本发明涉及一种高度指示装置，具体涉及一种在升降旗高度指示器的低温保护装置以及升降旗高度指示器。
背景技术：
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升国旗仪式活动是进行爱国主义教育和集体主义教育的重要手段，也是在国际重要场合中展现国家威严与实力的重要手段。在升旗仪式进行过程中非常讲究保持庄严肃穆。升降旗仪式由护旗手护送国旗进场，再由升旗手在国歌开始演奏时将国旗缓缓升起，为表示对国旗的尊敬在此过程中不可由机械代替人手操作。升旗仪式十分讲究国歌演奏结束时国旗刚好升到旗杆顶点，这一时间控制十分依赖升旗手的经验及日常训练，由于旗杆高度不同且在仪式进行中升旗手难以长期注视旗帜升起情况，导致升旗手往往较难掌握仪式旗帜升起的进度。
另外，在长江以北地区，冬季日气温均在零度以下，在东北地区冬季平均气温甚至达到-20℃，寒冷的低温使大部分电子元件在户外均无法正常工作。
技术实现要素：
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本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种升降旗高度指示器的低温保护装置，以实现在不影响升旗仪式的庄严肃穆前提下升旗手可在升旗仪式过程中可直观方便的看到旗帜升起的高度，从而更好掌握升旗时间，完成升旗任务且在北方日常低温环境下也能正常使用。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明一方面提供一种升降旗高度指示器的低温保护装置，包括外壳、温度传感器、温度控制芯片以及发热单元。所述温度传感器、温度控制芯片以及发热单元通过电路连接；所述温度传感器、温度控制芯片以及发热单元安装在外壳内；所述外壳上设置有观察窗以及光线穿透孔。
进一步的，所述发热单元分布在外壳内壁。
进一步的，所述观察窗设置在外壳前端。
进一步的，所述观察窗由双层玻璃封闭。
进一步的，所述光线穿透孔设置在外壳上端。
进一步的，所述光线穿透孔由双层玻璃封闭。
本发明另一方面提供一种升降旗高度指示器，包括电源、控制芯片、激光测距传感器、显示屏以及测量片，所述升降旗高度指示器还包括上述的升降旗高度指示器的低温保护装置。
进一步的，所述电源与升降旗高度指示器的低温保护装置通过电路连接。
进一步的，所述电源、控制芯片、激光测距传感器以及显示屏通过电路连接。
进一步的，所述电源输出端连接有自恢复保险电阻。
据上述技术方案所得本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的升降旗高度指示器的低温保护装置与升降旗高度指示器能在冬天低温环境下显示旗帜升降高度，让升旗手根据数据调整升旗速度，更好的完成升降旗仪式；
2、本升降旗高度指示器能直观显示旗帜所在的高度的同时显示仪式时间进度。
3、本升降旗高度指示器显示方式直观可靠，期间不需要旗手做任何操作，保持仪式进行过程中庄严肃穆不受影响。
附图说明：
图1为本发明升降旗高度指示器的低温保护装置以及升降旗高度指示器的示意性结构图；
图2为本发明一实施例升降旗高度指示器的低温保护装置以及升降旗高度指示器的示意性立体图；
图3为本发明一实施例升降旗高度指示器的低温保护装置以及升降旗高度指示器的示意性剖面图；
图4为本发明一实施例升降旗高度指示器的显示屏面板示意图。
其中图中：10-测量片；11-电源；12-显示屏；13-激光测距传感器；14-控制芯片；20-外壳；21-温度传感器；22-发热单元；23-温度控制芯片；201-观察窗；202-光线穿透孔；203-门；204-固定装置。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明公开了一种升降旗高度指示器的低温保护装置。其中，一种升降旗高度指示器的低温保护装置，包括外壳20、温度传感器21、温度控制芯片23以及发热单元22。所述温度传感器21、温度控制芯片23以及发热单元22通过电路连接；所述温度传感器21、温度控制芯片23以及发热单元22安装在外壳20内。其中，一种升降旗高度指示器，包括电源11、控制芯片14、激光测距传感器13、显示屏12以及测量片10，所述升降旗高度指示器还包括所述的升降旗高度指示器的低温保护装置。
如图2-3所示，在一实施例中，升降旗高度指示器的低温保护装置外壳20采用聚氨酯保温材料，外壳20壁厚度为10mm～100mm。外壳20前方设置开门203，开门203与外壳20交接除设置有密封胶条，外壳20门203上留有观察窗201用于外部观察升降旗高度指示器显示屏12数据，外壳20上方留有光线穿透孔202用于升降旗高度指示器激光测距传感器13激光穿透，观察窗201以及光线穿透孔202覆盖双层中空玻璃并用密封胶与外壳20密闭连接。外壳20后方设置有不锈钢固定装置204，使用时通过固定装置204把装置夹紧旗杆把装置固定安装于旗杆合适的高度上。
