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教室智能照明控制系统的设计1. 引言1.1 研究背景教室智能照明控制系统的设计是为了提高教室照明系统的能效和舒适性，满足教室不同时间段和不同光照条件下的照明需求。
如今，随着科技的发展和社会的进步，人们对照明系统的功能和性能要求也越来越高。
传统的照明系统存在着诸多问题，比如能源浪费、光照不均匀、操作不便等，这些问题迫切需要解决。
研究并设计一种智能照明控制系统是必要的。
教室是学生学习和教师教学的重要空间，良好的照明环境对学生的学习效果和教师的教学质量有着重要影响。
传统的照明系统在亮度和色温的调节上存在不足，难以满足不同学习和教学场景的需求。
需要一种智能化的照明系统，能够根据不同时间段和需求自动调节光照强度和色温，提高照明舒适度，提升学习和教学效果。
在这样的背景下，研究和设计教室智能照明控制系统具有重要的意义和价值。
通过合理设计智能化的照明系统，可以提高能源利用效率，改善教室照明质量，提升学生和教师的工作学习品质，推动教育事业的发展。
本研究旨在探讨教室智能照明控制系统的设计原理和实施方案，为教室照明系统的升级和改进提供新的思路和方法。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在设计一种教室智能照明控制系统，通过合理的智能控制和感应技术，实现对教室照明的有效管理和节能优化。
具体目的包括：提高教室照明系统的智能化水平，使其能够实现自动化控制和智能调节；优化照明系统的能源利用效率，实现节能减排的目标；提高教室照明环境的舒适度和适用性，为教学和学习提供更好的场所条件。
通过本研究，旨在探索一种有效的教室照明控制系统设计方案，为提升教室照明系统的性能和效益提供技术支持和实践参考。
1.3 研究意义教室智能照明控制系统的设计对于提高教室的舒适度、节约能源、保护环境具有重要意义。
传统的照明系统存在能源浪费严重、操作不便等问题，而智能照明系统能够有效地解决这些问题，提高照明效果的同时实现能源的节约。
智能照明控制系统还可以根据不同的教室使用需求进行智能调节，提高教室的灵活性和便利性，提升教室的使用效率和舒适度。
教室智能照明控制系统的设计一、引言随着科技的不断发展，智能化已经成为了现代社会发展的趋势。
智能控制系统作为现代人工智能领域的研究热点之一，已经广泛应用于各种领域，如工业自动化、建筑智能化等。
在教育领域中，智能控制系统也被广泛应用，例如教室智能照明控制系统。
教室智能照明控制系统不仅可以提高教室照明的效果，还可以节省能源，为教室环境提供更好的舒适度。
本文将针对教室智能照明控制系统进行设计讨论，并提出相关的解决方案。
二、教室智能照明控制系统的功能需求1. 照明自动调节功能：根据教室内的环境光线强度和人员活动情况，自动调节照明亮度，提供合适的照明效果。
2. 节能功能：通过智能控制技术，实现照明系统的节能管理，提高能源利用率。
3. 远程控制功能：支持远程控制，实现对照明设备的远程监测和控制。
4. 人体感应功能：通过人体感应技术，实现对教室内人员活动的感知，提供更智能的照明控制。
5. 安全保障功能：对照明设备进行状态监测，确保照明设备的正常运行，提高教室的安全性。
6. 用户友好性：系统操作简单，易于使用，满足教师和学生的实际需求。
三、教室智能照明控制系统的设计方案1. 传感器选型：选择合适的环境光传感器和人体感应传感器，用于感知教室内的环境光线强度和人员活动情况。
2. 控制器设计：设计智能控制器，集成传感器数据采集、照明控制决策和通信控制功能。
3. 互联网通信接口设计：设计系统与互联网通信的接口，支持远程监控和控制。
4. 照明设备选型：选择高效节能的LED照明设备，并设计合理的照明布局。
5. 软件开发：开发智能控制系统的相关软件，支持人机交互界面和数据分析功能。
6. 性能测试与验证：对系统进行性能测试和验证，确保系统设计方案的可行性和稳定性。
教室智能照明控制系统的设计和实施，对于提升教育教学环境质量，提高能源利用效率，实现智能化教学管理具有重要的意义。
希望本文的内容能够对相关人士提供一定的参考和帮助，为推动智能教育事业的发展贡献一份力量。
教室智能照明控制系统的设计【摘要】本文介绍了教室智能照明控制系统的设计。
系统架构设计部分讨论了系统的整体结构和各个模块的功能。
接着，传感器应用与数据采集部分详细介绍了传感器的类型和数据采集方式。
