CN105675168A - 温度传感器自动编号装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了温度传感器自动编号装置及方法，该装置包括电源电路、传感器驱动电路、显示电路、输入电路、数据处理电路。该方法包括对测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数进行积分，得到积分函数将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较；当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，则对第n个位置的温度传感器进行自动编号；重复上述步骤，直到完成对测温轴的所有温度传感器进行自动编号的步骤。本发明不仅耗时短，准确率高，而且能够实现温度传感器的自动编号，提高的工作效果，并且克服了人工编号导致的遗漏、错误等现象的产生。

Description

温度传感器自动编号装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域中温度传感器排序编号装置，特别涉及一种温度传感器自动编号装置及方法。

背景技术

近年来，随着建筑结构的复杂化和规模化趋势，国内外涌现了大体积混凝土结构。为确保大体积混凝土结构的施工质量达到预期，需要对结构施工期间的混凝土温度分布情况进行实时监测。目前一般是采用在混凝土内部埋设大量温度传感器，并通过智能采集节点对传感器测量数据进行实时采集的方式达到监测目的，这些大量的温度传感器是分布在若干根测温轴上，测温轴埋设于混凝土结构中，其在单根测温轴上的分布顺序与智能采集节点读取到的实际分布顺序并不统一，导致无法根据智能采集节点读取到的传感器位置判断传感器的实际埋设位置，故需要在温度监测前根据传感器埋设位置对所有温度传感器进行编号，在温度传感器埋设位置和编号之间建立对应关系。

在整个温度采集过程中，单个项目可能需要在混凝土内部埋设上百个温度传感器，且混凝土结构不同厚度区域测温轴上的传感器数量不同，存在传感器数量庞大、各测温轴传感器数量不统一的特点，这些因素导致传感器编号工作量大且操作复杂。当前常用的编号方式包括热水浸泡法和冰水浸泡法，均是通过外界温度影响方式使测温轴上单个传感器的温度发生剧烈变化，根据温度值确定传感器位置，然后按照一定的编号规则人工给出传感器的编号，最后使用软件写入到传感器寄存器中。两种编号方法表述如下：

一、采用热水浸泡法

使用50℃～100℃的热水浸泡某测温轴上单个传感器，找出采集软件中温度急剧升高的传感器及其编号，通过软件将新编号写入传感器寄存器，实现编号的目的，并记录下其编号与埋设位置的对应关系；采用上述步骤，依次编号该测温轴上其余温度传感器。

二、采用冰水浸泡法

使用0℃以下的冰水或冰水混合物浸泡某测温轴上单个传感器，找出采集软件中温度急剧降低的传感器及其编号，通过软件将新编号写入传感器寄存器，实现编号的目的，并记录下其编号与埋设位置的对应关系；采用上述步骤，依次编号该测温轴上其余温度传感器。

采用以上两种方式的主要缺陷在于：

1)工作量较大。尤其在传感器数量较多的情况下。

2)耗时长。由于温度传感器的灵敏度普遍较低，需要等待10s～15s左右方可看到温度变化后的值，故上百个传感器依次进行编号，耗时很长。

3)错误率高。上述两种方式本质上仍是人工操作，在传感器编号过程中，由于操作人员的疏忽大意，容易导致编号遗漏或错误现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供了一种温度传感器自动编号装置，不仅耗时短，准确率高，而且能够实现温度传感器的自动编号，提高的工作效果，并且克服了人工编号导致的遗漏、错误等现象的产生。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种温度传感器自动编号装置，包括电源电路，提供电源供给；传感器驱动电路，用于驱动测温轴的所有温度传感器；显示电路，用于显示温度传感器的当前温度信息；输入电路，用于接受当前用户输入的设置信息；数据处理电路，用于通过传感器驱动电路接收温度传感器获取的温度数据；对测温轴的所有温度传感器逐一给予外部温度变化刺激并执行某一算法，将同一位置的温度传感器在外部温度变化刺激前后的温度值差值与设定温差阈值进行比较，若同一位置的温度传感器的温度值差值大于设定温差阈值，则对该温度传感器进行自动编号。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述电源电路，包括整流电路、滤波电路和稳压电路。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述传感器驱动电路，包含信号输入电路和信号输出电路；其中信号输出电路用于将数据处理电路的控制信号输出给温度传感器；其中信号输入电路用于将温度传感器采集的温度信号输送给数据处理电路。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述显示电路，包括显示屏，用于显示温度传感器的温度信息及输入电路的设置信息；显示屏驱动电路，用于驱动显示屏；背光电路，用于调节显示屏的明暗强度。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述背光电路是由电源电路的输出端与地之间的电压分压形成的分压电路。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述输入电路，包括模数转换电路以及串行外设接口42；所述模数转换电路将温度传感器的位置模拟信号转换成数字信号通过串行外设接口42传输给当前触摸信号。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述数据处理电路，包括数据处理器及其时钟电路、复位电路，其中数据处理器通过传感器驱动电路接收温度传感器获取的温度数据，并执行某一算法后对温度传感器进行自动编号，时钟电路用于给数据处理器提供一基准时钟信号，复位电路用于对数据处理器复位；还包括存储电路以及脉冲宽度调制输出电路；其中存储电路用于给数据处理器的运算数据提供储存空间；脉冲宽度调制输出电路用于调节显示电路的背光强度。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号装置，所述数据处理电路执行的算法为积分函数为其中，表示测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数，k、n为大于0的自然数；将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较，当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，其公式表示为则对第n个位置的温度传感器进行自动编号。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种温度传感器自动编号方法，包括以下步骤：首先，对测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数进行积分，得到积分函数其中，k、n为大于0的自然数；其次，将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较；再次，当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，则对第n个位置的温度传感器进行自动编号；最后，重复上述步骤，直到完成对测温轴的所有温度传感器进行自动编号。

