CN101080190A - 用于测量并监视盥洗室中溢出或湿润情况的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于从盥洗室的固定设备检测实际或逼近溢出情况的系统，包括溢出传感器，与所述固定设备一起配置在一位置，用于在水溢出所述固定设备之前检测所述固定设备内水位的异常上升。水传感器还可以被设置来检测水在盥洗室地板上的异常量。数据通信单元与传感器通信。提供了与数据通信单元无线通信并且经由所述数据通信单元与传感器通信的盥洗室监视站。盥洗室监视站被配置用于当溢出或水传感器检测到水的存在时时指示水的存在。

Description

用于测量并监视盥洗室中溢出或湿润情况的系统和方法

相关申请

本申请作为继续部分申请(Continuation-In-Part，CIP)要求于2004年12月17日提交的，题目为“System and Method for Measuring，Monitoring and Controlling Washroom Dispensers and Products(用于测量、监视和控制盥洗室分配器和产品的系统和方法)”的美国专利申请序号11/015346的优先权，并且作为继续部分申请(Continuation-In-Part，CIP)要求于2003年12月31日提交的，题目为“Dispenser withElectronic Sensing Device to Control Delivered Sheet Length(带有电子感测设备以控制被递送薄纸长度的分配器)”的美国专利申请号10/750238的优先权。为了各种目的，申请号为11/015,346和10/750,238的申请在此被全文引用以供参考。

背景技术

在各种公共建筑或设施中，盥洗室马桶和水池的溢出是一个主要问题，其原因在于这种情况可能会导致盥洗室关闭以及昂贵的清理费用，更不用说对顾客和建筑物内的住户所造成的的不便了。建筑物管理者和看管人/维护人员根据寄希望于检测溢出情况所导致损害和停工时间并使之最小化的周期性调度，打扫并监视盥洗室设施是繁重、费时且常常是无效的任务。在具有多个公共盥洗室的相对较大的建筑设施中，需要相当数量的人力来监视所有设施。看管人和维护人员可能花费他们工作日中的相当一部分来简单地巡逻盥洗室设施，但是即便以相对较高的频率进行访问(即，每小时一次)，也可能由于干扰以及未检测出的溢出情况而导致显著的损害。

情况常常是，盥洗室设施中的积水可能会从除溢出的马桶或水池之外的来源蓄积。例如，固定供水线路的泄漏或断开，或者损坏或破坏的固定设备可能会导致这种情况。任何公共设施特别是盥洗室地板上的积水会产生明显的健康和安全问题。在这方面，尽管可以进行显著的努力来防止或检测到将从马桶或水池中出现溢出情况，然而水依旧可能会不可避免地蓄积在盥洗室中，特别是在诸如马桶底座周围或水池下面之类的偏僻或隐藏位置中。如果留有未发现的水，那么可能会导致损坏盥洗室并且使其停工，并且对工作人员和顾客来说存在潜在的危险或不健康的环境。

损坏以及其它不希望的环境通常还可能由于设施内自然出现的潮气或凝结情况而导致，特别是在没有足够通风的相对潮湿的情况下。潮气和凝结累积通常可能长时间都不会被发现，但是可能产生显著的发霉、生霉和发臭问题，也会产生安全和健康问题。

为了允许其他系统在商业和居住地产中高效运行，已发现实时信息的远程收集和使用是理想的。例如，为了提供安全、高产的环境并在商业和居住房产中维持居住者的满意度，已经开发了安全系统、消防系统以及加热通风和空调系统(heating ventilation and airconditioning systems HVAC)的实时测量、监视以及控制。然而，这种进展通常并未以可接受而现实的方式被应用于盥洗室设施，特别是用于远程检测并监视公共设施尤其是盥洗室中的溢出情况、积水、潮气和凝结情况。

发明内容

本发明的各个特征和优点将在随后的描述中部分地进行阐述，或者根据所述描述是显而易见的，或者可以通过实施本发明学习到。

本申请是一并待决且共同拥有的题目为“System and Method forMeasuring，Monitoring and Controlling Washroom Dispensers andProducts”的美国专利申请序号11/015,346的CIP申请。所述’346申请(为了各种目的，其内容被引入于此以供参考)描述了用于检测并远程监视休息室内的各种情况的各种系统和方法，所述各种情况诸如由各自的传感器单元所检测的产品使用、产品短缺情况等。所述传感器单元经由数据通信单元与远程盥洗室监视站(有线或无线)通信。所述盥洗室监视站可以包括任何种类的视频和音频显示器，用于从传感器单元接收并传送所检测的参数。所述盥洗室监视站还可以被配置为经由数据通信单元与传感器单元通信，以远程控制或调节传感参数或操作功能。

所述’346申请还描述了示例性实施例，其中所述传感器单元包括用于根据例如来自马桶或水池的溢出来检测并监视盥洗室中水的存在的传感器。应当理解，“马桶”意指包含任何常规的便桶或小便池，包括墙壁上安装的和在地上安装的小便池。数据通信单元可以与溢出传感器无线通信。此外，可以包括盥洗室监视站并且其可以与数据通信单元无线通信并且经由所述数据通信单元与溢出传感器无线通信。所述盥洗室监视站可以被配置成当溢出传感器检测到存在水时指示水的存在，包括产生警报信号。溢出传感器可以从各种传感器中进行选择，所述传感器包括潮气检测器、压力传感器和/或浮控开关(floatswitch)，但并不局限于此。

本申请涉及各种独特的传感设备和系统，可以用于检测盥洗室或任何其它设施中的溢出情况，其中来自马桶、水池等的溢出是问题所在。本申请的传感设备可以特别用于’346申请中所描述的远程监视系统中，但并不局限于在这种系统中使用。本发明包含单独使用溢出传感器，或将其作为任何类型的更加复杂的监视系统的组件。

在本发明的特定实施例中，提供了一种用于从诸如马桶或水池之类的盥洗室固定设备检测实际出现或逼近的溢出情况的系统。所述系统包括溢出传感器，与所述固定设备一起配置在一位置，用于在水溢出所述固定设备之前检测所述固定设备内水位的异常上升；数据通信单元与溢出传感器通信，并且盥洗室监视站与所述数据通信单元无线通信并且经由所述数据通信单元与所述溢出传感器通信。依照这种方式，所述盥洗室监视站可以被配置成当溢出传感器检测到存在水时指示水的存在。所述盥洗室监视站可以是被配置成监视多个不同盥洗室的远程集中站。

溢出传感器可以被配置成与数据通信单元无线或有线通信。关于各个组件位置，无线通信提供了各种好处，但是传感器要求独立的电源。

在特定实施例中，盥洗室包括多个马桶和水池固定设备，每个马桶和水池至少与一个溢出传感器相关联。每个传感器由盥洗室监视站的唯一标识或位置标签来标识，从而可以容易地识别并定位报警传感器。此标签例如可以是电子签名等。

溢出传感器可以依照各种方式来配置，并且通常包括检测器、电源和控制电子器件。可以在紧密封装中提供这些组件，包括检测器，或者所述检测器可以放置于远离控制电子器件封装(即，处理器，电源电路、通信电路等)之处。由于在电子器件封装能够被置于保护空间中，所以此实施例可能是所希望的的。所述检测器可以与电子器件封装无线或有线通信，并且可以包括专用的电源或经由所述电子器件封装来提供电力。任意数目的适当配置均处于本发明的范围之内。

在特定实施例中，溢出传感器与马桶配置在一起并且包括远程检测器，所述远程检测器被定位来检测便盆内水位的异常上升。控制电子器件被作为与马桶座圈一起配置的封装来提供。例如，所述封装可以被嵌入在马桶座圈内。例如，可以通过可拆卸盖板等来提供对所嵌入封装的完整或部分访问。在候选实施例中，可使用包括粘合剂、挂钩和回形(hook-and-loop)材料、机械夹子或扣件等的任何常规手段，来把控制电子器件附着到马桶座圈的下侧。