智能调光控制部分探讨了系统如何根据环境光线和用户需求进行智能调节。
节能与环保设计部分关注了系统在节能和环保方面的设计策略。
用户操作界面设计部分说明了系统用户界面的设计原则和功能。
结论部分总结了教室智能照明控制系统的设计，并展望了未来的发展趋势。
通过本文的介绍，读者可以了解到教室智能照明控制系统的设计原则和技术实现，以及未来发展的趋势。
【关键词】教室智能照明控制系统、系统架构设计、传感器应用、数据采集、智能调光控制、节能设计、环保设计、用户操作界面设计、总结、未来发展趋势。
1. 引言1.1 教室智能照明控制系统的设计教室智能照明控制系统的设计是为了提高教室照明效果、节省能源消耗、增强用户操作体验而进行的研究与开发。
随着科技的不断进步，人们对于教室照明系统的要求也越来越高。
传统的照明系统往往存在能耗过高、操作不便、灯光调节不灵活等问题，因此一种智能的照明控制系统应运而生。
在设计教室智能照明控制系统时，需要考虑系统架构设计、传感器应用与数据采集、智能调光控制、节能与环保设计以及用户操作界面设计等方面。
通过合理的系统架构设计和传感器应用，可以实现对教室照明的智能化控制；智能调光控制可以根据教室的实际需求进行灯光调节，节能与环保设计则可以减少不必要的能源浪费；而用户操作界面设计则可以让使用者更加方便地控制照明系统。
教室智能照明控制系统的设计是一项综合性的工程，需要考虑多个方面的因素，以实现更加智能化、节能环保、用户友好的照明系统。
在未来的发展中，随着科技的进步和需求的不断提升，教室智能照明控制系统将继续向更加智能化、自动化的方向发展，为教室环境提供更优质的照明服务。
2. 正文2.1 系统架构设计系统架构设计是教室智能照明控制系统设计中至关重要的一环。
教室智能照明控制系统的设计随着科技的不断发展，智能化设备已经渗透到了我们生活的方方面面。
智能照明系统作为智能化设备的一种，已经在不少公共场所得到了广泛的应用。
特别是在教室这样的场所，智能照明系统的设计更是显得尤为重要。
本文将针对教室智能照明控制系统进行设计，旨在提高教室的照明舒适度、节能减排以及便捷性。
一、系统组成教室智能照明系统主要由以下几个部分组成：传感器、控制器、灯具和智能控制软件。
传感器主要用于感知环境中的光线、温度和人员的动态情况，以便提供更加智能的照明控制；控制器则是系统的大脑，负责接收传感器的信息并根据预设的规则进行智能控制；灯具是系统的执行部分，根据控制器的指令进行照明的调控；智能控制软件则是用户与系统交互的接口，提供人性化的操作界面和智能化的控制功能。
二、系统特点1. 自动调节：系统可以根据环境中的光线情况和人员的动态情况自动调节灯光，保持教室的适宜照明状态。
2. 节能减排：通过智能控制系统，可以根据实际需求合理分配光照资源，减少不必要的能源浪费，达到节能减排的效果。
3. 人性化设计：智能控制软件提供直观的操作界面，方便用户进行灯光控制和节能设置，提高用户体验。
4. 实时监控：系统能够实时监测灯具的运行状态和能耗情况，为后续的维护和管理提供数据支持。
5. 可拓展性：系统具有良好的可拓展性，可以根据实际需求增加更多的传感器和灯具，满足不同规模教室的需求。
三、系统设计1. 传感器部分：选择高灵敏度、低功耗的光线传感器和红外传感器，用于感知环境中的光线情况和人员的动态情况，并将感知到的信息传输给控制器。
2. 控制器部分：控制器采用嵌入式处理器，具有较强的信息处理能力和稳定性，能够对传感器传来的信息进行智能分析和控制指令的下发。
控制器还需具备与灯具和智能控制软件的通信功能。
3. 灯具部分：灯具选择LED灯具，具有调光和调色功能，能够根据控制器的指令精准调节光照强度和色温，满足不同场合的照明需求。
教室智能照明控制系统的设计随着智能化技术的不断发展，教室智能照明控制系统成为了现代教育装备的重要组成部分。
本文将从系统的目标、设计方案、硬件设备和软件实现等方面进行详细介绍。
一、系统目标教室智能照明控制系统的目标是通过对照明系统进行自动化控制，实现能耗的优化、舒适度的提升和智能化管理。
具体包括以下方面：1. 能耗优化：系统需要能够对照明设备进行精准控制，只有在教室内有人时才能开启灯光，并且根据不同的时间段、季节、教室差异等进行智能调节，降低不必要的能耗。
2. 舒适度提升：通过人体感知照度、色温等参数，自动调整照明系统的亮度和色彩，使教室内的照明更加舒适。
3. 智能化管理：系统需要能够自动采集和分析照明设备的数据，为管理人员提供相关的报表和分析，实现教室照明数据的智能化管理。