进一步的，本发明提供的温度传感器自动编号方法，对于每个测温轴的所有温度传感器进行连续递增编号。

本发明的温度传感器自动编号装置及方法，电源电路提供整个装置的电源供给，传感器驱动电路连接测温轴后，数据处理电路根据传感器驱动电路接收温度传感器获取的温度数据；对测温轴的所有温度传感器逐一给予外部温度变化刺激并执行某一算法，将同一位置的温度传感器在外部温度变化刺激前后的温度值差值与设定温差阈值进行比较，若同一位置的温度传感器的温度值差值大于设定温差阈值，则对该温度传感器进行自动编号，并在显示电路中显示，通过输入电路可对温度传感器的编号信息进行人工修改操作等其它操作。与现有技术相比，本发明能够实现温度传感器的自动编号，克服了人工编号耗时长的、准确率低的问题，并且避免了人工编号导致的遗漏、错误等现象的产生。本发明能够提高对测温轴的所有温度传感器编号的工作效果。

附图说明

图1是本发明一实施例的温度传感器自动编号装置的方框原理图；

图2是本发明一实施例的电源电路的方框原理图；

图3是本发明一实施例的传感器驱动电路的方框原理图；

图4是本发明一实施例的显示电路的方框原理图；

图5是本发明一实施例的输入电路的方框原理图；

图6是本发明一实施例的数据处理电路的方框原理图；

图7是本发明一实施例的温度传感器自动编号方法的流程示意图。

图中所示：1、数据处理电路，11、时钟电路，12、复位电路，13、存储电路，14、脉冲宽度调制输出电路，15、数据处理器，2、显示电路，21、显示屏，22、显示屏驱动电路，23、背光电路，3、传感器驱动电路，31、信号输入电路，32、信号输出电路，4、输入电路，41、模数转换电路，42、串行外设接口42，5、电源电路，51、整流电路，52、滤波电路，53、稳压电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

实施例一

请参考图1-6，本实施例一提供一种温度传感器自动编号装置，包括

电源电路5，提供电源供给；所述电源电路5，包括整流电路51、滤波电路52和稳压电路53。

传感器驱动电路3，用于驱动测温轴的所有温度传感器；所述传感器驱动电路3，包含信号输入电路31和信号输出电路32；其中信号输出电路32用于将数据处理电路1的控制信号输出给温度传感器；其中信号输入电路31用于将温度传感器采集的温度信号输送给数据处理电路1。

显示电路2，用于显示温度传感器的当前温度信息；所述显示电路2，包括显示屏21，用于显示温度传感器的温度信息及输入电路4的设置信息；显示屏驱动电路22，用于驱动显示屏21；背光电路23，用于调节显示屏21的明暗强度。所述背光电路23是由电源电路5的输出端与地之间的电压分压形成的分压电路，但不限于该分压电路。

输入电路4，用于接受当前用户输入的设置信息；所述输入电路4，包括模数转换电路41以及串行外设接口42；所述模数转换电路41将温度传感器的位置模拟信号转换成数字信号通过串行外设接口42传输给当前触摸信号。

