CN117232983A - 一种系统门窗的动态风压检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于门窗风压检测技术领域，涉及一种系统门窗的动态风压检测系统及方法。包括，采集模块、标定模块、检测模块；所述采集模块包括至少1个应变传感器，所述应变传感器用于安装在待检测玻璃的玻璃垫块中；其中，所述标定模块被配置为对应变传感器进行标定，确定应变传感器检测的电信号与待检测玻璃受到的实际风压的对应关系；其中，所述检测模块被配置为根据应变传感器检测的信号与所述对应关系确定待检测玻璃受到的实际风压信息。本申请对应变传感器进行标定，减小了型材、玻璃胶、玻璃垫块等对风压检测的影响，能够更加准确地检测实际风压值，并且能够准确地做出安全预警，避免出现掉扇或窗户坠落等危险情况。

Description

一种系统门窗的动态风压检测系统及方法

技术领域

本发明属于门窗风压检测技术领域，具体涉及一种系统门窗的动态风压检测系统及方法。

背景技术

玻璃门窗系统是家的私环境与自然环境交互的重要渠道，也是建筑设计的核心要素之一。就门窗系统而言，玻璃通过型材与建筑连接固定为整体，玻璃替代了建筑的墙体面积。结构力学上，型材与建筑的连接点位提供了整体门窗面的受力。随着单一连通区域（同一洞口）门窗面积的增大，门窗整体的自重等比例增加。然而，门窗结构受力的主要来源并非门窗自重，而是门窗在流动气流（动态风压）影响下的震动受力。由于动态风压作用于门窗的力也与门窗面积正相关，且通常是门窗自重的数倍至数十倍不等，因此门窗结构应提供的支撑负载将随着门窗面积的增大而急剧增加。单一支撑结构的负载增加明显，门窗系统结构的耐受性以及门窗系统的安全性成为大幅门窗系统的核心技术指标。

对门窗的动态风压进行监测具有较多积极意义，至少包括：

门窗结构是复杂技术系统，仅从力的传递分析就包括玻璃、玻璃胶、玻璃垫块、型材、型材垫块、紧固件以及墙体或建筑体等，任何孤立地提高某单一结构部分的力学性能是否能解决系统性结构受力问题均没有直接关联。但门窗的设计、生产到工程安装产业较为传统，对于系统性结构优化和定量分析几乎未起步，更多的日常改进也是基于问题完全暴露后的经验改进，对于问题隐患的发现、预防及排除在行业中还并未涉及。其表现包括行业的试验及检测通常还停留在结果验证的模式上，比如验证结构的力学负载承受能力，通常是真实加载测试负载，并以“是否能承受”为直接观察目标。动态风压检测获取的量化的、非破坏的真实数据对于门窗系统的结构系统性分析改进、风险预测、风险模型训练、风险预警及排除等均具有积极意义。

目前在真实的（商品应用端）门窗系统上进行风压检测及数据获取并没有成熟解决方案（应在系统的什么环节检测、如何检测、数据如何分析等均为未知的）。

要实现风压的检测，压力传感器的数量要充足，压力传感器不可能直接贴合在玻璃门窗上，那样会影响玻璃门窗的视觉通透性以及美观性，是不被用户所接受的。同时为实现对多数量的压力传感器进行数据分析，还需要额外地设置数据处理单元，同时降低了响应速度。

抗风压其实是判断一个门窗是否合格的三个重要元素之一，其余两个分别为：水密性，气密性。风压又分正风压和负风压；正风压是由外往内的风力作用在外窗上的压力，负风压是由内往外，风吹过后的吸力，作用在窗室内面。铝材强度、玻璃刚性不够，抗风压性能就差。大风来袭正负风压作用在窗户上就会让窗户里外摇晃，窗户摇晃，窗户外框容易变形挤压玻璃；轻则玻璃破碎、窗扇五金损坏、型材连接口断裂，重则固定窗户的膨胀螺丝松动脱落造成掉扇或整窗坠落。尤其近些年来客户玻璃越做越大，对门窗的抗风压性能要求越来越高，同时对窗户的设计、型材、五金的选择及制作工艺提出了更高的要求。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种系统门窗的动态风压检测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种系统门窗的动态风压检测系统，包括，

