意味著(zhù)：更低的發(fā)熱，更高的光效，更好的穩定性耐久性，更加省電。同時(shí)，超低待機功耗保證了智能燈在軟關(guān)閉的時(shí)候幾乎不耗電。

這里建議電源效率要達到87%以上，待機功耗低于0.5瓦。

以上兩個(gè)指標需要和實(shí)際燈具在一起測試，因為有些品牌會(huì )采用特殊燈具測出理想指標，而實(shí)際使用是無(wú)法達到上述參數的。

低發(fā)熱、長(cháng)壽命、無(wú)噪聲

核心元器件的溫度每上升10度，使用壽命會(huì )減少一半。同樣標稱(chēng)3萬(wàn)小時(shí)壽命的元器件，如果元器件溫度設計不當，可能只有1萬(wàn)小時(shí)甚至幾千小時(shí)的壽命，對應就是1年多的使用壽命。所以產(chǎn)品的使用壽命不僅僅看元器件品牌型號，更要看設計、看發(fā)熱量。而高效率帶來(lái)的直接好處就是低發(fā)熱、低故障率、長(cháng)使用壽命。

同時(shí)，智能電源需要采用PWM調光，調光頻率一般在1K~4K，會(huì )產(chǎn)生尖銳的高頻噪聲，嚴重影響學(xué)生的學(xué)習注意力和身心健康。一定需要檢查產(chǎn)品噪聲，并要求廠(chǎng)家提供國家認證機構給出的無(wú)噪聲檢測報告。