二、设计方案1. 硬件选型在硬件选型方面，系统需要选择合适的传感器和控制器来实现照明设备的自动化控制。
具体选型如下：（1）光强传感器：用于检测教室内的照度变化，从而自动地调整灯光的亮度。
（3）红外传感器：用于检测教室内是否有人，从而决定是否开启灯光。
（4）控制器：负责对照明控制设备进行控制和调节。
2. 系统架构其中，硬件部分由光强传感器、温度传感器和红外传感器组成，通过物联网技术将数据传输至中间件服务，中间件服务对数据进行分析和处理，并通过控制器对照明设备进行智能控制。
3. 软件实现教室智能照明控制系统的软件实现主要包括以下模块：（1）数据采集模块：用于采集传感器数据，包括光强、温度和人体红外信号等。
（2）数据处理模块：对数据进行处理、分析和存储，并提供智能控制算法。
（3）控制模块：控制照明设备实现开关、色彩和亮度的自动调节，实现照明自动化控制。
（4）用户界面模块：提供图形化用户界面，方便用户对系统进行监控和管理。
三、系统优势1. 节能减排：通过实现能耗的优化，降低不必要的能耗，减少二氧化碳的排放。
4. 提高教学质量：提高教室的舒适度和氛围，为教学创造更好的环境条件，提高教学效果。
学校教室智慧照明系统方案设计方案智慧照明系统是在传统照明系统的基础上，通过使用传感器、控制器和网络技术，实现对教室内灯光的智能化管理和控制。
它可以根据教室内的光照情况、时间、人流量等因素，自动调节灯光亮度和色温，提高教室照明的舒适度和节能效果。
一、系统框架设计：1. 传感器部分：将光照、温湿度、人体感应等传感器部署在教室内不同位置，感知教室的实时状态。
2. 控制器部分：通过无线网络或有线网络与传感器相连，获取传感器采集到的数据，并根据预设的参数进行分析和控制。
3. 照明设备部分：智能照明系统通过控制器与灯具相连，实现对照明设备的集中控制和智能化调节。
4. 软件平台部分：系统需要一个专门的软件平台，用于管理和监控教室的照明状态，提供可视化的界面，方便用户进行调节和设置。
二、系统功能设计：1. 自动调光：通过感光传感器感知教室内的光照强度，当光照不足时，系统能自动调整灯光亮度，保证教室照明充足；当光照足够时，系统能自动调低灯光亮度，节约电能。
2. 自动调色温：根据教室内的时间和光照强度，系统能自动调整灯光的色温，以适应不同的教学环境需求。
比如白天可以使用较高色温的灯光，增加亮度；晚间可以使用较低色温的灯光，提供较为柔和的照明。
3. 人体感应控制：通过人体感应传感器，当教室内没有人时，系统能自动关闭灯光；当有人入内时，系统能自动打开灯光。
这样可以避免人员不在时浪费电能。
4. 时间控制：根据设定的时间表，系统能自动切换不同的照明模式，比如上课时间和休息时间可以有不同的亮度要求。
5. 集中控制和管理：通过软件平台，管理员可以对所有教室的照明进行集中管理，包括调整灯光亮度、色温、设置时间表等，也可以实时监控每个教室的照明状况。
三、系统优势设计：1. 节能降耗：通过自动调光、自动调色温等功能，系统能够根据实际需求合理使用电能，降低照明带来的能耗。
2. 舒适度提升：灯光亮度和色温的智能调节，可以根据不同的教学需求和时间要求，提供舒适的教室照明环境，提高学生的学习和教学效果。
中小学智慧教室照明系统设计方案中小学智慧教室照明系统设计方案一、背景介绍照明系统在中小学智慧教室中起着至关重要的作用，它不仅影响到学生的学习效果，还直接影响到学生的视力健康。
因此，设计一个合理、智能的照明系统对于提高教室的照明效果和学生的学习体验至关重要。
二、设计目标1. 提高照明效果：通过合理的照明设计，确保教室内的照明光线均匀、柔和，避免反光和眩光对学生视力造成的伤害。
2. 提高节能效果：采用智能照明控制系统，根据教室内的光线情况和人员活动情况，实现自动调光和自动关闭灯光，减少能源浪费。
3. 提高照明舒适度：照明系统应具备调光调色功能，能够根据教室内的活动需要实现不同的照明效果，比如阅读模式、投影模式等。
三、照明系统设计方案1. 主照明灯光设计：使用高亮度、高显色性的节能灯，如LED灯，确保教室内光线充足、均匀。
2. 辅助照明设计：在教室角落、黑暗区域等位置安装适当的照明设备，增强照明效果，避免刺眼和局部阴暗。
3. 智能照明控制系统：采用传感器感知教室内光线、温度、人员活动等情况，并根据不同的情况自动调整灯光亮度和色温。
4. 自动调光功能：根据教室内的光线情况，通过调整灯光亮度来保持良好的照明效果。