为了提供在固定设备之间的设计差异，检测器在固定设备容器内的高度是可调整的，所述固定设备容器诸如便盆或腔。此特征可以借助各种手段来实现，包括借助可拆卸及可再用装置来安装检测器，所述装置诸如可松开且可再用的粘合剂。在候选实施例中，可以使用机械配置，诸如滑动导轨或凹槽，其中沿着所述滑动导轨或凹槽来调节检测器。在这方面可以使用各种机械配置。

可能希望这样安装溢出传感器的检测器组件以使得它不会被盥洗室顾客看见。例如，所述检测器可以具有一定大小和安装能力以便被安装在便盆边的下侧上。

在本发明的范围和精神内，各种发电方案都是可以的。相对于溢出传感器，主要电源可以包括电池、到建筑物主电源系统的连接等。在特别独特的配置中，至少一个太阳能(光致电压)面板被配置为向溢出传感器传送电力。这些面板在本领域中是公知的，并且在各个应用中响应从任意数目的光源所接收的光来发电，所述光源诸如盥洗室内的光照情况。太阳能面板可以提供电力来为溢出传感器中的主要电池再次充电，或者可以直接为所述传感器操作提供的主要电源。在盥洗室内光照低的情况下，调整器可以把电源切换到诸如电池之类的备用电源。太阳能面板可以设置于盥洗室内任何便利的位置，以便根据现有的光照明情况来高效地发电。

在候选系统中，可以由一个或多个运动发电机来向溢出传感器提供主要或备用电源，所述运动发电机可操作地与盥洗室内的部件配置在一起，所述部件被盥洗室的顾客规律地从一个位置移动到另一个位置，诸如隔间门、马桶座圈或盖板、柜门等。所述运动发电机可以是在本领域中已知用于根据设备移动来产生电力的任何一个设备或其组合，并且可以包括直流发电机、动力发电机等。运动发电机设备可以用来向主要可充电电池提供点滴式充电(trickle charge)。

在本发明的范围和精神内，各种类型的液位检测器都可以被用为溢出传感器，包括常规的压力检测器、电容式检测器、电感式检测器、温度传感器、诸如浮控开关之类的机械装置等。在特定实施例中，所述溢出传感器包括超宽带(UWB)检测器，其能够穿过固定墙壁或容器来“看见”。例如，检测器可以被看不见地安装在便盆后部外表面或在水池柜下面的水池上，并且能够检测到便盆或水池内水位的异常上升。

在又一实施例中，溢出传感器可以包括调谐频率振荡线路，用于在达到固定设备内的预定水位时产生可检测的频移。此频移可以被监视并检测为逼近溢出情况的警报条件。

在又一实施例中，溢出传感器可以包括超声波液位检测器，其被配置用于发送和接收从固定设备容器的上升的水所反射的超声波能束。

溢出传感器还可以是激光设备，被定位来把光束发送到盥洗室固定设备容器中，诸如水池或便盆。可以根据在发送和接收所反射光束之间的时间延迟或根据在发送和接收光之间的相移来确定容器内的水的高度。为此可以使用各种商业激光传感器。激光发送器/接收器可以被安装在各自盥洗室固定设备上的天花板或墙壁上，或者安装在其它任何方便的位置。

预计在依照本发明的系统中所使用的各种溢出传感器是用于发送诸如超声波、UWB之类的信号或波束的有源器件以及上述激光传感器。所有这些设备可以以连续的脉冲频率进行发送，或者保持休眠直到被盥洗室中的事件所触发，诸如冲马桶或使用水池，打开隔间或盥洗室门，或者检测到所述盥洗室内的移动或人。此配置的结果是非常少的能量消耗并且延长了各个组件的寿命。

许多现代的盥洗室设施利用自动触发的固定设备。例如，许多公厕现在利用红外线(或其它传感技术)来在检测到顾客并且在其随后离开检测区域之后自动冲洗马桶。同样，当在检测区域内检测到顾客的手时可以自动地启动水池龙头。配置具有这些自动固定设备的盥洗室监视系统使得可以在休息室内检测到溢出或积水的情况下隔离所述固定设备或使其无效，均处于本发明的范围和精神内。例如，溢出传感器可以指示特定的马桶或水池即将溢出或者已经溢出。由盥洗室监视站综合控制固定设备可以允许手动或自动使目标(subject)固定设备失效从而停止溢出情况以防恶化。为此，盥洗室也可以装备有远程控制的绝缘或供给阀，所述绝缘或供给阀由盥洗室监视站控制。可以向每个固定设备提供可控制的阀，或者可以向多个固定设备分配单个阀。

如所提及，尽管最大努力地监视溢出情况，然而它们仍然可能会未被检测到并且导致水流到盥洗室设施的地板上。水或潮湿还可能由于泄漏、供应管线破裂、破坏行为、凝结以及任何其它来源所产生。在这方面，把传感器集成到盥洗室监视系统中以便检测并警告这种情况的存在也处于本发明的范围和精神内。应当理解，术语“水”或“潮湿”可交换地使用，并且旨在包含任何可检测的液体量而不考虑其来源。

用于检测在设施地板上潮湿的一个实施例利用温度传感器，用于对由于把潮湿引入被监视区域的结果所导致的所述区域热特征的变化而作出反应。在这方面可以利用各种温度传感器。在特定实施例中，所述传感器是红外传感器，用于监视在一个或多个盥洗室固定设备周围的温度。如果所测量的温度在所定义时段期间内波动于阈值以上，则由盥洗室监视站产生用于表明在被监视区域中可能有水存在的警报信号。优选地，利用所预期的变化情况来自动校准传感器，所述变化情况可能会导致温度波动，诸如HVAC系统。还校准传感器以免在正常工作情况下发出警报，诸如顾客在洗手之后甩落他们手上的水。

在另一实施例中，所述传感器被配置为检测在盥洗室地板上的导电被监视区域中由于地板上的水而导致的电特性变化。所述被监视区域包括导电部件阵列或图案，所述部件对水的存在作出反应并且产生可检测的电特性，所述电特性由相关联的传感器单元来监视。例如，在一个实施例中，如果水或潮气桥接在部件之间，那么导电部件可以定义闭合的开路。传感器单元检测到闭合回路并且与盥洗室监视站通信。作为选择，导电部件可以定义由于把水或潮气引入被监视区域中而短接或改变的闭合回路。传感器单元检测到所改变的电特性，例如电路的电阻抗或电阻，并且向监视站传送警报信号。

可以使用各种配置的导电部件来构建被监视区域。例如，导电材料回路可以在固定设备基座周围或在水池区域附近定义被监视区域的边界。所述回路可以被暴露在地板表面上，使得跨过在所述回路上任何两个点之间的水产生可检测的回路。在候选实施例中，所述回路可以被电绝缘，并且可以在所述回路内处置暴露导电部件的任意所需图案。导电部件可以被直接形成到地板材料中，或位于垫子、衬垫(pad)中，或者地板上任何所需位置的其它可移动部件中。可以使用所述部件来构建有吸引力的地板设计，或者把所述部件布置到现有的地板设计中以便使之难以从那里区分。所述衬垫可以包括电绝缘基础材料，其上处置有导电部件的网格或图案。

衬垫或其它导电部件布置包括传感器控制封装，其也以连续或周期速率向所述部件提供电力。传感器单元被配置为根据所使用的感测原理来监视并检测电特性的变化。例如，控制封装可以检测穿过所述部件的电路闭合，或者在闭合电路中的导电变化(例如，电阻或电阻抗变化)。每个衬垫或被监视区域可以具有专用的传感器控制封装，或者单个控制封装可以被配置为通过多个衬垫或区域循环。所述控制封装都与盥洗室监视站通信。

