红外线光电传感器在解决高校图书馆占座问题中的应用

红外线光电传感器在解决高校图书馆占座问题中的应用【摘要】红外线光电传感器又称光电红外传感器，可以实现非接触测量，将红外信号的变化转变为电信号，同时不受周围可见光影响。利用光电红外传感器检测座位上无人坐的时间进而判断座位是否可用，并通过显示电路指示座位利用状态，从而提高座位利用率。【关键词】红外线光电传感器;高校图书馆;占座0.引言在中国大部分高校内，由于图书馆学习环境好，学习资源丰富，许多学生都愿意去学习僧多粥少造成了占座现象猖獗。为了图书馆资源的充分利用，高校对占座现象制定了各种对策。调查结果发现高校均采用人工管理的方法解决这一问题。以上海复旦大学为例，图书馆制定“闲置20分钟可易主”的规定：图书馆、阅览室的座位如果闲置20分钟，“使用权”就可以更换。看上去人不在场，仅靠一本书就占座一天的状况将被遏制。但在实际应用时谁来计时成为难点，图书馆的老师有限，每个阅览室三、四百个座位老师不可能每个都去计时。是否有更好的解决方法呢？1.解决方案将红外线光电传感器（以下简称光电红外传感器）安装在桌子正下方，当该座位上没有同学来坐时，红外光较弱（可忽略），光敏电阻阻值很大，输出电压较小，当这种低电平持续一段时间（如20分钟），放在桌面上的输出信号转换电路将点亮绿灯，提示其他同学，该座位无人，可以使用。当有同学来坐时，输出高电平，红灯亮，表示该座位有人。若同学离开15分钟以内仍为红灯亮，表示有人，15分钟以后黄灯亮提示其他同学至多等分钟，没有人来做的话，此座位将视为自动放弃。20分钟后如前所述绿灯亮。2.系统结构与基本电路系统结构如图1所示，由光电红外传感器检测电路系统、光电脉冲电路系统、低电平计时系统、显示转换系统图1基本电路如图所示图2信号处理电路可由单片机构成。3.原理阐述在自然界中，任何发热的物体都可产生红外光谱。人类发射的红外线比较强，波长为9.4mm。不同温度的物体，其释放的红外能量的波长与温度的高低是相关的。且红外光不受周围可见光影响。光电红外传感器中的光敏电阻根据光照强弱不同而不同，光照越强，阻值越低，通过测量电阻的电流越大，其两端的电压也越大，即输出电压越大，通过与给定电压相比较，若高于给定电压则输出高电平，否则输出低电平。紧接着判断输出电平的高低，若为高电平则点亮红灯（红色发光二极管）；若为低电平，则开始计时，同时继续点亮红灯，当低电平持续时间达15分钟时，红灯熄灭，黄灯亮；这期间，一旦产生高电平则红灯重新亮起，否则低电平持续时间超过20分钟后，绿灯亮，占座者失去对该座位的使用权，而其他同学可以使用这座位。4.优缺点分析光电传感器作为检测系统中的信息采集元件，具有非接触式测量，响应速度快、灵敏度高等优点。利用光电红外传感器实现了计时的自动化，可以有效地避免占座造成的座位闲置，图书馆资源浪费，为更多同学提供良好的学习环境，同时减轻了图书馆老师的工作量，减少由于占座造成的同学纠纷，有利于营造公平、有序的学术氛围。这些都是采用光电红外传感器解决该问题的优点。这种解决方法也存在缺点：前期投资很大，需要对书桌进行改造，安装光电红外传感器，转换和显示电路，耗时费力。但与金属应变片传感器相比，它的优点也非常突出，金属应变片传感器为直接接触测量，维修量大，同时应变片应安装在椅子上，则信息采集电路与转换显示电路之间需要用较长导线相连，损耗大，桌椅移动不方便。它还有在另外一个缺点：即相邻座位上的人发出的红外线可能会对输出电平高低造成影响，如对面座位的人将腿伸过来，虽然座位上没人，但依然能够接收到一定的红外线。针对这一问题可以适当提高比较电压，具体的值应通过对照实验获得。在该方法实验前也应该先通过试行，在小范围使用光电红外传感器检测装置与转换显示装置，对于具体应用中出现的缺陷一一改正后，才投入大范围使用。5.结论在使用红外线光电传感器解决，高校图书馆占座问题的过程中，可以看出无论是各大高校均采用的人工管理措施，还是利用光电红外传感器的自动化治理方案，都会造成不必要的人力、物力、财力浪费，很大程度上影响了图书馆内的美观与宁静，或多或少都会影响到其他同学的学习。这些都是治标的方法，要想从根本上解决高校图书馆占座问题，还应从提高广大学生的素质入手，树立正确的价值观念，这样才能根本上杜绝占座现象。■【参考文献】［１］周继明,江世明主编.传感器技术与应用.中南大学出版社(第二版).2009:278-283.［２］刘君华,郝惠敏,林继鹏.传感器技术及应用实例.电子工业出版社.2008:243-245［３］黄继昌,徐巧鱼,张海贵.传感器工作原理及应用实例.人民邮电出版社.1998:217-218［４］童敏明,唐守锋.监测与转换技术，中国矿业大学出版社.2008:283-291［５］金宝成,黄华,赖富钱.高校图书馆占座问题解决方法研究.广东图书馆学会.2008.4.