一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，包括支架、数据采集模块、Zigbee无线传输模块、移动电源及变压模块和上位机，所述的数据采集模块、Zigbee无线传输模块和移动电源及变压模块均安装于支架上，所述的移动电源及变压模块通过电源线分别连接数据采集模块和Zigbee无线传输模块，所述的数据采集模块通过Zigbee无线传输模块与上位机连接。与现有技术相比，本发明具有多种检测功能的集成、通过Zigbee无线数传技术对各类检测数据进行集成、实现检测仪器的半自动化控制、有效减少了检测前期准备工作、装配式结构、拆卸拼装简单和携带方便等优点。
【专利说明】—种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测装置，尤其是涉及一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置。
【背景技术】
[0002]当前，绿色建筑在国内发展迅猛，现场检测包括围护结构热工性能检测、声环境检测、风环境检测以及室内空气质量检测等都是检验绿色建筑“绿色化”程度的关键指标。
[0003]现有的绿色建筑检测都是采用传统的检测仪器，常见的有以下几类，第一种是单一功能的检测仪器:温度仪，照度仪等，该类检测仪器操作携带方便，但是数据处理能力较低，检测数据需要检测人员实时记录；
[0004]第二种类似声级计的仪器，这一类仪器可以与计算机进行通讯，具有强大的数据处理能力，但是不足之处是功能单一，而且多是通过串口方式与计算机连接，受到数据线长度的限制，传输距离短，而且需要随身携带计算机，给检测工作造成不便；
[0005]还有一类是类似空气质量检测仪之一类的多功能检测仪器，该类仪器优点检测指标多，但是多数不能与计算机进行通讯，部分产品具有通讯功能，由于功能较多，增加了数据处理软件的制作成本，因而该类软件一般价格昂贵，另外同第二类相似，其与计算机连接同样受到数据线长度的限制，传输距离短。
[0006]在绿色建筑现场检测过程中，由于检测指标众多，多数检测需要一定的检测时间以及对测点的特殊要求，这不但大大增加了需要投入的人力和物力资源，而且还会限制检测的范围、样本量和数据准确性，严重影响评价的结果，因此无法满足绿色建筑的有效检测要求。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现半自动化控制、结构拆卸拼装简单、携带方便的基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置。
[0008]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0009]一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置,包括支架、数据采集模块、Zigbee无线传输模块、移动电源及变压模块和上位机，所述的数据采集模块、Zigbee无线传输模块和移动电源及变压模块均安装于支架上，所述的移动电源及变压模块通过电源线分别连接数据采集模块和Zigbee无线传输模块,所述的数据采集模块通过Zigbee无线传输模块与上位机连接；
[0010]数据采集模块采集现场各指标数据，并经由Zigbee无线传输模块将数据传至上位机，上位机对接收到的数据进行处理后自动生成检测报告。
[0011]所述的支架为装配式支架，包括一个万向底座、两个托盘、一根高度可调的主轴和数个固定夹具，所述的主轴设在万向底座上，所述的两个托盘、数个固定夹具分别连接在主轴上；其中，所述的托盘用于放置Zigbee无线传输模块和移动电源及变压模块，所述的固定夹具用于固定数据采集模块。
[0012]所述的Zigbee无线传输模块包括Zigbee发送器、通信转换器和Zigbee接收器，所述的数据采集模块通过通信转换器与Zigbee发送器连接，所述的Zigbee发送器与Zigbee接收器连接,所述的Zigbee接收器通过通信转换器与上位机连接。
[0013]所述的通信转换器包括Zigbee/RS232转换器、Zigbee/RS485转换器或Zigbee/USB转换器中一种或多种。
[0014]所述的数据采集模块包括风速采集器、噪声采集器、照度采集器、温湿度采集器、有害气体变送器、墙体热阻检测器和图像采集器。
[0015]所述的有害气体包括甲醛、氨气、甲苯和TV0C。