可以利用控制逻辑电路或算法根据警告衬垫或区域的序列和计时来检测水在地板上的位置、流速或者水的移动方向。

在特定实施例中，被监视区域包括依照对称图案布置的暴露导电聚合珠子的图案或者作为任何所需表面图案的一部分，包括徽标或徽章。所述珠子可以沿着电路的不同开路引线被电链接或连接，使得在相邻引线的珠子之间的水闭合电路，所述闭合电路由传感器单元进行检测。为此可以使用各种图案或设计的珠子。在候选实施例中，可以在其中珠子彼此电绝缘但是均电连接到公用电路(诸如带电板)的图案中布置所述珠子的图案。桥接任何暴露珠子的水会改变可检测的电路特性，所述特性由传感器单元进行检测。

如同其它实施例的情况一样，与导电部件或衬垫相关联的传感器单元的检测阈值是可调整的且可被校准以免在正常操作环境下发出警报，包括标准温度和湿度情况。

如同溢出传感器的情况一样，水或潮湿传感器还可以通过盥洗室监视站与自动固定设备控制器或隔离阀集成。

下面参考在附图中所表示的实施例来更加详细地论述本发明的各个方面。

附图说明

在说明书的其余部分中，参考附图更为详细地为一个本领域普通技术人员阐明了本发明的完整且可行的公开内容，包括其最佳方式，其中：

图1是依照本发明示例性实施例的在盥洗室传感器单元、数据通信单元和盥洗室监视站之间逻辑关系的示意图。

图2是依照示例性实施例的数据通信单元的内部布置的示意图。

图3是依照本发明示例性实施例的在马桶和水池溢出传感器单元、数据通信单元、盥洗室监视站及其它组件之间的示例性关系的示意图。

图4是依照本发明的监视系统可以使用的溢出传感器单元的示例性内部布置的示意图。

图5是依照结合依照本发明的溢出传感器的系统的示例性实施例，用于监视、报告并分析各个盥洗室组件和情况的系统的示意图，所述情况包括溢出情况。

图6A和6B是在结合溢出传感器的被监视盥洗室内的马桶的概念插图。

图7是在结合溢出溢出传感器的被监视盥洗室内的水池或梳妆台的概念插图。

图8是用于图6A和6B的马桶的供电方案的概念插图。

图9是用于在依照本发明的被监视盥洗室中监视马桶和水池的溢出情况的候选实施例的概念插图。

图10是用于监视在依照本发明的被监视盥洗室的地板上水或潮气的实施例的概念插图。

图11是依照本发明示例性实施例的在马桶和水池溢出或水传感器单元、数据通信单元、盥洗室监视站及其它组件之间的示例性关系的示意图。

图12是用于监视在依照本发明的被监视盥洗室的地板上水或潮气的实施例的概念插图。

图13是在图12所示的水监视系统中可以使用的水传感器衬垫的透视图。

图14是水传感器衬垫的候选实施例的透视图。

图15是水传感器衬垫的候选实施例的透视图。

在本说明书和附图中附图标记的重复使用意指表示本发明相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，在附图中图示了其中的一个或多个示例。每个示例用来解释本发明，而并不意味着对本发明的限制。例如，被作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征可以与另一实施例一起使用以便再产生第三实施例。本发明旨在包括这些及其它修改和变化。

图1是盥洗室监视系统的示意图，其可以使用任何方式和组合的传感器，用来监视并测量盥洗室内的各个参数，包括可能由备用马桶或水池所引起的溢出情况。应当理解，术语“盥洗室”意指包括其中提供有水池或马桶的任何设施、房间等，并且例如可以包括厨房或休息室区域、看管室、公共或私人休息室、实验室，以及通常要防止或迅速发现其中溢出情况的任何位置。在图1中，整个系统包括多个传感器单元(SU)1014、数据通信单元(DCU)1038和盥洗室监视站(WMS)1040。相同或不同的SU 1014的任何数目和组合可以唯一地位于各自的盥洗室1042、1044内以检测潜在的溢出情况。下面将更为详细地描述溢出SU 1014。

在图1的示例性布置中，六个SU 1014中的每个与一对DCU 1038中的任一个通信。典型情况下，一个盥洗室1042、1044内的SU 1014与相同的DCU通信。然而，应当理解，此布置可以取决于DCU 1038与SU 1014的接近度，特别是为了无线通信。使得盥洗室可以跨过一个或多个DCU 1038的其它布置也是可以的。作为选择，依照各个示例性实施例，多个盥洗室可以与单个DCU 1038通信。

DCU 1038可以使用在本领域中已知的标准通信机制和协议来互相通信。所述系统可以从与DCU 1038通信的远程盥洗室监视站(WMS)1040来监视。WMS 1040显示关于每个SU 1014和DCU 1038的状态的信息，包括工作状态、功率级、警报情况、位置、传感器标识等，但并不局限于此。WMS 1040可以是在个人计算机(PC)(具有包括但不限于依照各种格式打印报告并输出数据的功能)上运行的专用应用程序。WMS 1040还可以立基于运行web浏览器的PC周围，在所述web浏览器中，系统中的每个DCU 1038供应包含有关于所述系统中SU 1014和DCU 1038的信息的网页。另外，WMS 1040的全部或部分功能可以包括在专用的显示单元内。

图2是DCU 1038的内部布置的示例性实施例。DCU 1038的电子设备可以由任何适当的电源1048进行供电。DCU 1038包括可以被连接到各个通信元件的处理器1050。处理器1050执行控制功能和程序，在此实施例中，所述控制功能和程序可以被存储在芯片中，并且用来经由适当的第一通信元件1046来控制和处理用于各个SU 1014的数据，其中所述芯片嵌入在所述处理器1050内的印刷电路板上。通信元件1046是具有有线和无线能力的收发器。通信元件1046所采用的标准与SU 1014通信相匹配。

第二通信元件1052可以专用于与其它DCU 1038和WMS 1040通信。第二通信元件1052是基于以下一个或多个标准的，包括IEEE802.3i(Ethernet 10BaseT)和IEEE 802.11b(11Mhz WiFi)，但并不局限于此。依照这种方式，可以使用标准的联网技术来连接DCU1038。DCU 1038通信经由诸如TCP/IP之类的适当网络协议运行。这允许在每个DCU 1038内结合HTTP网络服务器，使得可以向位于网络中的web浏览器供应网页。DCU 1038可以经由标准的RJ45插口连接到局域网(local area network，LAN)。使用web浏览器使用户能够导航通过在DCU 1038中所包含的信息。为了确保只有授权用户可以访问DCU 1038中的信息，可以在网络服务器中实现口令保护。可以使用PDA以便顾及有关用户可以访问DCU中信息的位置的灵活性。

第三通信元件1054专用于使DCU 1038能够被配置以便操作的通信。第三通信元件1054基于包括EIA RS232的一个或多个标准，但并不局限于此。使用非易失性存储器1056来存储配置信息，使得DCU1038在断电期间保持配置及其它有用信息。DCU 1038具有唯一识别器1058从而允许DCU 1038被定位并标识。

应当理解，在盥洗室监视系统内的任何组件组合之间的无线通信可以使用任何已知的通信技术，诸如Wi-Fi(无线保真)和Bluetooth(蓝牙)。

在图3中所示出的盥洗室监视系统的操作的示例性实施例被配置成用于监视第一盥洗室1042和第二盥洗室1044中的各种潜在溢出情况。第一盥洗室1042配置有马桶溢出传感器1090、1092和水池溢出传感器1094。同样，第二盥洗室1044配置有马桶溢出传感器1096、1098和水池溢出传感器1100。可以为盥洗室内的每个马桶和水池定位适当的传感器。每个传感器被配置为具有相同或不同的检测机制、无线发送器和电源的SU 1014。发送器以最大输出电平1mW在范围是902MHz到920MHz之间的FM频率操作。