采集模块，所述采集模块包括至少1个应变传感器，所述应变传感器安装在待检测玻璃的玻璃垫块中，用于检测门窗受侧向力时发生的应变量；

标定模块，所述标定模块被配置为对应变传感器进行标定，确定应变传感器检测的电信号与待检测玻璃受到的实际风压的对应关系；

检测模块，所述检测模块被配置为根据应变传感器检测的电信号与所述对应关系确定待检测玻璃受到的实际风压值。

优选的，标定模块包括，

风压产生组件，所述风压产生组件用于模拟不同的风压；

m个压力传感器，所述m个压力传感器安装在待检测玻璃表面，采集待检测玻璃表面安装位置处的受到的风压值；

拍摄组件，所述拍摄组件用于获取待检测玻璃表面的图像；

第一子处理模块，所述第一子处理模块被配置为根据多个压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标确定安装位置坐标到图像坐标的坐标转换矩阵，根据所述坐标转换矩阵将应变传感器的实际安装坐标转化为其在拍摄图像中的图像坐标；

第二子处理模块，所述第二子处理模块被配置为根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图，根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。

优选的，标定模块包括，

辅助定位件，所述辅助定位件为片状，辅助定位件具有标记点，辅助定位件用于安装在待检测玻璃表面，压力传感器安装在标记点的位置处。

优选的，随机信号发生器，用于产生随机信号，并将所述随机信号发送给风压传感器；

所述风压传感器还包括颜色编码模块和显示模块，所述颜色编码模块用于根据所述随机信号产生不同的颜色编码，所述显示模块用于显示所述颜色编码；

存储模块，所述存储模块将所述压力传感器的ID号、所述随机信号、以及所述颜色编码作为数据组对应存储；

标定模块包括：

第三子处理模块，所述第三子处理模块被配置为根据拍摄图像确定各显示模块的颜色编码，筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对，根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器的ID号，根据压力传感器的ID号与图像坐标确定压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标。

优选的，其中，所述显示模块与颜色编码模块电连接，显示模块具有至少3个指示灯，每个指示灯可分别发出b种颜色的光，颜色编码模块接收随机信号控制显示模块显示颜色编码，b>4。

优选的，随机信号为随机数，随机信号发生器发出m个随机数给m个压力传感器的颜色编码模块；

标定模块具有第四子处理模块，所述第四子处理模块被配置为从m个随机数中筛选出n个重复数，所述重复数为m个随机数中相同的数，根据n个重复数生成n个不同的第二随机数，将n个第二随机数替换n个重复数；

其中，第二随机数与m个随机数均不相同，n为不小于0的整数。

优选的，压力传感器具有底座，显示模块与底座活动连接；

显示模块具有连接环，底座的侧面具有环形凹槽，连接环与环形凹槽配合使用使连接环能够绕环形凹槽旋转。

一种系统门窗的动态风压检测方法，应用于所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，包括，

S1、将应变传感器集成到待检测玻璃的玻璃垫块中；

S2、标定模块对应变传感器进行标定，确定应变传感器检测的电信号与待检测玻璃受到的实际风压的对应关系；

S3、检测模块根据应变传感器检测的电信号与所述对应关系确定待检测玻璃受到的实际风压值。

优选的，S2的具体步骤包括，

S21、获取压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐；

S22、根据多个压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐确定坐标转换矩阵；

S23、根据坐标转换矩阵将应变传感器的安装位置坐标转化为其图像坐标；

S24、风压产生组件产生不同的风压作用到待检测玻璃上，根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图；

