CN106200402A - 一种面向独居老人的智能浴室系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向独居老人的智能浴室系统，包括协调器、网关、马桶、脚踏垫、洗手台、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头，以上所有设备除网关以外均内设置有Arduino开发板、Xbee通信模块，所述网关内设置有中央处理器、串口和WIFI连接有数据库，所述协调器可以采集各传感器数据和发送各种控制命令，所述总水阀处，洗手台、马桶和淋浴蓬头上水管内设置有水流传感器，所述浴室灯和雾化玻璃内设置有继电器，所述脚踏垫和马桶垫内置有压力传感器；该智能浴室系统对独居老人在家中浴室活动情况进行采集和分析；同时能够以图形化的形式展示汇总数据，不在家中忙于工作的子女，也能很容易的观察到近期的生活状态。除此之外，独居老人在家中遇到紧急情况也能第一时间收到通知短信。

Description

一种面向独居老人的智能浴室系统

技术领域

本发明具体涉及智能家居与健康照护技术领域，具体涉及一种面向独居老人的智能浴室系统。

背景技术

据权威机构对人口结构的定义，60岁以上的老年人占总人口的10％的社会就可以称为老龄化社会。我国“十二五”报告指出，到2015年，我国60岁以上的老年人将达到2.16亿，约占总人口的16.7％。另外随着社会的不断进步，和以前相比人们的生活方式变化也不断变化，这其中老人的养老方式也大不相同。当前大部分老人的子女都忙于自己的事业，身为子女，因为工作、学习、结婚等原因而离家，导致现在老人空巢化的趋势越来越严重，也在加速发展。据中国老龄委统计数据显示，等到80后独生子女的父母步入老年，我国空巢老年人家庭的比例到2030年将达到90％。老人随着年龄的增长，生理机能的减弱，自理能力越来越差，而空巢老人又没有家属照顾自己的生活起居，因此空巢的生活中存在很大的安全隐患。由于各种各样的原因,在这一群体中更为严重的是不得不独居的老人，也是整个社会最应该关注的群体。在中国人的传统观念中，更愿意留在家中养老，而不是各种养老机构。况且养老机构资源有限，很难满足如此众多的人群都进入养老机构。随着时代的进步，尤其是计算机和通信技术的发展，智能化的系统，辅助独居老人居家养老已经成为一种可行性的方案。通过智能家居与健康照护技术的结合，使用非侵入式的传感器，第一时间采集到老人的日常行为形成有效的数据分析报告通知远方的社区管理人员或者子女亲属，即使您没有时间天天陪伴老人左右，也能及时了解他的生活和健康状况。作为健康照护平台的一个重要组成部分，智能浴室系统也发挥着重要的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对独居老人在家中浴室活动情况进行采集和分析；在监测数据基础上能够获取独居老人普通生活习惯数据，对老人生理状况或异常数据有一定评测功能的智能浴室系统。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种面向独居老人的智能浴室系统，包括协调器、网关、马桶、脚踏垫、洗手台、总水阀、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头，所述网关、马桶、脚踏垫、洗手台、总水阀、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头分别于协调器相连接，所述浴室总水阀内设置第一Arduino开发板、第一Xbee通信模块和第一水流传感器，所述淋浴上水管内设置有第二Arduino开发板、第二Xbee通信模块和第二水流传感器，所述马桶上水管内设置有第三Arduino开发板、第三Xbee通信模块、第三水流传感器和第一压力传感器，所述洗手台上水管内设置有第四Arduino开发板、第四Xbee通信模块和第四水流传感器，所述脚踏垫内设置有第五Arduino开发板、第五Xbee通信模块、和第二压力传感器，所述浴室灯内设置有第一继电器、第六Arduino开发板和第六Xbee通信模块，所述雾化玻璃内设置有第七Arduino开发板、第七Xbee通信模块和第二继电器，所述红外装置内置第八Arduino开发板、第八Xbee通信模块和红外传感器，所述协调器内置第九Arduino开发板、第一串口通信模块和GSM模块，所述网关内置第二串口通信模块和WIFI模块连接有数据库。