来自每个盥洗室1042和1044的SU向独立的DCU 1102和1104进行发送。每个DCU 1102和1104具有相应的无线接收器。图3示出了设施管理套件，其一部分包括WMS 1040。WMS 1040与DCU 1102和1104通过交换设备或集线器102经由10BaseT以太网通信。WMS1040还被连接到标准的电话网络1110，使得可以向由看管人或维护人员所携带的蜂窝电话1112发出相关警报。

在此实施例中，DCU 1102和1104的功能是接收并处理来自SU1090、1092、1094、1096、1098和1100的信号。每个DCU 1102和1104把用于表明所检测到的实际或潜在溢出情况或传感器故障(即，电源供应不足)的警报中继到WMS 1040。另外，每个DCU 1102和1104包括网络服务器，从而可以从在附于网络的计算机1106上运行的web浏览器中观看信息。如果所述网络被连接到因特网，则可以远程观看所述信息。

如所提及，WMS 1040的功能包括依照其配置来接收并处理来自SU 1090、1092、1094、1096、1098和1100的警告或警报情况。警告或警报被显示并可以由WMS 1040来可听见地通告。另外，可以把一些或所有警告发送到蜂窝电话1112。用于向蜂窝电话1112通告的优选方法是经由短消息发送服务(short message service，SMS)，其通常是可从大部分蜂窝电话服务供应商处获得的功能。然而，所述系统不局限于此通告方法并且可以包括经由电子邮件、无线电寻呼的警告以及可由电话听见的警告。

图30的通信系统可以是双向的，这是因为SU 1090、1092、1094、1096、1098和1100可以被PC和web浏览器1106、DCU 1102、1104、WMS 1040或蜂窝电话1112重新编程或控制。例如，用户可以通过WMS 1040来调节SU的检测频率、范围或其它操作参数。双向控制可能是有益的，这是因为可以在看管人或维护人员不用实际地访问盥洗室的情况下就远程进行调节。

应当理解，依照各个示例性实施例，WMS 1040可以在不需要存在DCU 1038的情况下与SU 1014直接进行通信。

图4示出了被配置为溢出传感器的SU 1014的示例性内部布置。SU 1014包括被连接到通信电子器件1024的处理器1022，所述通信电子器件1024使SU 1014能够有线或无线地进行外部通信。通信电子器件1024可以包括发送器或收发器。另外，依照某些示例性实施例，可以使用双向通信。无线通信可以是基于一个或多个许可豁免标准的，包括符合FCC部分15要求的2.4GHz或915MHz的IEEE 802.15.4，但并不局限于此。有线布置可以是基于电力总线标准的，包括EIARS485，但并不局限于此。

SU 1014配置有电源1029，其可以包含电源1026和调整器1028。电源1026例如可以是电池、太阳能面板、来自设施主电源系统的AC或DC电源、机械电源并且通常可以是任何的常规电源。如果主电源出现故障，则所述电源还可以包括备用电源。例如，调整器1028可以包括电池电平传感器，用于监视主电池1026以便确定何时要求替换掉电池。所述电池电量传感器可以采取简单的电压基准的形式。如果电池电平低于所规定的电压电平，那么调整器1028或处理器1022可以促使切换到候选电源。作为选择，SU 1014可以由适当的外部电源来供电，或者在有线配置的情况下，所述SU 1014可以从通信总线来供电。根据所利用的检测原理，SU 1014可以包含与处理器1022通信的发送器1030和接收器1032。SU 1014可以包括在整个系统内用来定位每个特定SU 1014的唯一识别器信号1034。处理器1022可以通过诸如在本领域中通常已知的频率振荡器计时电路之类的激活计时器1036来被间歇地激活。在每个SU 1014激活之后还检查电源1026(即，电池)。如果电池电平为低，则使用通信设施来发送此状态。在激活周期完成之后，SU 1014可以被置于低功率状态中并且等待激活计时器再次激活处理器1022。

图5描绘了用于检测并监视各种情况和参数的盥洗室监视系统。在此系统或类似的系统中可以使用依照本发明的溢出传感器。例如，用于单个水池、马桶、小便池和/或与其相邻的地板区域的溢出传感器1118用来提供水溢出或泛滥情况的提前警告。溢出传感器1118能够被考虑周到地装配到水池、马桶或小便池以用于检测水的存在。溢出传感器可以具有与如前所述的SU 1014类似的内部结构，以便与DCU1038通信。

溢出传感器1118可以依照任何原理组合来操作，包括潮气或液体检测器、压力传感器、机械浮控开关等。潮气检测器可以包括电阻桥，其中与水的接触形成桥的一边。所述桥能够检测在开路和所规定阻抗值之间的差异。压力传感器可以包括抗水横隔膜，其能够检测在无水和浸入水中达标称高度以上(例如2cm或近似0.2kPa)之间微小的压力差。浮控开关可以包括附着到机械臂上的小浮标，当水位到达预定水平时，所述机械臂启动开关。下面更加详细地描述了附加的溢出传感器118。

SU 1014可以被容纳于防水外壳中以便保护电子器件和电池1026。在使用中，溢出传感器1118检测水的存在或不存在。如果水的存在持续长达所定义的、超过通常冲水期的时段，那么向与溢出传感器1118通信的SU 1014或其它组件发信号警告。由WMS 1040向WMS1040管理员警告溢出情况并且如果出现警告，那么所述WMS 1040管理员会采取行动。这种警告可以由WMS 1040经由任意数目的便携源1112发送，诸如PDA、蜂窝电话、寻呼机、电话等，从而看管人或维护人员不必直接监视WMS 1040。音频设备1116(或视觉显示设备)可以存在于盥洗室中并且与DCU 1038通信，以便在盥洗室内提供已经检测到溢出情况的指示。

另外，可以包括用于监视和控制水流量的设备，以便确定正在听任运转的水龙头、马桶和/或小便池是否正使用过量的水。如图5所示，DCU 1038可以与流量传感器1130通信。此外，可以包括WMS 1040并且其可以与数据通信单元1038通信并且经由所述数据通信单元1038与流量传感器(一个或多个)1130通信。WMS 1040可以被配置为当流量传感器(一个或多个)1130检测到水的流量时指示水的流量。可以从各种传感器中选择流量传感器1130，包括旋转叶片和/或差压单元，但并不局限于此。

为了监视或控制目的，可以把SU 1014并入到在盥洗室内所使用的其它设备中，诸如废物容器以便确定何时是空的或者检测溢出情况。用于废物容器1126的传感器1128包括机械开关、红外或其它临近感测器件、张力计或压力传感器，但并不局限于此。机械开关可以被安装到废物容器1126的盖子上。当废物容器1126满了并且盖子和开关保持打开长达所延长的时段时，可以发信号警告。作为选择，可以使用开关来计数盖子已经被打开和关闭的次数。在确定的计数之后，SU 1014可以推断废物容器1126已经满了，所述计数对于每种废物容器1126类型而言是预先确定的。红外传感器可以被安装到废物容器1126的一侧，并且只要用于包含废物的衬垫是透明的，就可以使用传感器来在废物水平到达特定点时发信号警告。可以使用张力计或压力传感器来称量废物容器含量的重量。处于预定重量时，可以发信号警告。

进一步的增强可以提供在公共盥洗室、护士和医生休息室以及各种保健单位、食品制备或食品加工设施中的看护站中监视并报告洗手顺从性(compliance)的能力。此实施例在先前所论述的实施例上进行扩展，以便测量盥洗室业务或访问，这是由于它们涉及产品使用并且结合控制分配器参数以及听觉、文本或图形提示的任何组合来提醒用户在接触病人或食物或其它东西前后洗手，以鼓励、量化并报告洗手顺从性。

