一种门窗测量系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及检测技术领域，尤其涉及一种门窗测量系统和方法。

背景技术

建筑门窗是建筑整体必不可少的组成部分，通常需要对其长度、位移或者角度的变化进行检测。

现有计数中，通常采用卷尺、游标卡尺或者数显游标卡尺等测量工具对工件的长度或者位移量进行测量，或者使用一整套专业的长度定位机构来进行高精度的测量。然而，使用卷尺进行手动测量的测量精度达不到行业要求，而自带供电的专业测量系统，或者尺寸受限，或者系统过于庞大，并且上述测量系统的数据均处于一个封闭环境内，无法实现自动记录，甚至自动反馈，已经远远无法达到目前制造业的智能化、网络化的需求。

发明内容

本发明提供一种门窗测量系统和方法，以实现门窗测量系统的便携性以及相关测量数据的互联互通。

本发明的技术方案为：

第一方面，本发明实施例提供了一种门窗测量系统，所述系统包括：

电路盒子模块，所述电路盒子模块包括供电电池、信号传感器以及核心板卡，所述供电电池用于对系统进行供电，所述信号传感器用于将获取到的脉冲信号发送至核心板卡，所述核心板卡用于确定待测件的目标测量值；

滑动底座模块，用于固定信号元件安装机构；所述信号元件安装机构上设置有被动信号发生元件；

中间连接模块，用于连接所述电路盒子模块和滑动底座模块；

外部终端，所述外部终端与所述核心板卡进行通讯连接，用于和核心板卡以及外部系统进行数据交换。

可选的，所述核心板卡包括通讯处理器和计数处理器，所述通讯处理器通过低功耗点对点通讯方式与所述外部终端进行数据交换；

所述计数处理器用于接收信号传感器输入的脉冲信号，并确定待测件的目标测量值。

可选的，所述核心板卡还包括电源管理单元，用于在所述供电电池持续不工作时间超出设定时间阈值时切断供电。

可选的，所述被动信号发生元件为磁性栅格条带，用于产生脉冲信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种门窗测量系统的测量方法，所述门窗测量系统包括上述权利要求的系统，其特征在于，所述方法包括：

通过供电电池上电；

通过核心板卡的通讯处理器的与外部终端建立通讯连接；

通过外部终端进行测量基准修正；

通过核心板卡中的计数处理器确定目标测量值，并将所述目标测量值发送至外部终端，并通过所述外部终端将所述目标测量值发送至外部系统。

可选的，所述通过外部终端进行测量基准修正，包括：

通过在所述外部终端中预设修正参数进行测量基准修正，或者通过用户在所述外部终端中自定义修正参数进行测量基准修正。

可选的，在通过外部终端进行基准修正之前，还包括：

判断所述核心板卡与所述外部终端是否是初次连接；

若不是，则通过所述外部终端将初始参数发送至核心板卡。

可选的，所述通过核心板卡中的计数处理器确定目标测量值，包括：

所述计数传感器根据所述初始参数，对信号传感器输入的脉冲信号进行换算，以确定所述目标测量值。

可选的，所述将所述目标测量值发送至外部终端，包括：

计数处理器将所述目标测量值同步至通讯处理器；

所述通讯处理器响应外部终端的数据读取操作，将所述目标测量值发送至外部终端。

本发明的有益效果是：

通过在门窗测量系统中内置供电电池，缩小了测量系统的体积，提高了系统的便携性；外部终端的接入使得本地测量数据和外部系统之间能够实现测量数据的互联互通，同时也能够实现测量数据的可视化，满足了目前制造业的智能化、网络化的需求。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种门窗测量系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种门窗测量方法的流程图；

图3为核心板卡的控制原理图；

图4为本发明实施例提供的一种门窗测量方法的操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例

图1为本发明实施例一提供的一种门窗测量系统的结构示意图。参见图1，该系统包括：

电路盒子模块1，所述电路盒子模块1包括供电电池2、信号传感器3以及核心板卡4，所述供电电池2用于对系统进行供电，所述信号传感器3用于将获取到的脉冲信号发送至核心板卡4，所述核心板卡4用于确定待测件的目标测量值。本实施例中的脉冲信号为定位脉冲计数信号，利用定位脉冲计数信号来进行门窗的测量，与现有技术相比，能够提高门窗测量的精度。