比如在阳光充足的时候，减小主灯亮度，节省能源。
5. 自动关闭灯光功能：当教室内无人活动时，自动关闭灯光，避免能源浪费。
6. 调色功能：根据不同的教学需求，调整灯光色温，比如在阅读时选择较暖的色温，提高学生专注度。
7. 智能控制系统与教学设备的联动：照明系统与教学设备（如投影仪、电子白板等）进行联动，根据教师的指令或操作自动调整灯光效果，提高教学效果。
四、实施方案1. 硬件设施采购：采购高亮度、高显色性的LED灯，以及传感器、调光器等智能照明控制设备。
2. 灯具安装：根据教室布局，在适当的位置安装主照明灯和辅助照明设备。
3. 传感器安装：安装光线传感器、温度传感器和人体感应传感器等，确保系统能够准确感知教室内的环境状况。
基于PLC 的校园照明智能控制系统设计现代建筑照明系统能够保证人们的日常生活和工作，消耗量继空调系统成为第二大能耗，面对社会资源损耗的增加以及绿色环保理念的提出，以智能化的照明系统的成为当前关注的焦点。
高校教学楼是学生频繁上课且用电比较重要的场所，能源消耗巨大。
本文最大限度利用现有的资源，借助于PLC控制技术，和多种传感器系统，通过组态软件完成教室的智能照明的控制，结合教室的实际情况完成对于照明的控制，达到绿色节能的理念。
教室作为校园教学和学习的重要场所，保证照明可靠运行，能够为教育教学活动保驾护航，借助于智能传感器系统，可以判定教室环境的光照强度和人员的变化，实现对校园教室照明的智能控制，将开关信号设定为两种，即手动和自动模式两种，当开关打开时，该系统处于智能照明模式，关闭时则为传统的手动照明模式。
在手动模式情况下，可以手动操作完成对现场照明的断开和闭合，是传统照明运用；在自动控制模式下，根据教室内人员、光照强度以及系统时间的设定，完成对教室的智能控制，主要是多种传感器的配合使用，而对于现场具体光照强度的控制主要是对室内照明灯点亮的个数来实现。
例如，在自动控制模式下，在光照强度达到室内设定的阈值前提下，将此时的信号上传至上位机，控制照明灯自动关闭，但是，在阴天时候，在光照强度低于室内设定的阈值前提下，将此时的信号上传至上位机，控制教室照明灯自动开启，但是，如果监测此时教室无人上课或者上自习时，红外传感器联动，阻止上位机发出指令照明。
同时，在晚上标准》。
同时，根据教室的具体情况，将室内光感在教室正上方，人感传感器在门口位置和教室门口位置。
■2.2 检测模块检测模块主要是采用与PLC-200匹配使用的GH-3002-GZ传感器模块，完成对室内光照强度的检测。
主要采用0～6×10和0～20×10精度的光照度传感器，主要有电流和电压模式的模拟量输出光照传感器。
GH-3002-GZ传感器具有较高的防护性能，能够精准检测微弱热光源和冷光源，传输精度高，传输距离长，同时具有较强的扩展性，可以在比较恶劣的环境下运用，由于此具有壁挂防水功能，可以在校园内广泛使用。
教学楼智能照明控制系统设计摘要：改革开放30多年来，我国社会经济进入了高速发展的快车道，与此同时对于能源的依赖程度也越来越高，能源短缺和环境污染形势严峻。
当前国家对高校教育非常重视投入了大量的资金，但是我们发现高校中教室照明用电浪费现象非常严重。
常常出现“长明灯”，所以在党中央号召节能减排的大背景下进行教学楼智能照明控制系统的设计研究有非常重要的研究意思和经济效益。
本文详细研究了大学教室的使用特点和照明需求及存在的问题,提出了一种网络化的教室照明智能控制系统，利用CAN总线和以太网技术和中控实验平台给出了教室照明控制器和上位机系统的设计方法,在此基础上,在实验室中实现了调试。
针对教室的具体功能设计了一键开关、人多、人少和放PPT等控制模式。
还为教室的控制增加了无线控制模块，使得教室照明控制的方法更加的多样化和灵活化。
对自习室主要是利用光照度传感器和人体感应器实现照明的自动控制功能。
对于楼道走廊和洗手间这类不需要长时间开灯的地方利用光照度传感器和人体感应器实现当光照度不足且有人经过时才将灯打开，在离开后灯自动关闭。
有效杜绝了高校教室照明用电的浪费现象。
