韓笑++韓劍++肖樂(lè)++周凌++唐超

摘 要：針對(duì)我院圖書(shū)館閱覽室?guī)啄甑膶?shí)際使用情況以及碰到的問(wèn)題，本文提出了閱覽室智能化建設(shè)的一些設(shè)計(jì)方案，提出了利用信息自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)進(jìn)閱覽室學(xué)生人數(shù)、自動(dòng)顯示當(dāng)前閱覽室學(xué)生人數(shù)、自動(dòng)顯示當(dāng)前閱覽室剩余位置數(shù)、以及根據(jù)學(xué)生人數(shù)和天氣情況實(shí)現(xiàn)日光燈智能控制等功能。實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能化的圖書(shū)館閱覽室建設(shè)。

關(guān)鍵詞：閱覽室 智能化 數(shù)字化

中圖分類號(hào)：G250 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（b）-0255-02

圖書(shū)館、高等院校都有不少閱覽室和教室，為了保證閱覽室和教室的光照、溫度、人數(shù)等適合學(xué)習(xí)、查閱資料、閱讀圖書(shū)，閱覽室或教室需要安排值班人員管理，燈、風(fēng)扇等有關(guān)設(shè)備不能及時(shí)開(kāi)啟影響閱覽室和教室的使用，不能及時(shí)關(guān)閉則浪費(fèi)能源。因此需要的大量閱覽室和教室的管理人員，很不適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)數(shù)字化圖書(shū)館和數(shù)字化高校的發(fā)展趨勢(shì)。

1 整體方案設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)具有對(duì)圖書(shū)館閱覽室內(nèi)的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對(duì)光照情況進(jìn)行鑒定的功能，并對(duì)燈光進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，達(dá)到方便和節(jié)約能源的目的。

當(dāng)環(huán)境光照充足時(shí)且圖書(shū)館閱覽室光照強(qiáng)度大于設(shè)定值時(shí)，不管有沒(méi)有人，燈都不亮。若圖書(shū)館閱覽室光照強(qiáng)度小于設(shè)定值，控制會(huì)根據(jù)人數(shù)多少來(lái)確定燈的開(kāi)關(guān)，如果有人進(jìn)入圖書(shū)館閱覽室，紅外傳感器感應(yīng)到后把信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離緩沖送到CPU且數(shù)碼顯示電路顯示人數(shù)為1，同樣再有人進(jìn)出則顯示器上數(shù)字自動(dòng)加減1。整體電路圖如圖1所示。

1.1 燈光控制器簡(jiǎn)介

本系統(tǒng)可有效的實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館閱覽室燈光的智能控制。其輸入?yún)?shù)主要是人體存在信號(hào)和環(huán)境光強(qiáng)度信號(hào)等外界因素。環(huán)境光的強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)不開(kāi)燈，環(huán)境光強(qiáng)度在一定閥值以下且有人存在時(shí)開(kāi)燈，實(shí)驗(yàn)證明這種方案可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館閱覽室燈進(jìn)行智能控制。

圖書(shū)館閱覽室燈光控制器一般安裝在教室內(nèi)避開(kāi)電燈直射的位置，且人體傳感器安置時(shí)應(yīng)使人體活動(dòng)方向與人體傳感器中兩個(gè)熱釋電元連線方向垂直，這樣可使人體存在信號(hào)采集更加靈敏、可靠，同時(shí)還要盡可能避免外界風(fēng)直接吹向人體傳感器。

1.2 系統(tǒng)控制方案分析

該系統(tǒng)以自然光強(qiáng)度和人體存在作為控制器的主要輸入?yún)?shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)控制相兼容。在自然環(huán)境光較強(qiáng)光線足夠時(shí)，無(wú)論人是否存在，都不開(kāi)燈；在自然環(huán)境光較弱時(shí)，有人存在且超過(guò)一定時(shí)間，控制器自動(dòng)打開(kāi)電燈，直到人離開(kāi)后再延時(shí)一定時(shí)間后關(guān)燈。同時(shí)，還可設(shè)置作息時(shí)間來(lái)控制，夜晚超過(guò)12點(diǎn)，若還有人存在，則關(guān)閉自動(dòng)控制器的運(yùn)行，改用開(kāi)關(guān)來(lái)手動(dòng)控制，以解決因特殊情況下，自動(dòng)控制器的人性化運(yùn)行。