本实施例中，通过在电路盒子模块1中设置有供电电池2，缩小了系统的体积，提高了系统的便携性。进一步的，核心板卡4还包括电源管理单元，用于对与之相连的供电电池2进行电源管理，以实现节能的目的。具体的，该电池管理单元在供电电池2持续不工作时间超出设定时间阈值时切断供电，保证供电电池2能够提供整个工作日的电源供应。此外，电源管理单元还可以进行控制电压等管理操作。上述电源管理方法能大大的够降低该门窗测量系统的功耗。

滑动底座模块5，用于固定信号元件安装机构7；所述信号元件安装机构7上设置有被动信号发生元件6。其中，所述被动信号发生元件6为磁性栅格条带，用于产生脉冲信号。更为具体的，上述被动信号发生元件6是一种高密磁性栅格条带，磁性栅格间距类似普通尺子的刻度，磁性栅格的磁场信号是等距等强度，本实施例中采用的被动信号发生元件6是一种标准电气元件。

中间连接模块8，用于连接所述电路盒子模块1和滑动底座模块5，可以加强测量系统的刚性。

外部终端9，所述外部终端9与所述核心板卡4进行通讯连接，用于和核心板卡4以及以及外部系统进行数据交换。

具体的，所述核心板卡4包括通讯处理器和计数处理器，所述通讯处理器通过低功耗点对点通讯方式与所述外部终端9进行数据交换，具体的，上述点对点通讯方式为低功耗蓝牙通讯协议。其中，点对点的通讯协议，可以降低建立两个通讯终端建立连接的系统复杂度。比如，如果是无线以太网(wifi)方式，就需要一个中间作为路由的设备，而终端设备需要和路由建立持续连接，即便两个终端之间并不需要建立长连接，这样会大幅增加功耗和系统复杂度。而本实施例中使用的信号读头是一个霍尔元件，需要用读头的电场去切割磁栅的磁场，产生一个相对比较高(DC 5V)的电压变化，所以，电源管理单元在断电节能的时候切断的就是给信号读头的供电。所述计数处理器用于接收信号传感器3输入的脉冲信号，并确定待测件的目标测量值。

进一步的，上述外部系统可以为制造企业生产过程执行管理系统MES或者其他的数据管理平台，通过外部终端可以将待测件的目标测量值传输至外部系统，能够实现本地测量数据和外部网络的互联互通，以及实现采集即记录，无纸化操作。企业可以对待测件的测量数据进行统一的管理和监测，同时也能够实现测量数据的可视化，满足了目前制造业的智能化、网络化的需求。

可选的，该门窗测量系统还可以包括工件平台，该工件平台用于放置上述所有模块以及待测件。

本实施例中的门窗测量系统的外壳采用3D打印技术，可以做到正好把需要的器件塞进壳体里面，从而缩小了系统体积，此外，通过在核心板卡上实现电源管理功能以及将通讯处理器集成到核心板卡上，进一步缩小了系统的体积，进而提高了系统的便携性。

本发明实施例提供的门窗测量系统包括固定和移动两种工作模式，其中，固定模式将待测件放置于工件平台，移动滑动底座模块5来测量待测件；移动模式将信号元件安装机构7从工件平台取下，拿到待测件处，移动滑动底座模块5进行待测件的测量。该测量系统测量方式灵活，只需要将待测件固定好，相关的测量数据可以通过外部终端直接进行读取并批量发送给工厂数据库，测量的数据可以用于后续工序也可以用来和图纸比对质检，能够适应不同的测量需求。

本实施例提供的一种门窗测量系统不仅可以测量门窗的长度、位移或者角度，还可以测量门窗的材料。

图2为本发明实施例提供的一种门窗测量方法的流程图，该方法基于上述实施例中所述的门窗测量系统。参见图2，该方法具体包括：

S210、通过供电电池上电。

S220、通过核心板卡的通讯处理器的与外部终端建立通讯连接。

可选的，核心板卡通过其内置的通讯处理器和外部终端通过标准的低功耗蓝牙通讯协议(BLE GATT protocol)进行数据交换。

S230、通过外部终端进行测量基准修正。

本实施例中，不同的测量内容对应不同的基准，示例性的，预设测量单位为公制还是英制，虽然测量刻度都是公制单位，数显表显示的内容是不同的。

具体的，所述通过外部终端进行测量基准修正，包括：

通过在所述外部终端中预设修正参数进行测量基准修正，或者通过用户在所述外部终端中自定义修正参数进行测量基准修正。此外，本实施例还可以根据实际的使用需求，修改外部终端中基准修正相关程序，以达到不同的测量目的。通过在外部终端中进行基准修正的预设操作，使得测量者不需要做更进一步的换算工作，能够直接获得目标测量结果，简化了测量过程。