图5的示例性实施例具有测量产品使用的能力，如在美国专利号5,878,381；6,360,181以及6,411,920中所详细描述的，这里为了各种目的，三者的全文被引入于此以供参考。

仍然参照图5，第一盥洗室1042可以是男性盥洗室，并且第二盥洗室1044可以是女性盥洗室。提供了门或入口传感器1120，隔间(stall)门传感器1122用于确定门或隔间何时是开启的或关闭的，或者用于检测其移动。这种布置可以包括磁铁以及附着于盥洗室1042、1044门或附于隔间门的相关读取开关，以用于检测其移动。诸如红外或环境光传感器之类的传感器还可以或作为选择被用来感测在盥洗室1042、1044中用户的存在。事件被以时间和日期所印记，以便能够使对盥洗室1042、1044的访问与对例如手巾分配器1060、面纸分配器1060、肥皂分配器1088或任何其它产品分配器的使用相关。

在操作中，用户可能会进入盥洗室1042或1044，并且使他或她的存在被传感器1120或1122之一注意到。当个人使用手巾分配器1060或肥皂分配器1088时，产品的转移被监视并记录。这种分析的结果可以被进一步存储在分配器1060或1088的存储区域中以用于进一步分析和/或获取。当用户离开盥洗室1042、1044时，这种移动也被上述传感器1120或1122之一所记录。用于在盥洗室1042或1044中监视个人的传感器可以被配置使得能够经由本领域普通技术人员通常已知的机制来检测并辨别盥洗室的单个用户的身份，所述机制包括RFID技术或条形码，但并不局限于此。于2004年9月27日提交的题目为“A DeviceFor Encouraging Hand Wash Compliance”的美国专利申请序号10/950,965示出了可以实施洗手顺从性的各个方式，这里为了各种目的，其全部被引入以供参考。

在用户进入盥洗室1042或1044、进入并离开隔间和/或离开盥洗室1042或1044而并未发生相关的手巾1060和/或肥皂分配器1088事件的情况下，系统可以利用听觉模块1116或视觉显示设备来连续地或间歇地发送提示或者设置为广播。相对于联网设备，管理员可以调节所述设备的特定参数，诸如在每个消息之间的时间间隔、音量、性别语音、多种语言等，但并不局限于此。系统管理员经由WMS 1040可以在任何时间改变音频信息。

用于冲洗小便池的自动设备通常使用红外检测器来确定所述小便池或马桶何时已被使用。结合SU 1014的这种设备能够发信号表示其使用，并且利用如先前所描述的盥洗室显示或听觉提醒信号来提示用户在离开盥洗室1142或1044之前洗手。系统管理员经由WMS 1040可以在任何时间改变听觉和/或显示信息。可以由WMS 1040的管理员实时地监视传感器的功能、统计数值、分配器的重新充满状态等。

用于识别个人的各种方法对于本领域普通技术人员是已知的，诸如RFID、条形码或小键盘输入，但并不局限于此。可以在简档(profile)中维护个人身份，所述简档可以经由WMS 1040访问，在所述WMS1040中监视所述个人身份并实时发送警告。示例性实施例提供了在可以经由WMS 1040访问的简档中维护个人身份的能力。考虑周到的消息可以被发送到个人的蜂窝电话1112、寻呼机等，以便在他们离开盥洗室1042或1044之前提醒他们还没洗手。

图6A和6B在概念上图示了溢出传感器1118的实施例，其与常规的马桶2000配置在一起，用于检测由于马桶堵塞所导致的逼近溢出情况。例如，可以与图5的盥洗室监视系统和配置一起来使用所图示的实施例。溢出传感器1118可以具有上述SU 1014的电子配置。在图6A的实施例中，溢出传感器1118的电子组件被嵌入马桶座圈2010内并且与溢出检测器2012通信，优选经由如上所述的无线通信。嵌入组件可以在马桶座圈2010的制造期间被永久地嵌入，并且例如可以通过座圈2010下侧的盖板来提供对所述组件的访问，用于替换电源或维修传感器。另一方面，整个电子器件封装可以从座圈内部拆卸下来。在又一实施例中，电子器件封装(除电源之外)可以被永久地并不可拆卸地形成在座位2010中。

溢出检测器2012策略上(strategically)位于便盆内来感测便盆内水位的异常上升。例如，检测器2012可以由包括粘合剂的任何常规装置附着到便盆壁或者便盆边2018的下侧上以免被看见。如在图6A和6B中所示，当远离于传感器1118定位时，检测器2012可以与传感器处理器无线通信(图4)并且包括其自己的电源。

图6B图示了其中溢出传感器1118的电子器件封装在外部附着到马桶2000的组件的实施例，例如附着到马桶座圈21010的下侧。此实施例可能是所需的，这是因为它允许改变现有的马桶，或者把传感器1118并入到任何形式的常规马桶中。传感器封装1118可以借助任何常规装置来附着，包括粘合剂、夹子、挂钩和回形扣等。在所图示的实施例中，提供防水胶性衬垫2014用于附着传感器封装1118。衬垫2014也可以是挂钩或回形材料，用于与传感器封装118上的互补回形或挂钩材料紧密配合。在其中传感器封装118暴露的实施例的情况下，可能希望封装或保护所述封装免受其操作环境、破坏行为等的影响。应当理解，根据在检测器2012和传感器封装1118之间的通信链路，封装118可以位于马桶的远处和隐藏位置，诸如水箱内，甚至远离于马桶2000。还为传感器封装1118的各个位置选项提供了在组件之间的有线通信路径。

还可能希望调整检测器2012在便盆内的水平或高度，或者其它位置，以便解决马桶几何形状和容量的变化问题。此特征可以通过重新附着检测器2012来简单地实现。例如，可以用可再用的粘合剂来可拆卸地附着检测器。在所图示的实施例中，检测器2012被滑动安装在独立地附着到便盆上的轨道2016上，所述轨道2016具有对应于检测器2012的调节范围的长度。在候选实施例中，可以在便盆壁中定义沟道，检测器2012可在所述沟道内滑动。

图7在概念上图示了结合任何形式的水池站2020使用溢出传感器1118来检测水池2024内水位的异常高度。就像图6A和6B一样，传感器1118的电子器件封装部分可以被嵌入在水池柜台2022内，在柜台2022上，在柜台2022下，或在其它任何所需的位置。可以向传感器封装1118提供任何访问度(degree)。如上所述，传感器118可以包括远程定位的检测器2012，其例如借助轨道2016、沟道、可松开的粘合剂等可在水池2024内可变地定位。

应当理解，可以理解其中检测器是传感器封装1118的整合组件的实施例。这种配置可能会要求考虑位置来确保传感器1118不会妨碍马桶或水池的工作。

应当理解，检测器2012的类型并非是限制特征，并且利用各种检测原理的检测器2012均可以使用，包括电导、RF场衰减、来自水表面的光反射、由引入水的温度变化所导致的温差检测(例如，红外检测)、压力检测、机械级检测器(例如，浮控开关)等。任意数目的常规检测器是已知的并且可以使用，包括在商业上已知的水箱液面监视系统。如上相对于图4所述，作为发送器和接收器(“收发器”)操作的检测器提供了许多操作上的优点，这是因为检测器2012不必在物理上与溢出的水相接触。