S25、根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；

S26、利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。

优选的，获取压力传感器的电信号和与之对应的图像坐标的具体步骤包括，

S241、随机信号发生器发出随机信号给压力传感器，并将压力传感器的ID号、随机信号、以及颜色编码作为数据组对应存储；

S242、拍摄组件获取待检测玻璃表面的图像；

S243、根据拍摄图像确定各显示模块的颜色编码；

S244、筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对；

S245、根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器的ID号；

S246、根据压力传感器的ID号与图像坐标确定压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标。

本发明提供一种系统门窗的动态风压检测系统及方法，本发明的有益效果体现在：

第一，本申请的风压检测方法对应变传感器进行标定，减小了型材、玻璃胶、玻璃垫块等对风压检测的影响，能够更加准确地检测实际风压值，并且能够准确地做出安全预警，避免出现掉扇或窗户坠落等危险情况。

第二，本申请通过响应组件实现了压力传感器的图像坐标与其ID号的准确配对，不需要按编号安装压力传感器，也不需要按照固定的方式安装压力传感器，可以随机选择压力传感器，以任意顺序安装压力传感器，大大节约了安装压力传感器的时间，提高了风压检测方法的普适性、准确性，避免了因工作人员的不规范操作而带来的误差。

第三，本申请的显示模块与压力传感器活动连接，指示灯由于重力的效果往下坠，实现了各个压力传感器的指示灯都朝向同一个方向，可以通过标记点的坐标与玻璃的实际尺寸对指示灯图像进行快速定位，减少了计算量。

附图说明

图1为一种动态风压检测系统框图；

图2为一种安装辅助定位件与应变传感器的立体示意图；

图3为一种安装辅助定位件与应变传感器的剖面示意图；

图4为图3中A的放大示意图；

图5为图2中隐藏型材后的示意图；

图6为另一种安装辅助定位件与应变传感器的立体示意图；

图7为一种安装压力传感器的立体示意图；

图8为图7中B的放大示意图；

图9为一种具有显示模块的压力传感器的立体示意图；

图10为图9中的压力传感器的左侧面的立体示意图；

图11为一种动态风压检测方法流程图。

附图标记说明：

1、型材；2、玻璃；3、标记点；4、压力传感器；5、应变传感器；11、玻璃垫块；12、玻璃胶条；41、显示模块；42、环形凹槽；411、指示灯；412、连接环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图11所示，本发明提供的具体实施例如下：

实施例1：

现有的应变传感器集成在玻璃垫块上，应变传感器是通过检测玻璃的形变量来检测玻璃受到的风压，然而实际上，应变传感器检测到的形变量不仅与玻璃受到风压大小有关，还与型材、玻璃胶、玻璃垫块有关，为此集成到玻璃垫块的应变传感器并不能完全反映玻璃承受风压的情况。而直接将压力传感器安装在玻璃表面来检测风压，一方面压力传感器固定在玻璃表面影响玻璃的美观，也降低了玻璃门窗的透视效果，是用户不能接受的。另一方面，将多个压力传感器安装在玻璃表面，要实现数据处理与数据分析，需要额外设置处理单元，降低了检测系统的响应速度，为此将应变传感器集成到玻璃垫块中，且需要对应变传感器进行标定才能得到精确的风压值。

本申请提出了一种系统门窗的动态风压检测系统，如图1、图2-图6所示，包括，

采集模块，所述采集模块包括至少1个应变传感器5，所述应变传感器5安装在待检测玻璃2的玻璃2垫块中，用于检测门窗受侧向力时发生的应变量；

标定模块，所述标定模块被配置为对应变传感器5进行标定，确定应变传感器5检测的电信号与待检测玻璃2受到的实际风压的对应关系；

检测模块，所述检测模块被配置为根据应变传感器5检测的电信号与所述对应关系确定待检测玻璃2受到的实际风压值。

本申请通过标定模块实现对应变传感器5实现标定，一方面，本申请对应变传感器5标定后，可以通过安装在玻璃2垫块中的应变传感器5检测到玻璃2表面受到的风压值，能够实现用较少的传感器检测到实际风压，避免了压力传感器4安装到玻璃2表面影响透视效果。另一方面，本申请的风压检测方法对应变传感器5进行标定，减小了型材1、玻璃2胶、玻璃2垫块等对风压检测的影响，能够更加准确地检测实际风压值，并且能够准确地做出安全预警，避免出现掉扇或窗户坠落等危险情况。

