CN106988395A - 一种尿液分析智能马桶系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尿液分析智能马桶系统及控制方法，其特征在于：包括CPU模块(1)、与所述CPU模块(1)电连接的尿液分析模块(2)、LCD显示模块(3)、按键输入模块(4)和用于系统供电的电源模块(5)，所述按键输入模块(4)用于将用户的操作信息传递至所述CPU模块(1)，所述尿液分析模块(2)用于尿检测试数据分析并将采集到的数据传递至所述CPU模块(1)，可以对人体的一些健康指标进行检测，预防糖尿病、急慢性肾炎、肾病综合症、尿道感染、结石、胆道阻塞、肝硬化、胆道病变等多种疾病方面有积极的筛检和预报作用。

Description

一种尿液分析智能马桶系统及控制方法

【技术领域】

本发明专利涉及一种尿液分析智能马桶系统及控制方法。

【背景技术】

现有的智能坐便器主要的功能有座圈加热、温水清洗、暖风干燥、除臭，但总体功能较少，使用也比较单一，很难有突破性的功能；近年，随着人们对生活品质的要求逐步提高，对健康要求越来越高，把个人健康护理溶入到智能坐便器成为一种趋势，而目前的一些智能马桶满足不了人们对健康状况了解的需求。

尿液是由肾脏过滤血液产生的一种废物，含有各种新陈代谢副产物。检查尿等可以发现尿系统和内分泌系统中的相关疾病和代谢相关问题。由于尿液容易收集，对各种疾病诊断的优势，是医生常用尿检来识别病症。病人需要去医院尿检，这让人们感到不方便，为了避免去医院尿检带来的麻烦，我们发明一种带尿液测试的智能马桶，在上厕所时刻就可以知道尿检情况。尿液检测模块设计中含有试纸条出入口模块、试纸条传输模块、尿液收集模块、试纸条检测模块(测量试纸条与尿液反应后的颜色数据)、用于清洗尿液收集模块的清洁模块。有了上述结构的智能马桶，用户可以不用去医院，而是在家里或公共设施中进行尿液检测。

由于存在上述问题，有必要对其提出解决方案，本发明正是在这样的背景下作出的。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种尿液分析智能马桶系统及控制方法，可以对人体的一些健康指标进行检测，预防糖尿病、急慢性肾炎、肾病综合症、尿道感染、结石、胆道阻塞、肝硬化、胆道病变等多种疾病方面有积极的筛检和预报作用。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

一种尿液分析智能马桶系统，包括CPU模块1、与所述CPU模块1电连接的尿液分析模块2、LCD显示模块3、按键输入模块4和用于系统供电的电源模块5，所述按键输入模块4用于将用户的操作信息传递至所述CPU模块1，所述尿液分析模块2用于尿检测试数据分析并将采集到的数据传递至所述CPU模块1。

在所述尿液分析模块2上设有轨道式采集尿液的座圈21。

所述座圈21包括试纸条入口、试纸条传输模块、尿液收集模块、试纸条检测模块、用于清洗尿液收集模块的清洁模块。

还包括与所述CPU模块1电连接的人体感应模块6，所述人体感应模块6用于感应人体是否落座。

还包括分别与所述CPU模块1电连接的温度控制模块7、水压控制模块8和温度检测模块9，所述温度控制模块7用于控制马桶座圈温度以及马桶出水和出风温度。

所述温度控制模块7包括分别与所述CPU模块1电连接的水温加热模块71、风温加热模块72和座圈温度加热模块73。

一种尿液分析智能马桶系统的控制方法，包括如下步骤：

A：上电初始化；

B：执行开机自检，若自检通过则进行步骤C；若自检不通过，进行异常处理并通过LCD显示模块3显示异常信息；

C：进入主循环，感应人体是否落座，若无落座则进行步骤D；若有人落座则进行尿液分析测试操作，执行完毕后进行步骤D；

D：检测按键输入模块4是否有输入，若无输入则返回步骤C；若有输入则进行步骤E；

E：若输入的是烘干操作指令则执行烘干操作；若输入的是清洗操作指令则进行清洗操作；若输入的是座圈温度、水温或风温设置操作指令，则进行座圈温度、水温或风温设置操作；若输入的是尿液分析操作指令，则进行尿液分析操作；E步骤执行完毕后返回C步骤。