在特定实施例中，溢出传感器是有源器件，其利用发送器来发送指向被监视区域的波束。所反射波束的特性被检测并被测量为异常的高水位甚至有水存在的指示。例如，在特定实施例中，检测器2012是超声波临近传感器，其使用变送器来发送并接收高频率的声音信号。当目标(例如，上升水)进入波束时，声音被反射回到传感器，使它将输出电路通电或断电。可以使用可买到的超声波级传感器，诸如由佛罗里达州的Boca Grande的Automated Sonix公司制造的超声波级发送器(Ultrasonic Level Transmitters)，包括型号UL-100、Sonix-40、Sonix-50和Sonix-60。宾夕法尼亚州的Horsham的AMTEKDrexelbrook提供了Veri GAP^TM超声波间距交换机，用于提供高/低液面表示。伊利诺斯州的Woodstock的Migatron公司提供了超声检测器(型号为RPS-412A)，也用于监视并补偿温度、相对湿度、大气压及影响声速的其它因素。

可能希望使用超宽带宽(UWB)检测器来穿过便盆或水池来检测水位，使得溢出传感器单元1118的组件都不是可见的，从而保护传感器1118免受环境、破坏行为等的影响。UWB技术使用广谱无线电能量的一系列精确计时脉冲来发送信息。依照这种方式，通过按照秒的小数部分来推进或延迟数字脉冲来发送数字信息。尽管诸如便盆或水箱之类的固体对象可能会吸收一些无线电频率，然而UWB发送器的广谱确保至少表示数字脉冲的一些可检测的频率被发送并通过所述对象被接收回来。例如，UWB技术已经被用于制造能够穿过固体对象来“看”的雷达。来自亚拉巴马州的Huntsville的Time Domain公司的Pulson技术提供了UWB设备，其可以被配置而用作依照本发明的盥洗室监视系统中的溢出传感器1118。

为了概括地评价依照本发明的监视系统的某些能力，下面将论述UWB技术的一些方面。为了详细描述UWB技术，参考于2001年第二季度刊登于英特尔技术期刊中的“Ultra-Wideband Technology forShort-or Medium-Range Wireless Communications”。为了详细描述UWB技术及其各种实现方式，还参考以下美国专利：美国专利号6,300,903 B1；美国专利号6,218,979 B1；美国专利号6,177,903 B1；美国专利号5,832,035；美国专利号5,687,169；美国专利号5,677,927和美国专利号5,361,070。在此为了各种目的，这些专利被全文引入以供参考。

UWB是一种以非常低的功率经由宽谱频带发送大量数字数据的无线技术。UWB无线电具有穿过门、墙壁及其它障碍携带信号的能力，所述障碍易于以更有限的带宽和更高的频率来反射信号。UWB广播大量数字脉冲，所述数字脉冲在持续时间上小于一纳秒并且在同时计时十分精确地跨过宽频谱。发送器和接收器必须协调以便以一万亿分之一秒的精确度来发送和接收脉冲。在已经使用的任何给定频带上，UWB具有如此低的功率并且被如此宽泛地展开使得其看起来仅仅像是背景噪声。因而，UWB信号理论上不受干扰的影响，并且不会使其它设备受到干扰。UWB系统的功率消耗需求大约为常规蜂窝电话的万分之一。

UWB系统通常拥有以下特性：短持续时间脉冲；中心频率一般在50MHz和10GHz之间；中心频率100+％的超宽带宽；以子毫瓦平均功率水平的数英里范围(即使利用低增益天线)；极低的功率频谱密度；比其它复杂无线电设计更低的成本；以及杰出的抵抗衰减及来自其它系统干扰的特性。利用UWB系统可以实现非常高的处理增益。例如，具有1ns脉冲的1千万脉冲/秒(100ns帧)系统中的接收器只需要在预计1ns脉冲到达时“监听”，获得20dB的噪声抑制。如果每个数据位设置100个脉冲，那么在整个10万比特/秒链路中实现了附加的20dB增益。可以获得40dB或更好的处理增益，使得能够以可与周围噪声相当或更小的水平进行稳定数据传输。短持续时间脉冲具有杰出的多路抗扰性并且不会遭受常规窄带系统的显著衰减。

UWB技术还可以在微芯片中实现，从而特别适合于结合相对小的液面传感器。美国阿拉巴马州的Huntsville的Time Domain提供以PuIsOn.RTM命名的作为单个集成电路芯片组的UWB技术。美国加利福尼亚州的San Diego的PulseLINK也是UWB技术的另一商业来源。

本申请人还相信适当的溢出传感器1118可以包括准确调谐的RF振荡器电路，来根据在便盆或水池中所存在的水是否位于确定水平以上来检测谐振频移。调谐设备可以包括作为LCR电路并行或串行布置的电感器和电容器。例如，当感应线圈轴垂直于便盆的外表面时，线圈的感应系数随着便盆中水位的上升而改变，由此导致LCR电路的谐振频移。此频移可以通过固定频率调谐信号的衰减或通过检测频移来检测。

图9描绘了其中被监视的盥洗室3000使用多个有源发送溢出传感器3118来监视马桶固定设备3010和水池固定设备3116的实施例。溢出传感器3118包括用于把波束指向马桶3010的容器3112中以及水池3016的水池3114中的发送器。所反射的波束由接收器检测并分析来确定固定设备容器是否包含异常高的水位。在一个实施例中，有源传感器3118可以包括激光设备，其被定位来把波束发送到盥洗室固定设备容器3112、3114中。可以以发送和接收所反射光束之间的时间延迟或根据发送和接收光之间的相移来确定容器3112、3114内的水的高度。为此可以使用各种商业激光传感器。代表性的激光传感器可从亚利桑那州Scottsdale的Phase Laser Systems公司以及科罗拉多州Centennial的Laser Technology公司处获得。

传感器3118的激光发送器/接收器组件可以安装在各自盥洗室固定设备3010、3016上的天花板或墙壁上，或者安装在其它任何方便的位置。例如，所述设备可以安装在天花板的凹口中，或者在所述天花板的透镜(lenses)后面，从而其通常是不可检测的。还应当理解，传感器3118的电子控制封装组件可以远离发送器和接收器组件来定位，并且可以与之有线或无线通信。在候选实施例中，传感器3118是完整的集成封装。

使用图9的实施例，为每个固定设备3010、3016提供了专用的传感器3118。在候选实施例中，一个这种传感器3118可以被配置为监视多个固定设备。例如，传感器3118可以依照所设置的间隔图案被旋转或另外调节以便循环穿过多个固定设备。

如上所述，预计在依照本发明的系统中所使用的各种类型的溢出传感器是上述用于发送诸如超声波、UWB之类的信号或波束的有源器件以及激光传感器。所有这些设备能够以连续的脉冲频率发送，或者保持休眠直到被盥洗室中的事件所触发，诸如冲马桶或使用水池，打开隔间或盥洗室门，或者检测到所述盥洗室内的移动或人。在这方面，溢出传感器可以与盥洗室监视系统(例如图5的系统)的其它控制部件集成，以便被由所述系统所监视的盥洗室中的一些检测事件触发。此配置的结果是非常少的能量消耗并且延长了各个组件的寿命。

许多现代的盥洗室设施利用自动触发的固定设备。例如，许多公厕现在利用红外线(或其它传感技术)来在检测到顾客并且在其随后离开检测区域之后自动冲洗马桶。同样，当在检测区域内检测到顾客的手时可以自动地启动水池龙头。配置具有这些自动固定设备的盥洗室监视系统使得可以在休息室内检测到溢出或积水的情况下隔离所述固定设备或使其失效也处于本发明的范围和精神内。

图11类似于上述图3，并且包括在WMS 1040和用于自动水龙头4000、自动马桶4010以及远程控制的隔离阀4012的控制器之间的通信链路。此链路可以是有线或无线的。传感器单元1090到1100中的任何一个可以指示特定的马桶或水池即将溢出或者已经溢出。除如上所述提供这种情况的适当警告之外，WMS 1040还可以启动目标(subject)固定设备的自动失效以便停止溢出情况以防止恶化。所监视的盥洗室还可以装备有远程控制的绝缘或供给阀，诸如电磁启动阀，其也可以由WMS 1040响应警告情况而启动。可以为每个固定设备提供这种阀，或者可以向多个固定设备分配单个阀。