在一种优选实施例中，标定模块包括，

m个压力传感器4，所述压力传感器4安装在待检测玻璃2表面，压力传感器4用于测量待检测玻璃2表面安装位置处的风压值；

拍摄组件，所述拍摄组件用于获取待检测玻璃2的图像；

风压产生组件，所述风压产生组件用于产生不同的风压；

第一子处理模块，所述第一子处理模块被配置为根据多个压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标确定安装位置坐标到图像坐标的坐标转换矩阵，根据所述坐标转换矩阵将应变传感器的实际安装坐标转化为其在拍摄图像中的图像坐标；

第二子处理模块，所述第二子处理模块被配置为根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图，根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。

在此需要说明的是，应变传感器5的本质也是压力传感器，在一种实施例中，系统门窗的动态风压检测方法具体为，先安装应变传感器5，应变传感器5集成在玻璃2垫块中，通过密封胶条将玻璃2垫块密封在型材1中，将压力传感器4按顺序安装在待检测玻璃2的表面，压力传感器4的安装位置坐标已知，而且是按顺序安装压力传感器4，为此每个压力传感器4的ID号也是已知的，安装好压力传感器4与应变传感器5后，然后通过拍摄组件拍摄待检测玻璃2的图像，第一子处理模块根据多个压力传感器4的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标确定坐标转换矩阵，所述为坐标转换矩阵为压力传感器4的实际位置与图像坐标的转换关系，第一子处理模块根据坐标转换矩阵将应变传感器5的安装位置坐标转化为其图像坐标。然后通过风压产生组件产生不同的风压作用到待检测玻璃2表面，压力传感器4与应变传感器5持续采集数据，第二子处理模块根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图，根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。以此确定了应变传感器5检测的电信号与待检测玻璃2承受的连续的风压值的对应关系。

进一步的，标定模块包括，

辅助定位件，所述辅助定位件具有标记点3，辅助定位件用于安装在待检测玻璃2表面，压力传感器4安装在标记点3的位置处。

将压力传感器4安装在玻璃2表面，虽然能够通过测量得知每个压力传感器4的实际位置，但是测量过程过于繁琐，会增大工作量，为此本申请通过辅助定位件可以给压力传感器4的安装提供辅助作用，具体的，先将辅助定位件安装到待检测玻璃2表面，由于辅助定位件具有标记点3，且标记点3的位置已知，将压力传感器4安装在标记点3位置处，即可通过标记点3的实际位置快速获取压力传感器4的实际位置，大大减少了获取压力传感器4的实际位置的工作量。

在一种可可选实施例中，辅助定位件为静电膜，静电膜上具有标记点3，现将静电膜安装在待检测玻璃2表面，然后将压力传感器4按编号以此安装在标记点3位置处，为此可以获取到压力传感器4的实际位置，例如从玻璃2的左上角从左到右、从上到下依次安装压力传感器4，压力传感器4的编号从依次变大，可以使控制端得到压力传感器4的坐标与对应的电信号。

其中应变传感器5与玻璃2的相对位置为已知的，将应变传感器5按照固定的排列方式安装在玻璃2垫块中，且依次按应变传感器5的编号顺序安装，例如从玻璃2的左下角逆时针安装应变传感器5，应变传感器5的编号从1依次变大，可以使控制端得到应变传感器5的坐标与对应的电信号。

通过向待检测的玻璃2施加不同的风压，在同一时序下应变传感器5采集多组数据、压力传感器4采集多组数据。

第二子处理模块根据压力传感器4的电信号和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃2承受的连续的风压值，在图像上面，每个压力传感器4的图像坐标与其对应的电信号即表示在图像上该位置处的风压值，但是由于压力传感器4的数量有限，难以直接检测整个玻璃2各个位置处的风压值，本申请通过检测玻璃2上离散的风压值拟合出玻璃2上面连续的风压值，进一步确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图。第二子处理模块根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图确定应变传感器位置处的风压值，利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定，确定应变传感器5检测的电信号与待检测玻璃2承受的连续的风压值的对应关系。既可以通过应变传感器5检测的电信号与对应关系计算出玻璃2承受连续的风压值，可以计算出图像中玻璃2承受连续的风压值，也可以通过坐标转换矩阵计算出实际中玻璃2承受连续的风压值。

