基于無線傳感器的照度分析系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是基于無線傳感器的照度分析系統(tǒng),可用于辦公、教育、商業(yè)、體育及廠房等場所的照明測試與照明品質(zhì)分析等,可短時間繪制出照度分析及分布等圖,與國家標(biāo)準(zhǔn)對比,為設(shè)計師及相關(guān)行業(yè)提供便捷精確的判斷材料。系統(tǒng)由多個測量傳感器與一臺控制電腦構(gòu)成,傳感器帶有無線模塊,測量數(shù)據(jù)自動發(fā)送給控制電腦,通過電腦的后臺程序生成分析圖形。本發(fā)明實現(xiàn)照度測量與無線通訊結(jié)合,具有實時性與實用性,是創(chuàng)新的光環(huán)境測試手段和模擬儀器。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]光與人們生活有著密切的關(guān)系,光利用不適或較差的照明條件均是造成疲勞和事故的主要原因之一,在許多職業(yè)勞動事故中不少是直接或間接因光線不足所造成的,而對于體育場(館)與教育設(shè)施,光照的要求更為嚴(yán)格,過強或過暗都會嚴(yán)重影響場所的整體光環(huán)境。
[〇〇〇3] 照度值一般可用照度計測量,照度計能測出不同照射距離的光強,向人們提供準(zhǔn)確的測量結(jié)果。特別是手持照度計可逐一測量任意點的光照度,快捷方便,但不能實時生成多點組成的照度分布圖,不能全面反映一定空間面積的光環(huán)境品質(zhì)。
[0004]注意到上述問題,本發(fā)明提出一種基于無線傳感器的照度分析系統(tǒng),系統(tǒng)包含多個測量傳感器與一臺控制電腦,每個傳感器帶有一個無線模塊,每個無線模塊設(shè)置唯一的ID號碼,后臺程序預(yù)裝在控制電腦中,自動識別每個傳感器的ID,根據(jù)ID區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的來源。工作時,系統(tǒng)預(yù)先在后臺程序中建立測量空間的模型,確定需要測量的測點個數(shù),同時,后臺程序根據(jù)ID號碼區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的來源,把測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確標(biāo)定在選定的模型中,形成各類照明分析圖,感知光環(huán)境的整體品質(zhì)。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]要形成空間整體的照度分布圖,首先要進(jìn)行多點的照度值測量,再依據(jù)一定規(guī)則整合畫出等照度曲線等圖形,一般同樣大小的空間,測點分布越多越廣泛則表示的圖形越準(zhǔn)確,現(xiàn)有的一般手持照度計多測試單點,通過移動照度計位置來測試其它點,因照度計不與后臺程序聯(lián)系整合,就無法將數(shù)據(jù)直接輸入到處理程序中。
[0006]本發(fā)明為多點照度測量系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)測量和后臺處理,把各數(shù)值顯示在測量空間的對應(yīng)位置上,模擬等照度曲線或其它常用圖形,特點是測量值與位置匹配,避免測點混淆。測量多點的照度值后,把數(shù)值自動輸入并標(biāo)定在正確位置上,以便通過計算模擬畫出正確圖形。測量值不能與測點位置匹配,會導(dǎo)致圖形失真,最終給出錯誤的結(jié)果。
[0007]本發(fā)明預(yù)先在后臺程序中建立需測量空間的模型,觀察測量空間大小、類型和形狀,依據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)決定平面分區(qū),并在后臺程序中選定平面圖形及其組合,然后確定需要測量的點個數(shù),測點以陣列的形式排列,點數(shù)量暨點間隔參照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),以保證數(shù)據(jù)精度,同時避免過多的無效測量。
[0008]在測量前,后臺程序確認(rèn)的參數(shù)為六項:
[0009]1、測量空間的類型與組合方式,平面圖形包括矩形、三角形、梯形及圓形,能夠組合成任意類型的測量空間,先組合成小平面圖形,后將這些圖形組合成最終的測量空間;
[0010]2、平面圖形的測點陣列,每個選定的平面圖形都對應(yīng)一個點陣列,陣列表示為aXb,a為橫向,b為縱向,其中a > 1且b > 1 ;
[0011]3、布置測點的位置順序和測量順序,先設(shè)定為橫向或者縱向的位置順序,確認(rèn)測點在每彳丁或每列的安放次序,再設(shè)定左右或者上下的測量順序,確認(rèn)傳感器能夠測完整個陣列;
[0012]4、使用的傳感器暨測點個數(shù),傳感器的個數(shù)是有限的,陣列點數(shù)可能遠(yuǎn)超過傳感器數(shù)量,需要重復(fù)使用傳感器;
[0013]5、傳感器的起始位置與間距,先設(shè)定起始點,一般是陣列的第一個點,接著設(shè)定該點離邊界的距離,再設(shè)定各測點的間距,測點的離邊界距離和點與點的間距,均要考慮規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求;布置傳感器時需要用尺規(guī)或其它丈量工具測量間距尺寸,以便傳感器定位正確;
[0014]6、每次每點測量的時間,記錄到日期、時分秒、分秒,測量數(shù)據(jù)與測量時刻對應(yīng)。
[0015]測量傳感器為無線制式,每個傳感器帶有一個無線模塊,將測量值發(fā)送給控制電腦,解決拖數(shù)據(jù)線的麻煩。為確保測量值與點位置的對應(yīng),本發(fā)明采取以下兩個措施:
[0016]1、系統(tǒng)為每個無線模塊設(shè)置唯一的ID號碼,每個傳感器的測量值都對應(yīng)唯一的ID,數(shù)據(jù)發(fā)送到控制電腦后,后臺程序根據(jù)ID區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的來源。
[0017]2、傳感器的ID按照順序編號,從小到大排列,每次測量一組點,位置順序與ID的順序?qū)?yīng),第一個點對應(yīng)第一個ID,以此類推,如果一行/ 一列需要多次測量才能完成,傳感器ID按照位置順序循環(huán),直到測完。
[0018]由此,本發(fā)明實現(xiàn)測量值與點位置的一一對應(yīng),確保數(shù)據(jù)在平面模型的正確分布,為準(zhǔn)確模擬繪制照度分析及分布等圖提供了實測數(shù)據(jù)。
[0019]測量數(shù)據(jù)標(biāo)定在平面圖形后,后臺程序根據(jù)數(shù)據(jù)的反復(fù)測量次數(shù),計算各點的平均值,并將平均值對應(yīng)點位以平滑曲線連接起來,形成完整的照度曲線圖或其它常用圖形。程序還可用色彩標(biāo)出不同區(qū)域的平均照度,直觀顯示區(qū)域差別。程序內(nèi)預(yù)置不同建筑類型的照度標(biāo)準(zhǔn),以此判斷實測結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn),并給出調(diào)整意見,為專業(yè)的照明設(shè)計提供有力的參考。
(四)
【附圖說明】
[0020]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明加以說明,圖1是本發(fā)明的無線傳感器示意圖,圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,圖3和圖4是本發(fā)明的兩個實施例。
[0021]圖1說明了測量傳感器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),傳感器1是數(shù)字照度計或稱照度傳感器,作用是測量光照度。每個傳感器配置一個無線模塊2,系統(tǒng)為每個無線模塊設(shè)置唯一的ID號碼。處理器3負(fù)責(zé)從傳感器1采集數(shù)據(jù),然后把數(shù)據(jù)傳輸給無線模塊2,通過無線模塊2發(fā)送給控制電腦。上述組件由充電電池負(fù)責(zé)供電,為了節(jié)約用電,無線模塊采用zigbee或其它效率高的通訊制式,zigbee用于短距離、低帶寬的無線通訊,通訊量小,用電少,適合低數(shù)據(jù)量的照度數(shù)據(jù)傳輸