如上相对于图4所述，由适当的电源电路1029向SU 1014(溢出传感器1118)提供电力，所述电源电路1029可以包括诸如电池或建筑物主电源系统(其可以被从AC转换为DC)之类的主要电源以及备用电源。图8在概念上图示了各种电源方案的实施例，其中图6A的传感器布置被提供有主要和备用电源。在此实施例中，传感器电子器件封装1118远离检测器2012。如果检测器2012与封装1118无线通信，则必须独立地向检测器2012和封装1118提供电力。为此可以使用相同的或不同的电力来源。如果检测器212和封装1118有线通信，则可以如图4中所示经由封装1118向检测器212提供电力。供电电路1029可以被配置为传感器电子封装1118的整合部件，包括主要电池或到建筑物主电源系统的连接，或者可以远离封装1118而定位并且被连线到所述封装和检测器2012。

在图8的实施例中，使用一个或多个太阳能(光致电压)发电面板2030来向电路1029提供电力。面板2030可以位于任何所需位置以便对盥洗室内的光作出反应，例如马桶水箱上、墙壁上等。光致电压面板在本领域中是公知的，并且可以使用任意数目的可买到的设备。所述面板可以产生电力作为电路1029的主要电源，或者在主要电源出现故障的情况下作为备用电源。还可以使用面板2030来向主要可充电电池提供连续的(只要光是可用的)点滴式充电。

可以通过休息室内任意数目的设备运动产生交流电源，诸如与隔间门一起配置的铰链、马桶盖板和座圈等。例如，相对小的直流发电机可以与铰链一起配置并且在每当其所附着的门或其它物体被移动时产生电力。本申请人相信适当的设备正被开发并且在本领域中被称为微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)。诸如手表、便携灯等之类的电子组件是已知的，其借助有时被称为“动力”电源的内部发电机通过设备的运动或移动来供电。这些动力电源还可以被配置来为溢出传感器供电。这种设备概念上在图8中被图示为与马桶盖板铰链一起配置的运动发电机2040。运动发电机2050还可以与隔间门、柜门等一起配置。发电机2040、2050可以被连接到电容器电路或经由整流电路被直接连接到可充电电池，从而利用通过盖板或门的移动所产生的电力。

在微电池领域中也进行了改进，并且这种微型电池可以向在依照本发明的监视系统中所使用的溢出传感器1118提供主要或备用电力的来源。例如，微电池已知由电池内的放射性同位素源来供电。

应当理解，这里所描述的任何供电方案适用于任何传感器单元配置，包括这里所描述的溢出和水传感器单元配置。

如上所述，尽管最大努力地监视溢出情况，然而溢出仍然可能会未被检测到并且导致水流到盥洗室设施的地板上。水或潮湿还可能由于泄漏、供应管线破裂、破坏行为、凝结以及任何其它来源所产生。这种情况是不安全的，并且可以利用依照本发明的盥洗室监视系统来监视。

在图10中描绘了用于检测盥洗室设施的地板上的潮湿或积水的一个实施例。在此实施例中，盥洗室5000包括多个马桶固定设备5010、5014、5018和水池固定设备5026。假定从这些固定设备泄漏或溢出的水会蓄积在与固定设备相邻或其下面区域的地板上。这些区域被指代为被监视区域5012、5016、5020和5028。还可以监视其它感兴趣的区域，诸如与盥洗室5000的门邻近的区域5024。提供水传感器来“观察”被监视区域并且检测可能存在的异常水量，而不考虑其来源。所述水传感器可以安装在天花板中、墙壁中或其它向所述被监视区域提供视线观察的任何便利的位置。在图10所图示的实施例中，多个水传感器5038、5036、5032、5034和5030被置于天花板中或在天花板上来向下观看被监视的区域。

在水传感器的特定实施例中，温度传感设备对被监视区域内由于潮湿的引入而导致的热特征变化作出反应，所述潮湿诸如在被监视区域5012中的水5022，或在盥洗室5000入口的水5024。在这方面，可以利用各种温度传感器。在特定实施例中，所述传感器是红外传感器。如果所测量的温度在所定义时段期间在阈值以上波动，则由盥洗室监视站产生用于指示在被监视区域中可能有水存在的警报信号。优选地，利用所预期的变化情况来自动校准传感器，所述变化情况可能会导致温度波动，诸如HVAC系统。还校准传感器以免在正常工作情况下发出警报，诸如顾客在洗手之后甩落他们手上的水的情况下。

例如在美国专利号4,800,278和4,514,631；EP 0113069和EP1384978中描述了温度监视传感器，所述温度监视传感器可以被配置来供依照本发明的系统使用。

如同图9的实施例的情况一样，水传感器5038、...的电子控制封装组件远离发送器和接收器组件定位，并且可以与之有线或无线通信。在候选实施例中，传感器5038、...是完整的集成封装。还可以为每个被监视区域5012提供专用的传感器5038、...，或者一个这种传感器可以被配置为监视多个区域。

图12描绘了用于监视盥洗室6000的某些区域的潮湿的另一实施例。在此实施例中，设备被置于被监视区域6018、6022、6028、6030中来检测所述被监视区域由于水的引入而导致的导电部件的电特性的变化。在示例性实施例中，每个被监视区域6018、...包括导电部件的阵列或图案6019、6023、6027、6031，所述导电部件对区域中的水作出反应。例如，如果水或潮气桥接在导电部件之间，则所述部件能够定义闭合回路。如上所述，传感器电子封装6020、6024、6028、6032与导电部件相关联以便检测所述闭合回路并且向盥洗室监视站传送警报信号。作为选择，导电部件可以定义被水或潮气所短接的闭合回路。各自的传感器电子封装检测所述短接并且向盥洗室监视站传送警报信号。

优选地，导电部件在对人无危险的电压范围内操作，人可能会接触所述部件或者把水引入被监视区域中。大约1到5Vdc的范围是可接受的。

应当理解，可以使用导电材料或部件的各种配置来构建被监视区域，并且可以监视电特性的任何组合。例如，导电材料(例如，导线)回路可以在马桶固定设备基座周围或邻近于水池区域定义被监视区域的边界。导电材料可以被直接形成到地板材料中并且在所述地板材料的上表面暴露出来，从而在所述回路上的任何两个点之间桥接的水产生可被传感器单元检测的短接。可以使用导电部件来构建有吸引力的地板设计，或者把所述部件布置到现有的地板设计中以便使之难以从那里区分。在候选配置中，如图12中所示，含有导电部件的任何图案的衬垫或垫子可以位于盥洗室地板上所需的任何位置。此实施例是所需的，原因在于所述衬垫是便携和可替换的，并且还可以用于现有的盥洗室设施中。所述衬垫可以包括其上设置有导电部件的网格或图案的电绝缘基础材料。

衬垫或其它导电部件布置6019、...包括各自的传感器单元控制封装6020、6024、6028、6032，其也以连续或固定频率向导电部件提供电力。如所提及的，根据感测原理，控制封装6020可以检测被监视区域中由于水的引入而改变的电特性的任何组合。每个衬垫或其它导电部件布置6019、...可以具有专用的传感器控制封装6020，如所图示的处于马桶6010、6012、6014下面的衬垫，或者单个控制封装6032可以被配置为通过多个衬垫6031循环，如所图示的与水池6016相邻的衬垫。如上所述，控制封装都与WMS通信。

