一種基于激光測距的門窗開度記錄裝置及其應用方法與流程

本發明涉及一種開度記錄裝置，具體涉及一種門窗開度記錄裝置及其應用方法。
背景技術：
：室內空氣品質和建筑節能是暖通行業近年來關注的熱點和重點，開關門窗的行為作為重要的新風引入手段，不僅可以方便自主地調節室內熱濕環境，也是稀釋室內人員在新陳代謝過程中通過呼吸或皮膚散發出的污染氣體的重要途徑，但不同的門窗開度對室內通風量、氣流組織、空氣品質及空調能耗等都有顯著影響，分析門窗的開關行為和開啟概率，能夠應用于建筑能耗的分析，指導通風設計，為建筑節能提供新的研究思路，現有的開關窗行為記錄裝置僅僅記錄門窗的開、關信息，設計思路認為門窗開關行為服從二項分布，或將門窗行為簡單地劃分為全開、半開、關三種情況，而實際生活中，室內人員會根據生理或心理需要調整門窗開度，實際門窗開度不僅僅是簡單的服從二項分布，或是全開、半開、關三種情況，實時記錄門窗開啟距離是門窗開關行為研究的關鍵，同時其研究結果也是自然通風設計與評估的重要參數，因此合理地記錄門窗開度信息，對自然通風的設計與評估、建筑能耗分析的準確性都有至關重要的意義，激光測距技術成本低廉，發展成熟，現有的激光測距儀只能手動點擊觸發按鈕發出測距信號，而不能在不影響室內人員正常生活習慣的基礎上進行自動對門窗開關行為進行測距記錄。技術實現要素：發明目的：本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于激光測距的門窗開度記錄裝置及其應用方法，在設定時間間隔內自動測量門窗開合度，并將測量數據保存。技術方案：本發明所述的一種基于激光測距的門窗開度記錄系統，包括用于發送測算命令和處理傳輸信號的處理器、用于發出激光信號并分析激光信號相位差并將其轉化為距離信息的激光測距模塊、用于記錄時間的實時時鐘模塊、用于儲存測量結果及對應時間的存儲模塊、用于顯示測量結果和對應時間以及門窗類型的顯示模塊、用于設置門窗類型的按鈕模塊和與所述激光測距模塊相適配用于反射激光信號的激光反射端，所述激光測距模塊、實時時鐘模塊、存儲模塊、顯示模塊和按鈕模塊均與處理器連接。一種基于激光測距的門窗開度記錄系統的裝置，包括裝置機體、設置在該裝置機體一端側壁內部的激光測距模塊，設置在裝置機體前表面的顯示模塊和按鈕模塊，以及設置在裝置機體內部的實時時鐘模塊、存儲模塊與處理器。優選的，所述激光測距模塊包括激光發射窗口及激光信號分析元件，所述顯示模塊為液晶顯示器。優選的，所述按鈕模塊包括用于更改門窗類型和安裝位置信息的設置鍵、用于調節數值的上移操作鍵和下移操作鍵。優選的，所述激光反射端安裝有漫反射板。優選的，所述存儲模塊記錄序號、時間、推拉式門窗開度或平開式門窗開度。一種基于激光測距的門窗開度記錄裝置的應用方法，應用于推拉式門窗的方法包括以下步驟：步驟1，將裝置機體安裝于被測推拉式門窗的固定安裝面，激光反射端安裝于在門窗的移動端安裝面，安裝完成并上電；步驟2，通過按鈕模塊對裝置進行時間校準；步驟3，通過按鈕模塊將裝置的門窗類型設置為推拉式門窗；步驟4，通過按鈕模塊將推拉式門窗完全關閉時激光測距模塊測得的激光發射窗口到激光反射端的實測值X0定義為位移零點；步驟5，激光測距模塊將激光發射窗口到激光反射端的實測值X1發送至處理器，處理器通過實測值X1和位移零點值X0計算出門窗開度為X1-X0，并記錄下當前開度；步驟6，處理器經過時間間隔t后接收到激光測距模塊發出的實測值X2，當|X1-X2|>D時，記錄門窗開度X2-X0，并將新的實測值標記為X1作為實測基準值，當|X1-X2|≤D時不記錄。