进一步的，所述协调器内设置有第九Xbee通信模块和GSM模块，遇到异常数据的紧急事件通过GSM模块发送短信。

进一步的，所述数据块连接有云服务器，通过设备收集的使用数据，再通过协调器和网关传至云服务器。

进一步的，所述系统上设置有人机交换模块，人机交换界面主要是人与计算机之间进行各种信息交换平台。

进一步的，所述网关内设置有中央处理器、WIFI和串口模块，中央处理器主要用于负责处理、运算计算机内的所有数据。

进一步的，所述脚踏垫设置有第二压力传感器，主要用于感应人是否进入浴室或走出浴室。

进一步的，所述第二Arduino开发板与第五压力传感器相连接，有利于第二压力传感器监测到压力信号通过第五Arduino开发板传送到云服务器。

进一步的，所述马桶内设置有马桶垫，所述马桶垫内设置有第一压力传感器，主要用于监测人是否坐在马桶上。

进一步的，第三Arduino开发板与第一压力传感器相连接，有利于第一压力传感器监测到压力信号通过第二Arduino开发板传送到云统服务器。

一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：该智能浴室系统的智能管理方法为：

一、浴室设备使用状态收集功能：

1)进出浴室数据：采集浴室门口脚踏垫压力传感器数据，同时自动判断进出和开关灯。

2)总水阀数据：通过安装的水流传感器采集是否打开关闭，结合浴室红外传感器判断浴室是否有人在进行用水行为。

3)洗手台、淋浴的使用记录：通过安装的水流传感器采集洗手台、淋浴的使用时间。

4)马桶的使用记录：通过安装的水流传感器采集马桶使用时间，用水量大小；马桶垫上的压力传感器监测是否有人坐下。

二、浴室行为分析功能

1)使用马桶行为

马桶水流传感器最先监测到水流打开，且随后监测到用水量为大，同时结合马桶压力传感器监测到有人蹲下，即可判断为大便行为。

马桶水流传感器最先监测到水流打开，且随后监测到用水量为小，同时结合马桶压力传感器监测到有人蹲下，即可判断为女小便行为。

马桶水流传感器最先监测到水流打开，且随后监测到用水量为小，同时结合马桶压力传感器监测到无人蹲下，即可判断为男小便行为。

2)忘记关闭水龙头

浴室顶红外没有监测到浴室中有人，但总水阀水流传感器监测到有水龙头打开，说明忘记关闭浴室水龙头。

三、浴室使用异常情况预警功能：

1)淋浴时间过长预警：当淋浴时间超过半个小时，自动向子女手机发一条温馨提示的短信。

2)24小时没有使用浴室预警：一天24小时都没有使用过浴室，即总水阀没有使用记录，晚上12点前自动向子女发一条温馨短信提示。

3)大小便过于频繁预警：一天24小时使用马桶次数超过10次，晚上12点前自动向子女发一条温馨短信提示。

4)忘记关水阀预警：响铃提示。

本发明的有益效果是：由于设置有马桶、淋浴蓬头、洗手台水龙头皆设置有水流传感器，用于采集是否使用过水龙头、使用时间和用水量等记录，与对应的Arduino开发板相连接，将采集到的信息通过XBee模块传递协调器；由于脚踏垫设置有第二压力传感器，采集到的进出浴室行为和时间等信息通过XBee模块传递给协调器，并且还能够完成进入浴室开灯，离开浴室关灯等生活辅助功能；同时通过各种传感器采集独居老人进出浴室、使用洗手台、马桶、淋浴的时间和次数，以图形化的形式展示汇总数据，不在家中忙于工作的子女，也能很容易的观察到近期的生活状态等。

附图说明

图1为本发明一种面向独居老人的智能浴室系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例：

参阅图1所示，一种面向独居老人的智能浴室系统，包括协调器、网关、马桶、脚踏垫、洗手台、总水阀、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头，所述网关、马桶、脚踏垫、洗手台、总水阀、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头分别于协调器相连接，所述网关连接有数据库，所述浴室总水阀内设置第一Arduino开发板、第一Xbee通信模块和第一水流传感器，所述淋浴上水管内设置有第二Arduino开发板、第二Xbee通信模块和第二水流传感器，所述马桶上水管内设置有第三Arduino开发板、第三Xbee通信模块、第三水流传感器和第一压力传感器，所述洗手台上水管内设置有第四Arduino开发板、第四Xbee通信模块和第四水流传感器，所述脚踏垫内设置有第五Arduino开发板、第五Xbee通信模块、和第二压力传感器，所述浴室灯内设置有第一继电器、第六Arduino开发板和第六Xbee通信模块，所述雾化玻璃内设置有第七Arduino开发板、第七Xbee通信模块和第二继电器，所述红外装置内置第八Arduino开发板、第八Xbee通信模块和红外传感器。