进一步的，在通过外部终端进行基准修正之前，还包括：判断所述核心板卡与所述外部终端是否是初次连接；若不是，则通过所述外部终端将初始参数发送至核心板卡。其中，初始参数是在通核心板卡和外部终端建立蓝牙通讯连接后，通过指定的数据格式发送给核心板卡的信号处理器模块的。

具体的，初始参数是一组数据，举例来说：如果是比例因子，比如，一个脉冲信号换算成0.025毫米，或者，0.005毫米；如果是计算数据的预设条件，比如，如果某个参数为0.2毫米，表示最大测量值和校验值之间的差距不得大于0.2毫米等等。初始参数是预先存在外部终端上的，通过通讯发送给核心板卡，然后再由其内部的处理器所带程序进行交换分配。

S240、通过核心板卡中的计数处理器确定目标测量值，并将所述目标测量值发送至外部终端，并通过所述外部终端将所述目标测量值发送至外部系统。

本实施例中，核心板卡中内置的计数处理器和通讯处理器本身分别是一个单独的片上系统(system on chip，SOC)芯片，可以理解为一个的带独立操作系统以及配套的输入输出信号处理单元，以及独立应用程序的精简版计算机。本实施例中将信号采集和通讯分开两个soc来做，可以大幅提高信号采集频率，实现快速测量。

进一步参见图3，图3为核心板卡的控制原理图。其中，计数处理器部分，主要是把输入的计数脉冲、计数脉冲的方向以及计数脉冲的校准信号，通过一定的算法，结合通讯处理器传入的参数进行换算，从而得到真实的目标数据，并且，实时同步目标数据到通讯处理器的数据区。

通讯处理器部分，除了在通讯初始化的时候，将硬件参数同步到计数处理器外，还负责和计数处理器实时交换目标数据，并且负责响应外部数据终端的数据读取和数据写入的指令。

具体的，所述通过核心板卡中的计数处理器确定目标测量值，包括：所述计数传感器根据所述初始参数，对信号传感器输入的脉冲信号进行换算，以确定所述目标测量值。示例性的，若已知脉冲信号的比例因子，将当前获取的脉冲信号计数信息根据比例因子进行换算，可以得到待测件的目标测量结果。

所述将所述目标测量值发送至外部终端，包括：计数处理器将所述目标测量值同步至通讯处理器；所述通讯处理器响应外部终端的数据读取操作，将所述目标测量值发送至外部终端。

进一步参图4，图4为本发明实施例提供的一种门窗测量方法的操作流程图。

首先进行上电操作；建立蓝牙通讯后，系统的核心板卡和外部终端建立通讯连接；接着判断系统是否是初次连接至该外部终端，若是，则要通过外部终端把初始参数传输至核心板卡。然后在终端设备上进行测量的基础修正，可以通过在外部终端中预设的修正参数中进行选择，也可以根据自己的实际需求进行自定义操作。进而会得到测量数据值，并进行数据的读取，进而判断数据是否有效。若数据无效，则进行错误处理，若数据有效，则可以选择将数据发送至终端数据，从而实现本地测量数据与外部终端之间的互联互通。

进一步的，本实施例中的外部终端可以包括但不限于手机应用程序、平板应用程序以及个人计算机应用程序。其中，手机应用程序可视效果降低，但是提供最大的便携性能。可以实现在车间现场利用无线网络连接企业内部数据中心，或者，在施工现场使用手机网络连接广域云端数据库。平板应用程序能够提供更大的可视面积，但是便携性降低。和手机应用完全兼容，可以使用同一套应用，应用程序会自动匹配用户界面。个人计算机应用程序采用通用Windows(UWP)模式，进一步实现三维数据可视化、实时语音播报等强大的主流应用程序功能。

需要说明的是，上述系统以及对应的测量方法不仅能够满足门窗的测量，还可以作为通用的测量方式。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。