一种基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置制造方法及图纸

一种基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置，包括单片机处理器和与单片机处理器相连接的滚轮测距模块、按钮模块、时钟模块、储存模块、显示模块和电源模块；滚轮由滚轮、滚轮支架和旋转编码器组成，滚轮支架通过可伸缩的伸缩杆与方形壳体相接。该监测装置通过监测滚轮位移距离计算推拉窗开度，可实现推拉窗开度的精确监测，对了解住户开窗行为特性、统计量化住户通风习惯、提高建筑室内通风效果模拟和能耗模拟精度具有一定意义；装置安装便捷，通过调节伸缩杆长度可适用各类尺寸的推拉窗；通过吸盘使装置吸附在推拉窗内扇上，拆装时不破环原有窗框结构；无需外接电源，使用方便。使用方便。使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置


[0001]本技术涉及建筑节能技术，特别是一种基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置。

技术介绍

[0002]在“双碳目标”下，建筑节能成为暖通行业近年来的关注重点，室内人员开窗行为作为重要的通风换气手段，可以非常方便地调节室内热湿环境，稀释室内污染物，同时合理开关窗可以有效降低建筑所需的供热及空调能耗,对于营造舒适的室内环境和提高能源效率至关重要。不同的窗户开度对室内的气流组织、空气品质及空气调节所需能耗都有显著影响。研究表明，当推拉窗开度为15％、30％、45％、60％、100％时，流量系数分别为0.1、2.5、3.8、5.0、8.3，数据反应出不同开度的窗口状态在通风效能上有较大变化，窗口的状态是建筑室内流场模拟中的重要参数，不同的设定值会在模拟结果中产生差异，所以精确监测推拉窗的开度有利于在模拟软件中量化自然通风效果，提高建筑能耗预测精度。
[0003]现有门窗磁传感器只能监测窗户打开和关闭两种状态，监测精度较低，无法用于室内流场模拟与建筑能耗预测；运用激光传感器进行监测，需外接电源，且受激光传感器室外光照影响，对使用环境要求高；拉线式开度监测装置使用拉线位移传感器，安装时需破环窗框以固定线材，只适用于平开窗。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的缺陷，本技术提供一种基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置。
[0005]本技术提供的基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置，包括单片机处理器(用于计算推拉窗开度)和与单片机处理器相连接的滚轮测距模块(用于测量推拉窗位移)、按钮模块(用于调整滚轮位置和输入开窗方向)、时钟模块(用于记录时间)、储存模块(用于储存计算结果和所对应的时间)、显示模块(用于显示推拉窗开度)和电源模块(用于给单片机处理器供电)；所述单片机处理器、时钟模块、储存模块和电源模块置于方形壳体中，按钮模块和显示模块置于方形壳体的正面，方形壳体的背面带有吸盘(用于将方形壳体吸附在推拉窗内扇表面)；所述滚轮测距模块位于方形壳体的前面，包括滚轮(滚轮可沿推拉窗外窗框滚动)、滚轮支架和旋转编码器(又称“角度传感器”)；所述滚轮支架通过可伸缩的伸缩杆与所述方形壳体的正面相接，使用时，通过调节伸缩杆的长度使滚轮与推拉窗外窗框贴靠。
[0006]本技术具有以下有益效果：
[0007]1、本技术采用由滚轮测距模块构成位移传感装置，通过监测滚轮位移距离计算推拉窗开度，克服了现有门窗磁传感器只能监测窗户开启和关闭两种状态的缺陷，实现了推拉窗开度的精确监测，其存储结果对了解住户开窗行为特性、统计量化住户通风习惯、提高建筑室内通风效果模拟和能耗模拟精度具有一定意义。
[0008]2、本技术安装便捷，通过调节伸缩杆长度可适用各类尺寸的推拉窗；通过吸盘使装置的壳体吸附在推拉窗内扇上，拆装时不破环原有窗框的结构；供电模块安装在壳体中，无需外接电源，使用方便。
附图说明
[0009]图1为本技术推拉窗开度监测装置的结构及流程方框图；
[0010]图2为为本技术推拉窗开度监测装置的外形结构三维示意图；
[0011]图3为图2的侧视图；
[0012]图4为本技术推拉窗开度监测装置的滚轮测距模块结构示意图；
[0013]图5为本技术推拉窗开度监测装置的安装位置示意图；
[0014]图6为为本技术推拉窗开度监测装置的开度计算示意图。
[0015]图中符号说明：1
‑
滚轮测距模块，1
‑1‑
滚轮，1
‑2‑
滚轮支架，1
‑3‑
旋转编码器，2
‑
伸缩杆，3
‑
按钮模块，4
‑
单片机处理器，5
‑
时钟模块，6
‑
储存模块，7
‑
显示模块，8
‑
电源模块，9
‑
吸盘，10
‑
监测装置本体，11
‑
推拉窗内扇，12
‑
推拉窗外窗框，13
‑
推拉窗外扇。
具体实施方式
[0016]以下结合附图对本技术作进一步说明。
[0017]结合图1，本技术基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置，包括单片机处理器4(用于计算推拉窗开度)和与单片机处理器相连接的滚轮测距模块1(用于测量推拉窗位移)、按钮模块3(用于调整滚轮位置和输入开窗方向)、时钟模块5(用于记录时间)、储存模块6(用于储存计算结果和所对应的时间)、显示模块7(用于显示推拉窗开度)和电源模块8(用于给单片机处理器供电)。
[0018]结合图2至图5，所述单片机处理器、时钟模块、储存模块和电源模块置于方形壳体10中，按钮模块和显示模块置于方形壳体的正面，方形壳体的背面带有将方形壳体吸附在推拉窗内扇11表面上的吸盘9；所述滚轮测距模块1位于方形壳体的前面，包括可沿推拉窗外窗框12滚动得滚轮1
‑
1、滚轮支架1
‑
2和与滚轮相接的旋转编码器1
‑
3(旋转编码器1
‑
3可选用光电式编码器或磁编码器)，所述滚轮支架通过可伸缩的伸缩杆2与所述方形壳体10的正面相接，
[0019]结合图5和图6，上述推拉窗开度监测装置的使用方法包括以下步骤：
[0020]1、将方形壳体通过吸盘吸附在推拉窗内扇11上，通过调整伸缩杆的长度使滚轮测距模块中的滚轮与推拉窗外窗框12贴靠；
[0021]2、将滚轮式测距模块归零；
[0022]3、通过按钮模块设定滚轮的滚动方向，将窗户开启方向(推拉窗内扇12向推拉窗外扇13的移动方向)设为正方向，方向系数a＝+1；窗户关闭方向设为负方向，方向系数a＝
‑
1(参加图6)；
[0023]4、记录推拉窗位移方向和移动距离x；
[0024]5、将位移方向和移动距离x发送到单片机处理器，按推拉窗开度K
n
＝K
n
‑1+ax(其中K0＝0,n≥1)，计算出推拉窗开度值；
[0025]6、将推拉窗开度值和对应时间发送到储存模块中，下一次计算推拉窗开度K
n+1
时
存储模块将上一次推拉窗开度值K
n
传输到单片机处理器。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滚轮式测距的推拉窗开度监测装置，其特征在于，包括单片机处理器(4)和与单片机处理器相连接的滚轮测距模块(1)、按钮模块(3)、时钟模块(5)、储存模块(6)、显示模块(7)和电源模块(8)；所述单片机处理器、时钟模块、储存模块和电源模块置于方形壳体(10)中，按钮模块和显示模块置于方形壳体的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧星，陈永康，黄凯良，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：