一種基于激光測距的門窗開度記錄裝置的應用方法，應用于平開式門窗的方法包括以下步驟：步驟1，裝置機體安裝于被測平開式門窗的固定安裝面，激光反射端與裝置的激光發射窗口保持同一水平高度，安裝完成并上電；步驟2，通過按鈕模塊對裝置進行時間校準；步驟3，通過按鈕模塊將裝置的門窗類型設置為平開式門窗；步驟4，通過按鈕模塊設置裝置與平開式門窗所在平面的垂直距離m和裝置與門窗固定端的水平距離B；步驟5，激光測距模塊將激光發射窗口到激光反射端的實測值X3發送至處理器(1)，處理器通過實測值X3及預設的安裝位置信息進行計算，當X3>B時，平開式門窗開度為0°，當X3＝B時，平開式門窗開度為90°，當0<X3<B時，平開式門窗開度為存儲模塊記錄此狀態下平開式門窗開度；步驟6，經過設定的時間間隔t，處理器接收到激光測距模塊的測量值X4，當|X3-X4|>D時返回步驟5計算并記錄下此時的門窗開度，并將新的實測值標記為X3作為實測基準值，當|X3-X4|≤D時不記錄，其中D為精度值。有益效果：本發明的一種基于激光測距的門窗記錄裝置及其應用方法克服了現有的激光測距儀無法直接應用于門窗開度測量的弊端，通過集成激光測距模塊、實時時鐘模塊、存儲模塊、顯示模塊、按鈕模塊均和處理器，實現自動對不同門窗的開合度進行測量記錄并存儲，可以在不干擾室內人員正常生活習慣的基礎上得到直觀、準確的測量結果，由于處理器可以進行多種算法，本發明適用于多種結構類型的門窗開合度的測量，對推拉式門窗設有數據歸零操作，使得裝置安裝位置不受限制，對平開式門窗通過設置具體的門窗參數算法及裝置安裝位置信息計算門窗開合角度。附圖說明圖1為本發明裝置的系統示意圖；圖2為本發明裝置的結構示意圖；圖3為本發明裝置的應用方法流程圖；圖4為本發明裝置在推拉式門窗的安裝示意圖；圖5為本發明裝置在平開式門窗的安裝示意圖。具體實施方式下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。如圖1所示，一種基于激光測距的門窗開度記錄系統，包括用于發送測算命令和處理傳輸信號的處理器1、用于發出激光信號并分析激光信號相位差，將其轉化為距離信息的激光測距模塊2、用于記錄時間的實時時鐘模塊3、用于儲存測量結果及對應時間的存儲模塊4、用于顯示測量結果、對應時間以及門窗類型的顯示模塊5、用于設置門窗類型的按鈕模塊6和與激光測距模塊2相適配用于反射激光信號的激光反射端7，其中，處理器1是本基于激光測距的門窗開度記錄系統的運算核心，處理器1在設定的時間間隔t內向激光測距模塊2發送測量命令，其中t可設為30s，讀取并校準實時時鐘模塊3所記錄的當前時間數據，激光測距模塊2是基于激光測距原理的測量電路，在接受到處理器1發送的測量命令后發射激光信號，經激光反射端7反射后，分析激光信號的相位差，將其轉化為距離信息，將該距離信息傳輸至處理器1，再將激光測距模塊2的測量結果存儲至存儲模塊4，在顯示模塊5可顯示當前時間及激光測距模塊2的測量結果，通過按鈕模塊6設置門窗類型、裝置安裝位置及在推拉式門窗類型下，對激光測距模塊2的測量結果X0進行歸零處理，存儲模塊4可存儲1年以上的測量數據，存儲模塊4可記錄序號、時間、推拉式門窗推拉式門窗開度X1-X0和平開式門窗開啟角度，其存儲數據包具體格式如表格1：標志位序號月日時分開度停止位表格1如圖2所示，該門窗開合度記錄裝置采用5V直流電，裝置通