基于无线传感器的照度分析系统的制作方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001]本发明是基于无线传感器的照度分析系统，可用于办公、教育、商业、体育及厂房等场所的照明测试与照明品质分析等，可短时间绘制出照度分析及分布等图，与国家标准对比，为设计师及相关行业提供便捷精确的判断材料。系统由多个测量传感器与一台控制电脑构成，传感器带有无线模块，测量数据自动发送给控制电脑，通过电脑的后台程序生成分析图形。本发明实现照度测量与无线通讯结合，具有实时性与实用性，是创新的光环境测试手段和模拟仪器。
(二)
【背景技术】
[0002]光与人们生活有着密切的关系，光利用不适或较差的照明条件均是造成疲劳和事故的主要原因之一，在许多职业劳动事故中不少是直接或间接因光线不足所造成的，而对于体育场(馆)与教育设施，光照的要求更为严格，过强或过暗都会严重影响场所的整体光环境。
[〇〇〇3] 照度值一般可用照度计测量，照度计能测出不同照射距离的光强，向人们提供准确的测量结果。特别是手持照度计可逐一测量任意点的光照度，快捷方便，但不能实时生成多点组成的照度分布图，不能全面反映一定空间面积的光环境品质。
[0004]注意到上述问题，本发明提出一种基于无线传感器的照度分析系统，系统包含多个测量传感器与一台控制电脑，每个传感器带有一个无线模块，每个无线模块设置唯一的ID号码，后台程序预装在控制电脑中，自动识别每个传感器的ID，根据ID区分数据的来源。工作时，系统预先在后台程序中建立测量空间的模型，确定需要测量的测点个数，同时，后台程序根据ID号码区分数据的来源，把测量数据准确标定在选定的模型中，形成各类照明分析图，感知光环境的整体品质。
(三)
【发明内容】
[0005]要形成空间整体的照度分布图，首先要进行多点的照度值测量，再依据一定规则整合画出等照度曲线等图形，一般同样大小的空间，测点分布越多越广泛则表示的图形越准确，现有的一般手持照度计多测试单点，通过移动照度计位置来测试其它点，因照度计不与后台程序联系整合，就无法将数据直接输入到处理程序中。
[0006]本发明为多点照度测量系统，通过数据测量和后台处理，把各数值显示在测量空间的对应位置上，模拟等照度曲线或其它常用图形，特点是测量值与位置匹配，避免测点混淆。测量多点的照度值后，把数值自动输入并标定在正确位置上，以便通过计算模拟画出正确图形。测量值不能与测点位置匹配，会导致图形失真，最终给出错误的结果。
[0007]本发明预先在后台程序中建立需测量空间的模型，观察测量空间大小、类型和形状，依据测量标准决定平面分区，并在后台程序中选定平面图形及其组合，然后确定需要测量的点个数，测点以阵列的形式排列，点数量暨点间隔参照相关规范标准，以保证数据精度，同时避免过多的无效测量。
[0008]在测量前，后台程序确认的参数为六项:
[0009]1、测量空间的类型与组合方式，平面图形包括矩形、三角形、梯形及圆形，能够组合成任意类型的测量空间，先组合成小平面图形，后将这些图形组合成最终的测量空间；
[0010]2、平面图形的测点阵列，每个选定的平面图形都对应一个点阵列，阵列表示为aXb，a为横向，b为纵向，其中a > 1且b > 1 ;
[0011]3、布置测点的位置顺序和测量顺序，先设定为横向或者纵向的位置顺序，确认测点在每彳丁或每列的安放次序，再设定左右或者上下的测量顺序，确认传感器能够测完整个阵列；
[0012]4、使用的传感器暨测点个数，传感器的个数是有限的，阵列点数可能远超过传感器数量，需要重复使用传感器；
[0013]5、传感器的起始位置与间距，先设定起始点，一般是阵列的第一个点，接着设定该点离边界的距离，再设定各测点的间距，测点的离边界距离和点与点的间距，均要考虑规范标准要求；布置传感器时需要用尺规或其它丈量工具测量间距尺寸，以便传感器定位正确；
[0014]6、每次每点测量的时间，记录到日期、时分秒、分秒，测量数据与测量时刻对应。
[0015]测量传感器为无线制式，每个传感器带有一个无线模块，将测量值发送给控制电脑，解决拖数据线的麻烦。为确保测量值与点位置的对应，本发明采取以下两个措施:
[0016]1、系统为每个无线模块设置唯一的ID号码，每个传感器的测量值都对应唯一的ID，数据发送到控制电脑后，后台程序根据ID区分数据的来源。
[0017]2、传感器的ID按照顺序编号，从小到大排列，每次测量一组点，位置顺序与ID的顺序对应，第一个点对应第一个ID，以此类推，如果一行/ 一列需要多次测量才能完成，传感器ID按照位置顺序循环，直到测完。
[0018]由此，本发明实现测量值与点位置的一一对应，确保数据在平面模型的正确分布，为准确模拟绘制照度分析及分布等图提供了实测数据。
[0019]测量数据标定在平面图形后，后台程序根据数据的反复测量次数，计算各点的平均值，并将平均值对应点位以平滑曲线连接起来，形成完整的照度曲线图或其它常用图形。程序还可用色彩标出不同区域的平均照度，直观显示区域差别。程序内预置不同建筑类型的照度标准，以此判断实测结果是否符合标准，并给出调整意见，为专业的照明设计提供有力的参考。
(四)
【附图说明】
[0020]以下结合附图对本发明加以说明，图1是本发明的无线传感器示意图，图2是本发明的系统结构图，图3和图4是本发明的两个实施例。
[0021]图1说明了测量传感器的产品结构，传感器1是数字照度计或称照度传感器，作用是测量光照度。每个传感器配置一个无线模块2,系统为每个无线模块设置唯一的ID号码。处理器3负责从传感器1采集数据，然后把数据传输给无线模块2,通过无线模块2发送给控制电脑。上述组件由充电电池负责供电，为了节约用电，无线模块采用zigbee或其它效率高的通讯制式，zigbee用于短距离、低带宽的无线通讯，通讯量小，用电少，适合低数据量的照度数据传输