[0016]所述的移动电源及变压模块包括相连接的移动电源和变压器，所述的变压器分别通过电源线连接数据采集模块、Zigbee无线传输模块和上位机。
[0017]所述的移动电源包括蓄电池。
[0018]所述的上位机为具有嵌入式数据处理软件的触屏式控制终端，其上设有多个通信接口。
[0019]所述的通信接口包括RS232串口、RS485串口和USB接口。
[0020]与现有技术相比，本发明依托无线集成的检测技术，能实现检测数据自动无线高效传输和处理，可以大幅度提高绿色建筑现场检测数据采集量，有效降低检测成本。由于发明的检测装置能准确反映建筑环境实际情况，这样就使绿色建筑评价更为真实、可信。本发明的检测装置填补了国内外绿色建筑评价中现场检测的一个空白，具有广阔的应用前景和推广价值。本发明具有以下优点:
[0021]1、本发明可以实现多种检测功能的集成
[0022]绿色建筑现场检测涉及多类检测指标，对于各类指标，传统的检测方法是利用单一功能的检测仪器对特定测定进行数据采集，由于检测指标众多，每一项指标的检测都需要专有的检测人员进行操作，增加了检测的复杂性和检测成本。本发明以各类传感器为数据采集模块，控制终端通过编写相应的程序对给检测数据进行处理，通过软硬件的结合实现检测功能的集成。
[0023]2、本发明通过Zigbee无线数传技术对各类检测数据进行集成。
[0024]检测仪器通过通信接口与计算机进行通讯，本发明通过通信转换器，实现了数据传输方式从有线到无线的转换，从而有效的避免了繁冗的现场布线工作。
[0025]3、本发明实现了对检测仪器的半自动化控制。
[0026]考虑到检测对测点位置的特殊要求以及数据采集周期长短不一的情况，本发明可实现对数据采集模块的自动化控制，检测人员只需将数据采集模块安装在测点位置，剩下的数据采集与记录工作均由上位机处理，从而大大减轻了检测人员的工作量。
[0027]4、由于不同检测指标对测点要求不一致，如风速检测测点离地面高度为0.8?
1.6m、噪声检测需要离地面1.2m等，本发明根据各类测点要求设计检测专用可移动支架，将数据采集模块直接固定在支架特定位置，有效减少了检测前期准备工作。
[0028]5、装配式结构，拆卸拼装简单，携带方便。
[0029]本发明采用装配式结构，整套装置分为检测部分和支撑部分，两部分均可进行拆解和拼装，携带方便，拼装过程简捷。【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明主机部分的结构实物图；
[0031]图2为本发明数据处理软件主界面图。
[0032]图1中标号所示:1、支架，2、风速采集器，3、移动电源及变压模块，4、墙体热阻检测器，5、噪声采集器、6、TVOC气体变送器，7、氨气变送器，8、图像采集器，9、甲醛气体变送器，10、温湿度采集器，11、Zigbee无线传输模块。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0034]如图1所示，一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，包括支架1、数据采集模块、Zigbee无线传输模块11、移动电源及变压模块3和上位机，所述的数据采集模块、Zigbee无线传输模块11和移动电源及变压模块3均安装于支架I上，所述的移动电源及变压模块3通过电源线分别连接数据采集模块和Zigbee无线传输模块11，所述的数据采集模块通过Zigbee无线传输模块11与上位机连接。
[0035]支架I为装配式支架，包括一个万向底座、两个托盘、一根高度可调的主轴和数个固定夹具，所述的主轴设在万向底座上，所述的两个托盘、数个固定夹具分别连接在主轴上；其中，所述的托盘用于放置Zigbee无线传输模块和移动电源及变压模块，所述的固定夹具用于固定数据采集模块。该支架I可拆成小体积构件，且主轴高度可以根据需要进行调节，固定夹具也可根据需要设置在指定高度。
[0036]Zigbee无线传输模块11包括Zigbee发送器、通信转换器和Zigbee接收器,所述的数据采集模块通过通信转换器与Zigbee发送器连接,所述的Zigbee发送器与Zigbee接收器连接，所述的Zigbee接收器通过通信转换器与上位机连接。其中通信转换器可根据数据采集装置不同的通信方式定制，可以是Zigbee/RS232转换器、Zigbee/RS485转换器或Zigbee/USB转换器中一种或多种。