关键词：智能照明；CAN总线；以太网；上位机监控；远程集成Teaching building design of intelligent lighting controlsystemAbstract：In the past 30 years of reform and opening up, China's socio-economic into the high-speed development of the fast lane at the same time for the increasingly high level of energy dependence, energy shortage and environmental pollution situation is grim. The current state of Higher Education attaches great importance to put a lot of money, but we found that colleges and universities in classroom waste of electricity for lighting is very serious. Often "long light", in the context of the CPC Central Committee called on energy saving the teaching building intelligent lighting control system design study has a very important meaning and economic benefits.In this paper, a detailed study of the university classroom use features and lighting needs and problems in a networked classroom lighting intelligent control system using CAN bus and Ethernet technology and in the control experiment platform classroom lighting controller and host computer system design, on this basis, achieved in the lab debugging. A key switch is designed for the specific function of the classroom, many people, and put the PPT control mode. Wireless control module for control of the classroom, classroom lighting control more diverse and flexible. Study room light sensor and human sensor lighting automatic control functions. Such corridor corridors and toilets do not need a long time to turn on the lights using the light sensor and human body sensor when the illumination is insufficient and someone passes before the lights on, in the left rear light automatically shut down. Effectively put an end to the college classroom lighting electricity waste.Key words: Intelligent Lighting；CAN bus; Ethernet; host computer monitoring; remote integrated目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.1.1国内用电紧缺与“节约型社会”的提出 (1)1.1.2当前高校教室照明的主要控制方法与电力的浪费 (1)1.2智能照明控制系统研究现状 (2)1.3教学楼智能照明选题意义 (2)1.4本论文的主要研究内容 (3)第2章智能照明控制系统的总体设计分析 (5)2.1系统整体设计方案 (5)2.1.1利用以太网实现区域化控制 (5)2.1.2 利用CAN总线将各个智能照明控制模块连接 (6)2.2 上课教室系统设计方案 (7)2.3自习室系统设计方案 (8)2.4走廊与洗手间系统设计方案 (9)2.5上位机监控面板设计 (9)第3章智能照明控制系统的硬件设计 (10)3.1数据采集模块的设计 (10)3.1.1室内光照度采集 (10)3.1.2室内人体感应 (13)3.2现场调光模块 (16)3.3无线控制模块 (18)3.3.1无线发射模块 (18)3.3.2无线接收模块 (18)第4章智能照明控制系统的软件设计 (20)4.1算法控制 (20)4.1.1算法流程图 (20)4.1.2照明控制算法 (20)4.2 软件介绍 (21)4.2.1 OptiVIEW (21)4.2.2 OPC (21)4.2.3程序语言 (21)4.3监控画面设计 (22)4.3.1数据连接 (22)4.3.2新建工程项目 (22)4.3.3添加窗口 (22)4.3.4 PLC与OPC数据连接 (22)4.4教室智能照明控制系统的软件设计 (23)4.4.1 模式设计 (23)4.4.2灯的增亮、减亮设计 (25)4.4.3人体感应和光照度复合功能软件设计 (26)4.4.4无线模块场景化设计 (27)4.5走廊与洗手间控制系统的程序设计 (29)4.6远程集成控制 (30)第5章实验结果分析 (32)5.1上位机实验结果 (32)5.2远程控制实验结果 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第1章绪论1.1选题背景1.1.1国内用电紧缺与“节约型社会”的提出进入二十一世纪能源与环境的问题越来越受到各国家的重视。
如果说环境是人们赖以生存的基础，那么能源就是一个国家经济发展的动力之源。
而电力正因为其清洁、高效、方便传输等优点越来越受到人们的青睐。
改革开放30多年来，我国社会经济进入了高速发展的快车道，与此同时对于能源的依赖程度也越来越高，能源短缺和环境污染形势严峻。
虽然近年来，我国的电力建设取得了很大发展，但是我国现在依然面临着电力供应不足与能源短缺问题。
最近几年一到夏季与冬季电力供应问题就会占据各大媒体的头条，也因为电力供应问题与百姓生活息息相关总是时时刻刻牵动各方的心。
拉闸限电、错峰用电的新闻比比皆是，特别是经济发展比较迅速的长三角、珠三角地区缺电已经常态化了。
正是在这种情况之下党中央国务院高瞻远瞩地提出了建设“节约型社会主义国家”。
1.1.2当前高校教室照明的主要控制方法与电力的浪费高校教室的照明用电占到了整个用电量的65%-75%[1],其实这个比例完全可以降低，就看照明控制的效果。
当前高校的照明控制主要有三种：第一种，完全靠学生的自觉性由学生自己来控制照明的开关以及开关多少的灯。
第二种，由专人负责照明的开关。
第三种，采用声、光控制照明设备的开关。
第一种方法电力浪费最为严重，由于学生的节电意识不同导致了自习室常常出现这种情况，人已经都走完了但教室的灯都还亮着或者是一个教室中明明只有一两个同学在学习但是却把所有的灯都打开了，白天依然存在着严重的电力浪费现象，白天光照度充足但还是有相当一部分教室的灯是开着的。
第二种方法虽然较之第一种已经有了很大程度的提高，但是第二种方法依然存在着很多不足的地方，比如不能够实现人离开随即关灯，必须等管理员知道这个教室人都走完了才能实现灯得关闭，专人负责灯得照明不仅增加了管理员的工作量也增加了学校的运行成本。
第三种方法在节能方面做出了表率但是还不够只是在楼道和洗手间实现了节能的功能应该最大化地发挥第三种方法。
1.2 智能照明控制系统研究现状目前国内几种常见的照明控制系统有以下几种:1. Dynalite智能照明控制系统该系统主要由调光模块、开关模块、制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、编程插口、时钟管理器、手持式编程器和PC监控机等部件组成。
采用DyNet网络连接,DyNet是一个分布式智能化网络,使用RS-485通讯协议。
系统的工作原理是:控制模块由微处理器控制,所有控制部件均互连在DyNet网络上,网络上每一个装置内的存贮器均存有操作所需的全部指令。
用户利用控制面板按键选择一个预置场景是一种最简单的控制方式。
每个调光器可以预置96个场景。
利用时钟控制器也是一种常见的照明控制方式。
另一常用设备是通用传感器,其由动静控测远红外跟踪、光度检测光电管和用于遥控的接收器组成。
2. C-Bus智能照明控制系统C-Bus系统是1994年由澳大利亚奇胜电气公司开发的,现已广泛用于很多国家和地区。