在一种可选实施例中，图像中玻璃2承受连续的风压值可以是可视化的图谱的形式，也可以是数据表格的形式。当玻璃2承受风压值是图谱形式时，即在一个图片内，不同位置处显示对应的风压值，不同的风压值可以是数字形式，也可以是颜色形式，不同的数值颜色不同，数值越大颜色越深。

标定完后再拆下压力传感器4与静电膜，应变传感器5继续安装在玻璃2垫块中继续实时检测，检测模块根据应变传感器5检测的信号与所述对应关系确定待检测玻璃2受到的实际风压信息。

本申请通过压力传感器4实现对应变传感器5实现标定，一方面，可用较少的传感器检测到实际风压，避免将压力传感器4安装到玻璃2表面影响透视效果。另一方面，本申请的风压检测方法对应变传感器5进行标定，减小了型材1、玻璃2胶、玻璃2垫块等对风压检测的影响，能够更加准确地检测实际风压值，并且能够准确地做出安全预警，避免出现掉扇或窗户坠落等危险情况。

实施例2：

随着人们对更好的透视效果的追求，对大玻璃喜爱也逐渐增加，大玻璃的面积可达到4-10平方米，以8平方米的大玻璃为例，当在进行应变传感器的标定时，需要在2m×4m的大玻璃上安装压力传感器，相邻压力传感器之间的距离约为25cm，则需要在玻璃表面安装80-120个压力传感器，即便每个压力传感器上面有编号，但是从几百个传感器中依次找到需要的编号的传感器比较费时，在实际施工时，由于工作人员的性格与习惯不同，工作人员在进行安装压力传感器时很难保证完全按照规定的顺序、规定的方式安装压力传感器，即实际的压力传感器与接收到的电信号可能不匹配。为此控制端得到的数据是不准确的，压力传感器对应的电信号没有确定的匹配关系，拟合得到的拟合关系也是不准确的。

如图7-图10所示，

随机信号发生器，用于产生随机信号，并将所述随机信号发送给风压传感器；

所述风压传感器还包括颜色编码模块和显示模块，所述颜色编码模块用于根据所述随机信号产生不同的颜色编码，所述显示模块用于显示所述颜色编码；

存储模块，所述存储模块将所述压力传感器的ID号、所述随机信号、以及所述颜色编码作为数据组对应存储；

标定模块包括：

第三子处理模块，所述第三子处理模块被配置为根据拍摄图像确定各显示模块的颜色编码，筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对，根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器的ID号，根据压力传感器的ID号与图像坐标确定压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标。

本申请通过随机信号控制显示模块显示颜色编码，结合各压力传感器4显示的颜色编码确定各压力传感器4的图像坐标与其ID号，可以实现压力传感器4无序安装，既避免了按顺序安装压力传感器4的复杂繁琐，也可以避免了员工不规范操作带来的检测误差。

优选的，所述显示模块与颜色编码模块电连接，显示模块具有至少3个指示灯411，每个指示灯411可分别发出b种颜色的光，颜色编码模块接收随机信号控制显示模块显示颜色编码，b>4。

在一种可选实施例中，随机信号为随机数，随机信号发生器生成m个随机数，所述m个随机数分别发送给m个压力传感器4的颜色编码模块，使显示模块显示出不同的颜色编码；第三子处理模块将所述压力传感器的ID号、所述随机信号、以及所述颜色编码作为数据组对应存储；然后通过拍摄组件拍照获取待检测玻璃2的图像；第三子处理模块将获取的图像进行处理得到各压力传感器4的显示模块的颜色编码；第三生成单元根据标记点3的图像坐标得到各指示灯411所在的压力传感器4的图像坐标；第三子处理模块筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对，根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器4的ID号，根据压力传感器4的ID号与图像坐标确定压力传感器4的电信号和与之对应的图像坐标。