[0037]所述的数据采集模块可根据需要进行选配，包括墙体热阻检测器4、风速采集器
2、噪声采集器5、照度采集器、温湿度采集器10、TVOC气体变送器6、甲醛气体变送器9、氨气变送器7、甲苯气体变送器和图像采集器8等。
[0038]移动电源及变压模块3包括相连接的移动电源和变压器，所述的变压器分别通过电源线连接数据采集模块、Zigbee无线传输模块和上位机。移动电源可为蓄电池。
[0039]上位机为具有嵌入式数据处理软件的触屏式控制终端，利用嵌入式系统开发，其上设有多个通信接口。所述的通信接口包括RS232串口、RS485串口和USB接口等。
[0040]上位机中数据处理软件的功能是将各个数据采集模块传至上位机的原始数据解析成十进制数据。具体为:
[0041]1、噪声检测每秒上传至上位机的数据为一帧16进制字符串，分下列三步处理:
[0042]a)将十六进制字符串转成十进制噪声值；
[0043]b)对上述噪声值每隔5秒存储一次；每隔5秒记录一次测量结果，一共测量100次，共得到100个声压级数据值；
[0044]c)按以下公式计算得到A计权的等效声压级:
【权利要求】
1.一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，包括支架、数据采集模块、Zigbee无线传输模块、移动电源及变压模块和上位机，所述的数据采集模块、Zigbee无线传输模块和移动电源及变压模块均安装于支架上，所述的移动电源及变压模块通过电源线分别连接数据采集模块和Zigbee无线传输模块,所述的数据采集模块通过Zigbee无线传输模块与上位机连接: 数据采集模块采集现场各指标数据，并经由Zigbee无线传输模块将数据传至上位机，上位机对接收到的数据进行处理后自动生成检测报告。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的支架为装配式支架，包括一个万向底座、两个托盘、一根高度可调的主轴和数个固定夹具，所述的主轴设在万向底座上，所述的两个托盘、数个固定夹具分别连接在主轴上；其中，所述的托盘用于放置Zigbee无线传输模块和移动电源及变压模块，所述的固定夹具用于固定数据采集模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的Zigbee无线传输模块包括Zigbee发送器、通信转换器和Zigbee接收器,所述的数据采集模块通过通信转换器与Zigbee发送器连接,所述的Zigbee发送器与Zigbee接收器连接，所述的Zigbee接收器通过通信转换器与上位机连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的通信转换器包括Zigbee/RS232转换器、Zigbee/RS485转换器或Zigbee/USB转换器中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的数据采集模块包括风速采集器、噪声采集器、照度采集器、温湿度采集器、有害气体变送器、墙体热阻检测器和图像采集器。
6.根据权利要求5所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的有害气体包括甲醛、氨气、甲苯和TVOC。
7.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的移动电源及变压模块包括相连接的移动电源和变压器，所述的变压器分别通过电源线连接数据采集模块、Zigbee无线传输模块和上位机。
8.根据权利要求7所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的移动电源包括蓄电池。
9.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的上位机为具有嵌入式数据处理软件的触屏式控制终端，其上设有多个通信接口。
10.根据权利要求9所述的一种基于Zigbee的绿色建筑综合检测装置，其特征在于，所述的通信接口包括RS232串口、RS485串口和USB接口。
【文档编号】G01D21/02GK103674114SQ201310674581
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】周建民, 于洪波 申请人:同济大学