百分百照明：智能教室護眼照明的9個關(guān)鍵參數(shù)

《綜合防控兒童青少年近視實施方案》文件明確指出：“加大投入力度，切實改善中小學教室采光與照明、課桌椅配置、黑板等教學條件，為學生建立良好的視覺環(huán)境?！?《中小學校及幼兒園教室照明設(shè)計規(guī)范》中也提出：要考慮光生物效應進行照明設(shè)計，引導動態(tài)照明和情景照明。具有投影儀顯示終端的教室里書寫板燈具應單燈控制；有條件的場所，宜采用智能照明控制系統(tǒng)，具有智能調(diào)光、節(jié)能統(tǒng)計、更換提醒、維護巡檢等功能，可統(tǒng)一接入學?，F(xiàn)有數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)。

杭州市濱江區(qū)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2萬間教室的智能化照明；國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)RISC-V處理器大規(guī)模應用于教室照明，實實在在的幫助到學生護眼，提升學校數(shù)字化管理能力。

然而市場上也出現(xiàn)了偽智能甚至靠多家產(chǎn)品拼湊出來的所謂智能系統(tǒng)，需要依賴廠家專業(yè)人員才可運行，實際交付到學校后無法正常使用，難建設(shè)易癱瘓，導致花了大力氣投資建設(shè)的智能教室很快停擺，只能當普通燈使用，甚至短期內(nèi)需要推倒重建。筆者在此總結(jié)實用的10個關(guān)鍵點，為教育部門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(shù)字化管理平臺；

每只教室燈亮度隨環(huán)境光自動調(diào)節(jié)；

燈具故障自動檢測、自動上報、主動預警；

教室燈內(nèi)置單燈功率與用電量監(jiān)控單元；

情景照明豐富可修改；

易安裝、易使用、易維護；

系統(tǒng)強大，可無縫升級；

智能電源的高效率和低待機；

低發(fā)熱、長壽命、無噪聲；

必須具有校園數(shù)字化管理平臺：

以智能化照明為基礎(chǔ)，通過物聯(lián)網(wǎng)無線通訊、智能感知、分布式智能控制技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一套智慧環(huán)境整體解決方案，在滿足照明需求的前提下，以智能化方式管理教室范圍內(nèi)的多個子系統(tǒng)，實現(xiàn)照明管理、智能應用、統(tǒng)一維護、業(yè)務(wù)閉環(huán)的整體業(yè)務(wù)能力。平臺可以定時開啟關(guān)閉教室燈，根據(jù)季節(jié)調(diào)整燈光場景，查看每間教室使用情況，故障實時監(jiān)控等。

每只教室燈亮度隨環(huán)境光自動調(diào)節(jié)：

教室里靠窗與靠內(nèi)側(cè)亮度不均勻，角落里存在暗角，如果全天全部開燈造成浪費甚至眩光。如何精準控制每張書桌的的照度，保護每位學生的眼睛，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，探測到書桌亮度低于健康標準，立即啟動教學燈補光，并隨著窗外光線逐漸變?nèi)鯇{(diào)節(jié)燈光亮度，保持桌面照度恒定。比如下午3點到6點這段時間，只需要30%的用電就可以讓教室每張書桌都達到健康照度。

需要采用單燈照度感應器，而不是整個教室統(tǒng)一用一個照度感應器，這樣才可以實現(xiàn)靠近窗戶和遠離窗戶的學生書桌照度統(tǒng)一均衡。

亮度自動感應變化需要平滑細膩、無臺階感，調(diào)節(jié)過程能讓眼部睫狀肌保持自然運動，緩解眼睛疲勞，無感變化，不因為人員走動忽亮忽暗。

燈具故障自動檢測、自動上報、主動預警：

一盞燈出現(xiàn)故障至少影響6名學生的看書閱讀，過去需要電工巡檢或者老師上報，耗時長且流程繁瑣，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自動檢測自動報警到學校數(shù)字化平臺，精準快速。

智能照明系統(tǒng)可以免除校園電工的巡檢工作，當燈具發(fā)生故障時可以自動上報系統(tǒng)，甚至直接上報到廠家，由廠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(nèi)置單燈功率與用電量監(jiān)控單元：

傳統(tǒng)的每間教室如果需要統(tǒng)計功率、監(jiān)控設(shè)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；需要增加大量智能插座實現(xiàn)燈具功率監(jiān)控，成本昂貴、系統(tǒng)復雜、容易出問題。

目前多家大品牌都推出了：教室燈內(nèi)置電壓、功率、電流監(jiān)控單元，自行計量無線上報，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(jiān)控每個智能燈具的功率，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，更科學的配合老師板書、投影、學生自習等。

但因為教室大小不同，燈具到桌面高度不同，學生數(shù)量不同，需要依照學校實際情況來修改不同情景下的亮度組合。所以就需要系統(tǒng)支持“場景可編輯可修改”，通過管理后臺，對全校、年級、班級的場景做逐一修改。

同時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，通過調(diào)節(jié)情景釋放燈具的亮度余量，彌補兩年來的光衰。

易安裝、易使用、易維護：

調(diào)試與維護難：需廠家專業(yè)人員使用專業(yè)軟件進行調(diào)試，每間教室調(diào)試15分鐘以上，一個城市需要200人*天；學校電工無法維護；難建設(shè)、易癱瘓。而高度集成化產(chǎn)品可以直觀簡單的維護，如同“玩”手機一樣快速上手。

系統(tǒng)強大，可無縫升級：

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(shù)據(jù)大屏、定時管理、日歷式故障分析、能效統(tǒng)計對比、遠程場景修改等等。全面的軟件中臺不斷提升學校的數(shù)字化管理水平。更可以后期升級來涵蓋：智能燈光、智能窗簾、傳感器和全方位能效管理，通過數(shù)據(jù)中臺與校園監(jiān)控、道閘機等融為智慧校園系統(tǒng)，最后建立市級校園數(shù)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(diào)光和無線通訊的功能，比傳統(tǒng)電源效率略低。目前效率在82%到88%之間，在待機的時候，也會有耗電。轉(zhuǎn)換效率和待機功耗是電源的技術(shù)關(guān)鍵點，也是節(jié)能省電的技術(shù)基礎(chǔ)。

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

這里建議電源效率要達到87%以上，待機功耗低于0.5瓦。

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

低發(fā)熱、長壽命、無噪聲

核心元器件的溫度每上升10度，使用壽命會減少一半。同樣標稱3萬小時壽命的元器件，如果元器件溫度設(shè)計不當，可能只有1萬小時甚至幾千小時的壽命，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(shè)計、看發(fā)熱量。而高效率帶來的直接好處就是低發(fā)熱、低故障率、長使用壽命。

同時，智能電源需要采用PWM調(diào)光，調(diào)光頻率一般在1K~4K，會產(chǎn)生尖銳的高頻噪聲，嚴重影響學生的學習注意力和身心健康。一定需要檢查產(chǎn)品噪聲，并要求廠家提供國家認證機構(gòu)給出的無噪聲檢測報告。