在一种实施例中，每个指示灯411可以分别发出红、黄、绿、蓝、紫5种颜色的光，本质上来说，3个指示灯411的颜色编码将接收到随机数以5进制的形式表现出来，例如显示模块的3个指示灯411的颜色编码依次为“红红红”表示5进制的“000”，换算成随机数0，颜色编码“红红黄”表示5进制的“001”，换算成随机数1，颜色编码“红红紫”表示5进制的“004”，换算成随机数4，颜色编码“绿黄绿”表示5进制的“212”，表示接收到的随机数为27。为此本申请压力传感器4的颜色编码模块接收到不同的随机数信号后，显示模块显示不同的颜色编码。

本申请通过生成随机数控制指示灯411亮，结合指示灯411信息与随机数信息获取得到各压力传感器4的图像坐标与ID号，可以实现压力传感器4无序安装，大大减少了安装压力传感器4的时间、工作量，也避免了员工不规范安装压力传感器4带来的检测误差。

实施例3：

随机信号为随机数，随机信号发生器发出m个随机数给m个压力传感器的颜色编码模块；

标定模块具有第四子处理模块，所述第四子处理模块被配置为从m个随机数中筛选出n个重复数，所述重复数为m个随机数中相同的数，根据n个重复数生成n个不同的第二随机数，将n个第二随机数替换n个重复数；

其中，第二随机数与m个随机数均不相同，n为不小于0的整数。

在本实施例中，本申请通过第四子处理模块生成不重复的随机数，能够使响应组件显示不重复的颜色编码，能够准确的计算出压力传感器的图像坐标和与之对应的ID号，进一步可以得到压力传感器的电信号和与之对应的图像坐标，为应变传感器提供准确的数据。

实施例4：

由于工作人员不同的安装习惯，会导致显示模块在玻璃上的位置不一致，降低了图像处理的速度。

为此在本实施例中，如图7-图10所示，压力传感器具有底座，显示模块与压力传感器4的底座活动连接；

显示模块具有连接环412，底座的侧面具有环形凹槽42，连接环412与环形凹槽42配合使用使连接环412能够绕环形凹槽42旋转。

待检测玻璃2是竖直放置的，压力传感器4安装在玻璃2上后，显示模块与压力传感器4的底座活动连接，连接环412与环形凹槽42配合使用，指示灯411会由于重力的效果往下坠，可以实现各个压力传感器4的指示灯411都朝向同一个方向，在获取了图像信息后，可以通过标记点3的坐标与玻璃2的实际尺寸对指示灯411图像进行快速定位，减少了计算量。

实施例5：

存储模块具有第一存储单元、第二存储单元；

其中，第一存储单元存储应变传感器的图像坐标和与其对应的电信号、压力传感器的图像坐标和与其检测的风压值，第二存储单元存储数据组。

检测模块具有判断单元；

其中，所述判断单元被配置为判断应变传感器的电信号是否超过阈值，若是则发出报警信号。

具有电源模块，电源模块用于为采集模块、标定模块、检测模块、存储模块提供电源。

在一种实施例中，如图2所示，辅助定位件上的标记点3呈阵列分布，可以均匀检测到玻璃2上的风压信息。

在另一种实施例中，如图6所示，辅助定位件上标记点3位于多个同心圆上，每个同心圆上的标记点3均匀分布。

在一种可选实施例中，本申请可运行于云端，用途为：当一套门窗安装完成时，启动软件系统，首先对该安装完成的门窗进行注册，注册完成后进入标定程序，标定时通风压产生组件对玻璃施加不同大小、不同频率的静压力，风压产生组件可提供对玻璃的垂直的、可调节的、已知的静压力，静压力可以为风机、风扇等，采集模块采集到足够的、多样化的数据给标定模块处理，通过处理得到应变传感器的标定参数，即实现了对当前刚注册的传感器进行标定。标定完成后系统可根据采集的应变传感器数据计算获得玻璃的实时压力（通常为风压）。