WMS可以实现控制逻辑电路或算法，用于根据警告衬垫或其它设备在被监视区域中的序列和计时来检测在地板上所检测水的位置、流速或者水的移动方向。

参照图13到15，在特定实施例中，被监视区域6018包括导电部件7012、7014、7010的网格式图案。在所图示的实施例中，所述网格包括依照对称图案布置的暴露导电聚合珠的图案，或者作为任何所需表面图案的一部分，包括徽标或徽章。“珠子”可以是不同导电材料的任何形式。在图14和15的特定实施例中，珠子7010沿电路的不同开路引线7014、7012被电链接或连接，所述电路从传感器封装6020供电。珠子7010可以借助任何适当的导电材料来电连接，所述珠子至少在地板表面上保持暴露。在珠子之间的导电链路可以被形成在地板材料中，或者被形成在绝缘垫子或衬垫中。利用这些实施例，如果把足够的水7016引入被监视区域6018中，使得水在开路的相邻引线的珠子7010之间的间隙桥接以形成闭合回路并且被传感器封装6020所检测。为此，可以使用珠子7010的各种图案设计，并且图13和14的设计只是说明性的。

应当理解，图13和14的实施例的操作并不取决于导电珠子的使用，而是可以使用任何导电部件或材料来定义开路引线。例如，引线7014和7012可以由暴露导电材料的连续螺纹线定义，所述导电材料诸如导电聚合物、导线等。

在图13的候选实施例中，导电板、衬垫或其它导电材料7008由传感器封装6020提供电力。导电珠子7010任何所需图案被连接到材料7008并且在被监视区域的上表面上暴露出来。材料7008可以被形成到地板材料中，或者可以是绝缘衬垫或垫子中的层。跨过任何珠子7010之间的水7016会完成在珠子之间的电路，并且改变由传感器封装6020所检测的整个电路的被监视电特性。

应当理解，任何实施例中的珠子7010可以用于其它目的，诸如识别被监视区域的范围，在被监视区域中提供防滑表面，显示美学设计或徽标等。

在特定实施例中，珠子7010至少部分地由导电聚合物材料形成，诸如涂有导电聚合物的瓷珠。在另一实施例中，珠子完全由本来导电的聚合物或导电填充聚合物形成。填充聚合物的例子包括炭黑(非晶或纳晶体)、银、铝等，其采用纤维、薄片、珠子或针尖形式分散在热塑性材料中，并且还包括网状的有机晶体材料，如四硫富瓦烯(tetrathiafulvalent TTF)和四氰代二甲基苯醌(tetracynoquinodimethane TCNQ)及其块共聚物。本来导电的聚合物的例子包括聚乙炔(polyacetylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚酞菁(polyphthalocyanines)、聚苯次亚乙烯(polyphenylvinylene)、聚硫苯(polyphenylsulfide)、聚苯胺(polyaniline)等。

就像其它实施例一样，与导电部件相关联的传感封装6020的检测阈值是可调整的，并且其可被校准以免在正常操作环境(包括标准温度和湿度情况)下发出警报。

就像溢出传感器一样，水或潮湿传感器还可以通过盥洗室监视站与自动固定设备控制器或隔离阀集成。

虽然已经结合某些优选实施例描述了本发明，然而，应当理解本发明所包含的主题并不限于那些具体实施例。相反地，本发明的主题旨在包括可以落入以下权利要求的精神和范围内的所有候选方式、修改和等效物。

Claims (25)

1.一种用于从盥洗室固定设备检测实际或逼近的溢出情况的系统，包括：

溢出传感器，与所述固定设备一起配置在在一位置，用于在水溢出所述固定设备之前检测所述固定设备内水位的异常上升；

与所述溢出传感器通信的数据通信单元；和

与所述数据通信单元无线通信并且经由所述数据通信单元与所述溢出传感器通信的盥洗室监视站，其中所述盥洗室监视站被配置成当所述溢出传感器检测到水的存在时指示水的存在。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述盥洗室包括多个马桶和水池固定设备，并且进一步包括与每个所述固定设备相关联的各自所述溢出传感器，每个所述溢出传感器用处于所述盥洗室监视站的唯一标识标签来标识。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述溢出传感器包括检测器、电源和电子控制设备，所述检测器远离所述电源和电子控制设备定位。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述溢出传感器与马桶配置在一起，并且包括检测器，所述检测器被定位用来检测便盆内水位的异常上升，还包括与马桶座圈配置在一起的控制电子器件。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制电子器件被嵌入在所述马桶座圈内。

6.如权利要求1所述的系统，进一步包括被配置成向所述溢出传感器传送电力的太阳能面板，所述太阳能面板响应盥洗室内的光情况而产生电力，所述太阳能面板在所述盥洗室内的有光情况期间向电池电源或主电源提供点滴式充电。

7.如权利要求1所述的系统，进一步包括被配置成向所述溢出传感器传送电力的运动发电机电源，所述运动发电机被配置在所述盥洗室内的部件上，用于把所述部件的运动转换为电力，其中所述部件在顾客正常使用盥洗室期间被移动，所述运动发电机向可充电电池提供周期性的点滴式充电。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述溢出传感器包括被配置成通过固定设备的容器壁来检测水位的UWB检测器。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述溢出传感器包括调谐频率振荡电路，用于在达到所述固定设备内的预定水位时产生可检测的频移。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述溢出传感器包括有源发送器，所述有源发送器被配置成把波束指向盥洗室固定设备的水容器中，所述溢出传感器根据从水反射的波束的特性来检测所述容器内的水的高度。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述有源发送器被配置成保持休息模式直到响应盥洗室中所检测的活动而被触发信号激活。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述盥洗室固定设备被自动地启动，所述盥洗室监视站与用于所述固定设备的控制电路通信并且当检测到溢出情况时禁止所述固定设备。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述盥洗室在到所述固定设备的供水管线中包括至少一个远程启动的隔离阀，所述盥洗室监视站与用于所述隔离阀的控制电路通信以便当检测到溢出情况时自动关闭所述隔离阀。

14.如权利要求1所述的系统，进一步包括至少一个水传感器，所述至少一个水传感器被配置在一位置用以检测在盥洗室地板的被监视位置处的异常水量。

15.一种用于检测在盥洗室地板上的异常水量的系统，包括：

水传感器，被配置在一位置用于检测在盥洗室地板的被监视位置处的异常水量；

与所述溢出传感器通信的数据通信单元；和

与所述数据通信单元无线通信并且经由所述数据通信单元与所述水传感器通信的盥洗室监视站，其中所述盥洗室监视站被配置成当所述水传感器检测到水的存在时指示水的存在。

16.如权利要求15所述的系统，其中所述水传感器被配置成检测由于盥洗室地板上的被监视区域中的水所导致的温度变化。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述水传感器包括红外检测器。

18.如权利要求15所述的系统，其中所述水传感器包括导电部件，所述导电部件被配置成检测由于盥洗室地板上的被监视区域中的水所导致的电导变化。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述导电部件包括在所需图案中定义的暴露导电聚合珠，用于提供被监视地板区域的覆盖范围。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述聚合珠在所述导电部件的开路配置的单个管脚上被电链接。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述单个管脚依照交替图案布置，从而跨过至少两条相邻管脚的水完成由所述水传感器所检测的电路。

22.如权利要求19所述的系统，其中所述聚合珠彼此电绝缘并且连接到共同的带电部件。

23.如权利要求18所述的系统，其中所述导电部件被置于衬垫上，所述衬垫位于所述盥洗室内所需的位置上。

24.如权利要求18所述的系统，其中所述导电部件被直接置于所述盥洗室的地板覆盖材料中。

25.如权利要求15所述的系统，进一步包括提供于所述盥洗室中不同位置并且与所述盥洗室监视站通信的多个水传感器，所述盥洗室监视站被配置成根据来自所述多个水传感器的计时和检测序列来确定水在所述盥洗室地板上的位置、流速和流向的任何组合。

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