所研究的閱覽室燈光控制器主要是由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分是前提，是整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行的基礎(chǔ)，它主要為軟件提供程序運(yùn)行的平臺(tái)。而軟件部分，是對(duì)硬件端口所體現(xiàn)的信號(hào)，加以采集、分析、處理，最終實(shí)現(xiàn)控制器所要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

2 閱覽室學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)連接安裝于閱覽室或教室入口處和出口處的入口出口紅外發(fā)射接收器，還連接安裝于閱覽室或教室入口處的顯示屏。每當(dāng)有人進(jìn)出閱覽室或教室，微控制器都會(huì)接收到相關(guān)信號(hào)，微控制器根據(jù)閱覽室或教室的座位總數(shù)在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前室內(nèi)人數(shù)和空位數(shù)。解決了以往學(xué)生多次進(jìn)出各個(gè)閱覽室或教室尋找座位，影響室內(nèi)同學(xué)的看書(shū)學(xué)習(xí)的問(wèn)題。

在閱覽室門口設(shè)計(jì)一路紅外發(fā)射接收電路，當(dāng)有人經(jīng)過(guò)時(shí)，擋住紅外發(fā)射信號(hào)，接收端為0，當(dāng)沒(méi)人經(jīng)過(guò)時(shí)，接收端為1，紅外傳感器感應(yīng)到后把信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離緩沖送到CPU且數(shù)碼顯示電路顯示人數(shù)，同樣再有人進(jìn)出則顯示器上數(shù)字自動(dòng)加1。由此自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每天進(jìn)入閱覽室的總?cè)藬?shù)，大大提高了效率。原來(lái)是靠閱覽室管理人員手工登記人數(shù)的。既浪費(fèi)人工資源又影響效率。

同時(shí)為了方便廣大同學(xué)更好的實(shí)時(shí)了解閱覽室里面的空位有多少個(gè)，自動(dòng)顯示當(dāng)前閱覽室剩余位置數(shù)。也可以嚴(yán)禁很多同學(xué)拿書(shū)本期刊占位置的情況。計(jì)算閱覽室的進(jìn)出人數(shù)可以有利于作為評(píng)判閱覽室的使用情況一個(gè)客觀的參考數(shù)值，直接的反映出閱覽室的利用率。也可以根據(jù)不同時(shí)段的進(jìn)出人數(shù)統(tǒng)計(jì)出學(xué)生不同時(shí)段對(duì)于閱覽室不同需求，比如，下課時(shí)候或者晚上在閱覽室進(jìn)行期刊閱讀查詢資料和自習(xí)，根據(jù)人數(shù)判斷出學(xué)生的需求量，可以在這個(gè)時(shí)段增加座位供給和一些方便讀者過(guò)刊開(kāi)放時(shí)間。

3 調(diào)試和總結(jié)

在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后我們?cè)谡{(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)什么光線情況下應(yīng)該開(kāi)燈及系統(tǒng)在根據(jù)學(xué)校的作息時(shí)間上進(jìn)行了設(shè)定驗(yàn)證、調(diào)試，結(jié)果顯示本系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行且效果理想。

本系統(tǒng)主要應(yīng)用于教室的燈光控制，但是對(duì)于一些公共場(chǎng)合，如會(huì)議室、辦公室、樓道等場(chǎng)所，只要在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上稍加改動(dòng)，也可以很好地滿足其需要，因此本系統(tǒng)的可移植性好，具有比較大的市場(chǎng)潛力和廣泛的應(yīng)用前景。

4 展望

本圖書(shū)館閱覽室監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為：（1）自動(dòng)監(jiān)控管理圖書(shū)館閱覽室，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；（2）適時(shí)啟閉燈光、風(fēng)扇、熱風(fēng)機(jī)等設(shè)備，保證室內(nèi)舒適且節(jié)能；（3）上位機(jī)可連接多個(gè)本系統(tǒng)，同時(shí)管理多個(gè)圖書(shū)館閱覽室和教室；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，適合于推廣應(yīng)用。

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