所述协调器内设置有第九Xbee通信模块和GSM模块，遇到异常数据的紧急事件通过GSM模块发送短信。

所述数据块连接有云服务器，通过设备收集的使用数据，再通过协调器和网关传至云服务器。

所述用户端设置有人机交换模块，人机交换界面主要是人与计算机之间进行各种信息交换平台。

所述网关内设置有中央处理器、WIFI和串口模块，中央处理器主要用于负责处理、运算计算机内的所有数据。

所述脚踏垫设置有第二压力传感器，主要用于感应人是否进入浴室或走出浴室。

所述第五Arduino开发板与第二压力传感器相连接，有利于第二压力传感器监测到压力信号通过第五Arduino开发板传送到系统服务器。

所述马桶内设置有马桶垫，所述马桶垫内设置有第一压力传感器，主要用于监测人是否坐在马桶上。

第三Arduino开发板与第一压力传感器相连接，有利于第一压力传感器监测到压力信号通过第三Arduino开发板传送到系统服务器。

一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：该智能浴室系统的智能管理方法为：

一、浴室设备使用状态收集功能：

1)进出浴室数据：采集浴室门口脚踏垫压力传感器数据，同时自动判断进出和开关灯。

2)总水阀数据：通过安装的水流传感器采集是否打开关闭，结合浴室红外传感器判断浴室是否有人在进行用水行为。

3)洗手台、淋浴的使用记录：通过安装的水流传感器采集洗手台、淋浴的使用时间。

4)马桶的使用记录：通过安装的水流传感器采集马桶使用时间，用水量大小；马桶垫上的压力传感器监测是否有人坐下。

二、浴室行为分析功能

1)使用马桶行为

马桶水流传感器最先监测到水流打开，且随后监测到用水量为大，同时结合马桶压力传感器监测到有人蹲下，即可判断为大便行为。

马桶水流传感器最先监测到水流打开，且随后监测到用水量为小，同时结合马桶压力传感器监测到有人蹲下，即可判断为女小便行为。

马桶水流传感器最先监测到水流打开，且随后监测到用水量为小，同时结合马桶压力传感器监测到无人蹲下，即可判断为男小便行为。

2)忘记关闭水龙头

浴室顶红外没有监测到浴室中有人，但总水阀水流传感器监测到有水龙头打开，说明忘记关闭浴室水龙头。

三、浴室使用异常情况预警功能：

1)淋浴时间过长预警：当淋浴时间超过半个小时，自动向子女手机发一条温馨提示的短信。

2)24小时没有使用浴室预警：一天24小时都没有使用过浴室，即总水阀没有使用记录，晚上12点前自动向子女发一条温馨短信提示。

3)大小便过于频繁预警：一天24小时使用马桶次数超过10次，晚上12点前自动向子女发一条温馨短信提示。

4)忘记关水阀预警：响铃提示。

本发明的有益效果是：由于设置有马桶、淋浴蓬头、洗手台水龙头皆设置有水流传感器，用于采集是否使用过水龙头、使用时间和用水量等记录，与对应的Arduino开发板相连接，将采集到的信息通过XBee模块传递协调器；由于脚踏垫设置有第二压力传感器，采集到的进出浴室行为和时间等信息通过XBee模块传递给协调器，并且还能够完成进入浴室开灯，离开浴室关灯等生活辅助功能；同时通过各种传感器采集独居老人进出浴室、使用洗手台、马桶、淋浴的时间和次数，以图形化的形式展示汇总数据，不在家中忙于工作的子女，也能很容易的观察到近期的生活状态等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新保护范围为准。

Claims (9)

1.一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：包括协调器、网关、马桶、脚踏垫、洗手台、总水阀、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头，所述网关、马桶、脚踏垫、洗手台、浴室灯、雾化玻璃和淋浴喷头分别于协调器相连接，所述浴室总水阀内设置第一Arduino开发板、第一Xbee通信模块和第一水流传感器，所述淋浴上水管内设置有第二Arduino开发板、第二Xbee通信模块和第二水流传感器，所述马桶上水管内设置有第三Arduino开发板、第三Xbee通信模块、第三水流传感器和第一压力传感器，所述洗手台上水管内设置有第四Arduino开发板、第四Xbee通信模块和第四水流传感器，所述脚踏垫内设置有第五Arduino开发板、第五Xbee通信模块、和第二压力传感器，所述浴室灯内设置有第一继电器、第六Arduino开发板和第六Xbee通信模块，所述雾化玻璃内设置有第七Arduino开发板、第七Xbee通信模块和第二继电器，所述红外装置内置第八Arduino开发板、第八Xbee通信模块和红外传感器，所述协调器内置第九Arduino开发板、第一串口通信模块和GSM模块，所述网关内置第二串口通信模块和WIFI模块连接有数据库。

2.根据权利要求1所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述协调器内设置有第九Xbee通信模块、串口模块和GSM模块。

3.根据权利要求2所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述所有传感器采集数据连接至云数据，提供给用户界面。

4.根据权利要求3所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述用户设备中设置有人机交换界面。

5.根据权利要求4所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述网关内设置有中央处理器、WIFI模块和串口模块。

6.根据权利要求5所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述脚踏垫设置有第二压力传感器。

7.根据权利要求6所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述第三Arduino开发板与第一压力传感器相连接。

8.根据权利要求7所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：所述马桶内设置有马桶垫，所述马桶垫内设置有第一压力传感器。

9.根据权利要求8所述的一种面向独居老人的智能浴室系统，其特征在于：第五Arduino开发板与第二压力传感器相连接。