電即開始工作，斷電后存儲模塊4也可保留前期的設置信息，待再次供電裝置重啟后繼續工作，其中激光測距模塊2為激光發射窗口9，顯示模塊5為液晶顯示器10，工作狀態下液晶顯示器10顯示當前時間和距離的測量值，激光反射端7必要時安裝有漫反射板14，特別是裝置用于用于玻璃門窗等透明材質時，漫反射板14用來反射激光，激光反射端7為長條狀，激光測距模塊2要求反射端的反射性不能太強，否則會引起測量誤差，漫反射板14也應與激光發射窗口9位于同一高度水平，按鈕模塊6包括用于更改門窗類型的設置鍵11、用于調節數值的上移操作鍵12和下移操作鍵13，通過設置鍵11可以進入時間設置界面，初次安裝或改變安裝位置，需對測量信息做初次設置，設置鍵11的功能為點擊一次進入時間設置界面，再按一次，進入門窗類型設置界面，0代表推拉式門窗，1代表以角度記錄開度的門窗類型，液晶顯示器10上可顯示出門窗類型信息，其中典型類型的是平開式門窗，通過設置鍵11、上移操作鍵12和下移操作鍵13配合進入推拉式門窗位移歸零設置，或進入平開式門窗固定端到裝置安裝面的距離B設置及激光發射窗口9到門窗邊框的距離m設置界面，基于激光測距的門窗開度記錄系統的裝置，包括裝置機體8、激光測距模塊2設置在該裝置機體8一側壁內部，液晶顯示器10、設置鍵11、上移操作鍵12和下移操作鍵13設置在裝置機體8前表面，實時時鐘模塊3、存儲模塊4與處理器1設置在裝置機體8內部；如圖3、圖4和圖5所示，一種基于激光測距的門窗開度記錄裝置的應用方法，應用于推拉式門窗的方法包括以下步驟：步驟1，將裝置機體8安裝于被測推拉式門窗的固定安裝面15，激光反射端7安裝于在門窗的移動端安裝面16，安裝完成并上電；步驟2，通過按鈕模塊6對裝置進行時間校準；步驟3，通過按鈕模塊6將裝置的門窗類型設置為推拉式門窗；步驟4，通過按鈕模塊6將推拉式門窗完全關閉時激光測距模塊2測得的激光發射窗口9到激光反射端7的實測值X0定義為位移零點；步驟5，激光測距模塊2將激光發射窗口9到激光反射端7的實測值X1發送至處理器1，處理器1通過實測值X1和位移零點值X0計算出門窗開度為X1-X0，并記錄下當前開度；步驟6，處理器1經過時間間隔t后接收到激光測距模塊2發出的實測值X2，當|X1-X2|>D時，記錄門窗開度X2-X0，并將新的實測值標記為X1作為實測基準值，當|X1-X2|≤D時不記錄，其中D取2mm。一種基于激光測距的門窗開度記錄裝置的應用方法，應用于平開式門窗的方法包括以下步驟：步驟1，裝置機體8安裝于被測平開式門窗的固定安裝面17，激光反射端7與裝置的激光發射窗口9保持同一水平高度，安裝完成并上電；步驟2，通過按鈕模塊6對裝置進行時間校準；步驟3，通過按鈕模塊6將裝置的門窗類型設置為平開式門窗；步驟4，通過按鈕模塊6設置裝置與平開式門窗所在平面的垂直距離m和裝置與門窗固定端的水平距離B；步驟5，激光測距模塊2將激光發射窗口9到激光反射端7的實測值X3發送至處理器1，處理器1通過實測值X3及預設的安裝位置信息進行計算，當X3>B時，平開式門窗開度為0°，當X3＝B時，平開式門窗開度為90°，當0<X3<B時，平開式門窗開度為存儲模塊4記錄此狀態下平開式門窗開度；步驟6，經過設定的時間間隔t，處理器1接收到激光測距模塊2的測量值X4，當|X3-X4|>D時返回步驟5計算并記錄下此時的門窗開度，并將新的實測值標記為X3作為實測基準值，當|X3-X4|≤D時不記錄，其中D為精度值，D取2mm。當前第1頁1 2 3