在本实施例中的升降旗高度指示器的低温保护装置发热单元22为pet聚酯发热片，在两片聚酯膜片中间夹以可导电的油墨及特殊合金载流条，通过印刷、热合技术制备在一起，形成厚度为0.1mm～0.6mm的电阻膜片，膜片通过电流后发出红外热量形成热辐射源，热能转换率高，发热片工作温度≤80℃。发热片平铺覆盖在外壳20内壁，与温度控制芯片23通过电路连接。本实施例中的温度传感器21采用数字温度传感器21，测温范围为-55℃～125℃，测量精度为±5℃，温度传感器21与温度控制芯片23通过电路连接。
温度控制芯片23预先写入温度设定值，由于一般电子器件正常工作环境温度为0℃～60℃，在本实施例中设置寄存器最低温度为5℃，最高温度为30℃。当温度传感器21检测温度低于或等于设定值时，温度控制芯片23输出高电平，发热单元22开始工作，直到温度上升到寄存器设定值以下时才会变为低电平，发热单元22停止工作。
在本实施例中的升降旗高度指示器的低温保护装置与升降旗高度指示器共用一个电源11，电源11输出端串联有0.5a的自恢复保险电阻，防止当电流过大时产品因短路烧毁。在另一实施例中，升降旗高度指示器的低温保护装置设有独立供电电源，升降旗高度指示器有独立供电电源且有外壳封装，在非低温环境时可拆出独立使用。
本实施例中升降旗高度指示器的电源11、控制芯片14、激光测距传感器13以及显示屏12放置于升降旗高度指示器的低温保护装置外壳20内，激光测距传感器13可通过光线穿透孔202向外放出及接收激光。测量片10具体为一1/4圆环状不锈钢片环状宽度为10cm～30cm，环状内侧与旗杆外围贴合。使用时测量片10置于旗帜下侧并与旗杆垂直放置，测量片10随旗帜升起上升。本实施例中采用了脉冲激光测距传感器13，激光测距传感器13透过光线穿透孔202发射出激光经测量片10反射后又通过光线穿透孔202被激光测距传感器13吸收，通过测量测量片10高度得出旗帜所在高度。由于激光测距传感器13激光向上发射，为避免白天阳光影响测量效果选用量程较大的激光测距传感器13，实施例中激光测距传感器13量程为0.05m～70m，测量精度为±10cm。
控制芯片14具体为内置64kbflash和4kb随机存取存储器(ram)的单片机，芯片具有内置晶振，单片机采用c语言进行编程设计，硬件通电后，单片机进行包括显示屏12初始化的初始化工作，同时激光测距传感器13开始测量。通过激光测距传感器13输出脉冲信号序列计算脉冲间隔时间并计算出旗帜离地高度，把相关数据显示在显示屏12上。控制芯片14使用了四层电路板布线设计，其中包括接地层、电源11层以及两层信号层。采用多层板布线可有效增强系统的接地性能，提高电磁兼容性。
显示屏12采用字库式单色lcd液晶屏，无需使用操作系统进行控制，具有上电初始化过程快，可靠性高，功耗较低等特点。单片机与显示屏12之间采用异步8位数据访问方式的控制接口，包括8位数据线、8位地址线以及3个控制信号。硬件设计上可采用了冗余设计以确保使用过程中的高可靠性。在一实施例中采用了两套相同的控制芯片14，当一套出现故障时另一套可以自动进行工作，避免在升旗过程中盲操作的情况出现。
在另一实施例中，升降旗高度指示器中的激光测距传感器13采用低温激光测距传感器13，正常工作环境温度为-40℃～50℃，在该实施例中的升降旗高度指示器取消了测量片10，激光测距传感器13连接一个特种低温电源后成为一个测距单元，所述测距单元随旗帜升降，通过测量测距单元离地高度得出旗帜所在高度，高度数据传送到升降旗高度指示器的低温保护装置内的控制芯片14进行运算处理并在显示屏12上显示。为保证在远距离传输过程中信号的完整性，激光测距传感器13信号输出端以及单片机信号输入端分别连接一个电平转换芯片，激光测距传感器13输出ttl电平，转换芯片把ttl电平转换成422电平进行传输，信号被传输到控制芯片14时，另一转换芯片把422电平转换为cmos电平，单片机可直接对cmos信号进行采集处理。在另一实施中，取消了两个电平转换芯片，由同轴电缆对激光测距传感器13输出的脉冲信号进行传输，进一步降低了功耗以及故障率。
如图4所示的一个实施例中，显示屏12显示数据包括旗帜上升高度以及剩余旗杆高度数据、以坐标轴方式显示旗帜对应的旗杆位置数据、计时以及倒计时数据。其中旗帜上升高度以及计时用较大字体重点显示，并显示出已上升高度对应旗杆总长度的百分比数据、已进行时间对应仪式总时长的百分比数据。坐标轴上标注距离旗杆顶部1/3以及2/3刻度。在此实施例中装置可预设仪式总时长，在接收高度信号同时开始倒计时，并把时间数据显示在显示屏12上。
以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。