实施例6：

一种系统门窗的动态风压检测方法，应用于所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，如图11所示，包括，

S1、将应变传感器集成到待检测玻璃的玻璃垫块中；

S2、标定模块对应变传感器进行标定，确定应变传感器检测的电信号与待检测玻璃受到的实际风压的对应关系；

S3、检测模块根据应变传感器检测的电信号与所述对应关系确定待检测玻璃受到的实际风压值。

S2的具体步骤包括，

S21、获取压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标；

S22、根据多个压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标确定坐标转换矩阵；

S23、根据坐标转换矩阵将应变传感器的安装位置坐标转化为其图像坐标；

S24、风压产生组件产生不同的风压作用到待检测玻璃上，根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图；

S25、根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；

S26、利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。

在本实施例中，将压力传感器按照固定的排列方式安装，且依次按压力传感器的编号顺序安装，例如从玻璃的左下方安装，从左至右，然后从下到上依次安装，可以使控制端得到压力传感器的坐标与对应的电信号。本申请通过第一子处理模块、第二子处理模块实现了对应变传感器的标定，即得到应变传感器检测的电信号与待检测玻璃承受的连续的风压值的对应关系。

本申请先通过压力传感器对应变传感器进行标定，标定完成后即可拆下压力传感器，此时通过应变传感器的检测数据计算出实际的风压信息，避免使用很多的传感器来实现风压检测，也避免处理多个传感器的数据而带来的延迟响应。

本申请将安装进型材后的玻璃进行标定，可以减少不同安装方式对应变传感器参数的影响，而且本申请只需要对应变传感进行一次标定，操作简单易实现。

实施例7：

获取压力传感器的电信号和与之对应的图像坐标的具体步骤包括，

S241、随机信号发生器发出随机信号给压力传感器，并将压力传感器的ID号、随机信号、以及颜色编码作为数据组对应存储；

S242、拍摄组件获取待检测玻璃表面的图像；

S243、根据拍摄图像确定各显示模块的颜色编码；

S244、筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对；

S245、根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器的ID号；

S246、根据压力传感器的ID号与图像坐标确定压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标。

在本实施例中，本申请通过响应组件实现了压力传感器坐标与电信号的准确配对，不需要按编号、按顺序安装压力传感器，也不需要按照固定的方式安装压力传感器，可以随机选择压力传感器，以任意顺序安装压力传感器，本申请大大节约了安装压力传感器的时间，提高了风压检测方法的普适性、准确性，避免了因工作人员的不规范操作而带来的误差。

实施例8：

由于在实际操作中，不同的工作人员拍摄习惯不同，很难确保每次都是正对着玻璃拍照，很容易造成拍的图像扭转、畸变。

在本实施例中，将压力传感器安装在待检测玻璃的转角位置还可以为，将压力传感器安装在（k-1）个转角位置，k为待检测玻璃转角位置的总数。本申请可以在图像处理时通过转角部的压力传感器的指示灯信息快速定位玻璃的位置，然后对玻璃的图像进行修正，得到更为准确的图像信息。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，包括，

采集模块，所述采集模块包括至少1个应变传感器，所述应变传感器安装在待检测玻璃的玻璃垫块中，用于检测门窗受侧向力时发生的应变量；

标定模块，所述标定模块被配置为对应变传感器进行标定，确定应变传感器检测的电信号与待检测玻璃受到的实际风压的对应关系；

检测模块，所述检测模块被配置为根据应变传感器检测的电信号与所述对应关系确定待检测玻璃受到的实际风压值。

2.根据权利要求1所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，标定模块包括，

风压产生组件，所述风压产生组件用于模拟不同的风压；

m个压力传感器，所述m个压力传感器安装在待检测玻璃表面，采集待检测玻璃表面安装位置处的受到的风压值；

拍摄组件，所述拍摄组件用于获取待检测玻璃表面的图像；

第一子处理模块，所述第一子处理模块被配置为根据多个压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标确定安装位置坐标到图像坐标的坐标转换矩阵，根据所述坐标转换矩阵将应变传感器的实际安装坐标转化为其在拍摄图像中的图像坐标；