数据处理电路1，用于通过传感器驱动电路3接收温度传感器获取的温度数据；对测温轴的所有温度传感器逐一给予外部温度变化刺激并执行某一算法，将同一位置的温度传感器在外部温度变化刺激前后的温度值差值与设定温差阈值进行比较，若同一位置的温度传感器的温度值差值大于设定温差阈值，则对该温度传感器进行自动编号。所述数据处理电路1，包括数据处理器15及其时钟电路11、复位电路12，其中数据处理器15通过传感器驱动电路3接收温度传感器获取的温度数据，并执行某一算法后对温度传感器进行自动编号，时钟电路11用于给数据处理器15提供一基准时钟信号，复位电路12用于对数据处理器15复位；还包括存储电路13以及脉冲宽度调制PWM输出电路14；其中存储电路13用于给数据处理器15的运算数据提供储存空间；脉冲宽度调制PWM输出电路14用于调节显示电路2的背光强度。所述数据处理电路1执行的算法为积分函数为其中，表示测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数，k、n为大于0的自然数；将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较，当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，其公式表示为则对第n个位置的温度传感器进行自动编号。

实施例二

请参考图7，本实施例二提供一种温度传感器自动编号方法，包括以下步骤：

首先，对测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数进行积分，得到积分函数其中，k、n为大于0的自然数；

其次，将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较；

再次，当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，则对第n个位置的温度传感器进行自动编号；

最后，重复上述步骤，直到完成对测温轴的所有温度传感器进行自动编号。

作为较佳的实施方式，本实施例二提供的温度传感器自动编号方法，对于每个测温轴的所有温度传感器进行连续递增编号。以按顺序对测温轴的所有温度传感器进行编号，从而将温度传感器埋设位置和编号之间建立对应关系，以根据智能采集节点读取到的温度传感器位置判断传感器的实际埋设位置，以检测大体积混凝土结构的温度信号，以确保其质量。

本发明能够实现温度传感器的自动编号，克服了人工编号耗时长的、准确率低的问题，并且避免了人工编号导致的遗漏、错误等现象的产生。本发明能够提高对测温轴的所有温度传感器编号的工作效果。

本发明不限于上述具体实施方式，凡在本发明的精神和范围内所作出的各种变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温度传感器自动编号装置，其特征在于，包括

电源电路，提供电源供给；

传感器驱动电路，用于驱动测温轴的所有温度传感器；

显示电路，用于显示温度传感器的当前温度信息；

输入电路，用于接受当前用户输入的设置信息；

数据处理电路，用于通过传感器驱动电路接收温度传感器获取的温度数据；对测温轴的所有温度传感器逐一给予外部温度变化刺激并执行某一算法，将同一位置的温度传感器在外部温度变化刺激前后的温度值差值与设定温差阈值进行比较，若同一位置的温度传感器的温度值差值大于设定温差阈值，则对该温度传感器进行自动编号。

2.如权利要求1所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述电源电路，包括整流电路、滤波电路和稳压电路。

3.如权利要求1所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述传感器驱动电路，包含信号输入电路和信号输出电路；其中信号输出电路用于将数据处理电路的控制信号输出给温度传感器；其中信号输入电路用于将温度传感器采集的温度信号输送给数据处理电路。

4.如权利要求1所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述显示电路，包括

显示屏，用于显示温度传感器的温度信息及输入电路的设置信息；

显示屏驱动电路，用于驱动显示屏；

背光电路，用于调节显示屏的明暗强度。

5.如权利要求4所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述背光电路是由电源电路的输出端与地之间的电压分压形成的分压电路。

6.如权利要求1所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述输入电路，包括模数转换电路以及串行外设接口；所述模数转换电路将温度传感器的位置模拟信号转换成数字信号通过串行外设接口传输给当前触摸信号。

7.如权利要求1所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述数据处理电路，包括数据处理器及其时钟电路、复位电路，其中数据处理器通过传感器驱动电路接收温度传感器获取的温度数据，并执行某一算法后对温度传感器进行自动编号，时钟电路用于给数据处理器提供一基准时钟信号，复位电路用于对数据处理器复位；还包括存储电路以及脉冲宽度调制输出电路；其中存储电路用于给数据处理器的运算数据提供储存空间；脉冲宽度调制输出电路用于调节显示电路的背光强度。

8.如权利要求1所述的温度传感器自动编号装置，其特征在于，所述数据处理电路执行的算法为积分函数为其中，表示测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数，k、n为大于0的自然数；将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较，当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，其公式表示为则对第n个位置的温度传感器进行自动编号。

9.一种温度传感器自动编号方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，对测温轴的第n个位置的温度传感器第k次测量的温度函数进行积分，得到积分函数其中，k、n为大于0的自然数；

其次，将第n个位置的温度传感器的当前温度的积分函数与上一次温度的积分函数的温度之差的绝对值的最大值函数与设定的温差阈值Tc进行比较；

再次，当最大值函数的温度值大于温差阈值Tc时，则对第n个位置的温度传感器进行自动编号；

最后，重复上述步骤，直到完成对测温轴的所有温度传感器进行自动编号。

10.如权利要求9所述的温度传感器自动编号方法，其特征在于，对于每个测温轴的所有温度传感器进行连续递增编号。