第二子处理模块，所述第二子处理模块被配置为根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图，根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。

3.根据权利要求2所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，标定模块包括，

辅助定位件，所述辅助定位件为片状，辅助定位件具有标记点，辅助定位件用于安装在待检测玻璃表面，压力传感器安装在标记点的位置处。

4.根据权利要求3所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，还包括：

随机信号发生器，用于产生随机信号，并将所述随机信号发送给风压传感器；

风压传感器，还包括颜色编码模块和显示模块，所述颜色编码模块用于根据所述随机信号产生不同的颜色编码，所述显示模块用于显示所述颜色编码；

存储模块，所述存储模块将所述压力传感器的ID号、所述随机信号、以及所述颜色编码作为数据组对应存储；

标定模块包括：

第三子处理模块，所述第三子处理模块被配置为根据拍摄图像确定各显示模块的颜色编码，筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对，根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器的ID号，根据压力传感器的ID号与图像坐标确定压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标。

5.根据权利要求4所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，

所述显示模块与颜色编码模块电连接，显示模块具有至少3个指示灯，每个指示灯可分别发出b种颜色的光，颜色编码模块接收随机信号控制显示模块显示颜色编码，b>4。

6.根据权利要求5所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，

随机信号为随机数，随机信号发生器产生m个随机数并将其分别发出给m个压力传感器的颜色编码模块；

标定模块具有第四子处理模块，所述第四子处理模块被配置为从m个随机数中筛选出n个重复数，所述重复数为m个随机数中相同的数，根据n个重复数生成n个不同的第二随机数，将n个第二随机数替换n个重复数；

其中，第二随机数与m个随机数均不相同，n为不小于0的整数。

7.根据权利要求6所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，

压力传感器具有底座，显示模块与底座活动连接；

显示模块具有连接环，底座的侧面具有环形凹槽，连接环与环形凹槽配合使连接环能够绕环形凹槽旋转。

8.一种系统门窗的动态风压检测方法，应用于权利要求7所述的一种系统门窗的动态风压检测系统，其特征在于，包括，

S1、将应变传感器集成到待检测玻璃的玻璃垫块中；

S2、标定模块对应变传感器进行标定，确定应变传感器检测的电信号与待检测玻璃受到的实际风压的对应关系；

S3、检测模块根据应变传感器检测的电信号与所述对应关系确定待检测玻璃受到的实际风压值。

9.根据权利要求8所述的一种系统门窗的动态风压检测方法，其特征在于，S2的具体步骤包括，

S21、获取压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标；

S22、根据多个压力传感器的安装位置坐标、压力传感器在拍摄图像中的图像坐标确定坐标转换矩阵；

S23、根据坐标转换矩阵将应变传感器的安装位置坐标转化为其图像坐标；

S24、风压产生组件产生不同的风压作用到待检测玻璃上，根据m个压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标确定所述图像中待检测玻璃的风压分布图；

S25、根据应变传感器的图像坐标以及待检测玻璃的风压分布图，确定应变传感器位置处的风压值；

S26、利用确定的风压值对应变传感器检测到的压力值进行标定。

10.根据权利要求9所述的一种系统门窗的动态风压检测方法，其特征在于，获取压力传感器的电信号和与之对应的图像坐标的具体步骤包括，

S241、随机信号发生器发出随机信号给压力传感器，将压力传感器的ID号、随机信号、以及颜色编码作为数据组对应存储；

S242、拍摄组件获取待检测玻璃表面的图像；

S243、根据拍摄图像确定各显示模块的颜色编码；

S244、筛选出与显示模块的颜色编码相同的颜色编码所在的数据对；

S245、根据筛选出的数据对确定与颜色编码对应的压力传感器的ID号；

S246、根据压力传感器的ID号与图像坐标确定压力传感器检测的压力值和与之对应的图像坐标。