所述尿液分析测试操作包括通过尿液分析测试模块2对尿蛋白、尿葡萄糖、尿pH、尿酮体、尿胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞(或潜血)、尿白细胞、尿比重、维生素C等成分数据进行采集，并将所采集的数据传递至CPU模块1，CPU模块1将数据进行分析处理后通过LCD显示模块3显示对应的信息。

本发明的有益效果是：

1、本发明之中的尿液分析智能马桶系统及控制方法，不仅具备妇洗，臀洗，坐圈加热等基本功能，还有一个特制的座圈：有轨道采集尿液的座圈，能方便尿液采集、检测。尿液检测模块设计中含有试纸条入口、试纸条传输模块、尿液收集模块、试纸条检测模块测量试纸条与尿液反应后的颜色数据、用于清洗尿液收集模块的清洁模块，可以对人体的一些健康指标进行检测，预防糖尿病、急慢性肾炎、肾病综合症、尿道感染、结石、胆道阻塞、肝硬化、胆道病变等多种疾病方面有积极的筛检和预报作用。

【附图说明】

图1为本发明控制系统的方框示意图。

图2为本发明控制方法的控制流程框图。

图3为本发明座圈示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

如图1至图3所示，一种尿液分析智能马桶系统，其特征在于：包括CPU模块1、与所述CPU模块1电连接的尿液分析模块2、LCD显示模块3、按键输入模块4和用于系统供电的电源模块5，所述按键输入模块4用于将用户的操作信息传递至所述CPU模块1，所述尿液分析模块2用于尿检测试数据分析并将采集到的数据传递至所述CPU模块1。

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，在所述尿液分析模块2上设有轨道式采集尿液的座圈21。

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，所述座圈21包括试纸条入口、试纸条传输模块、尿液收集模块、试纸条检测模块、用于清洗尿液收集模块的清洁模块。

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，还包括与所述CPU模块1电连接的人体感应模块6，所述人体感应模块6用于感应人体是否落座。

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，还包括分别与所述CPU模块1电连接的温度控制模块7、水压控制模块8和温度检测模块9，所述温度控制模块7用于控制马桶座圈温度以及马桶出水和出风温度。

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，所述温度控制模块7包括分别与所述CPU模块1电连接的水温加热模块71、风温加热模块72和座圈温度加热模块73。

如图1、图2、图3所示，一种控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

A：上电初始化；

B：执行开机自检，若自检通过则进行步骤C；若自检不通过，进行异常处理并通过LCD显示模块3显示异常信息；

C：进入主循环，感应人体是否落座，若无落座则进行步骤D；若有人落座则进行尿液分析测试操作，执行完毕后进行步骤D；

D：检测按键输入模块4是否有输入，若无输入则返回步骤C；若有输入则进行步骤E；

E：若输入的是烘干操作指令则执行烘干操作；若输入的是清洗操作指令则进行清洗操作；若输入的是座圈温度、水温或风温设置操作指令，则进行座圈温度、水温或风温设置操作；若输入的是尿液分析操作指令，则进行尿液分析操作；E步骤执行完毕后返回C步骤

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，所述尿液分析测试操作包括通过尿液分析测试模块2对尿蛋白、尿葡萄糖、尿pH、尿酮体、尿胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞(或潜血)、尿白细胞、尿比重、维生素C等成分数据进行采集，并将所采集的数据传递至CPU模块1，CPU模块1将数据进行分析处理后通过LCD显示模块3显示对应的信息。

基本原理包括光学原理和试剂带的反应原理：

A.光学原理：包括光源、单色处理、光电转换。试纸条颜色信号经过光转换成电信号，再经过放大，电路对放大的电信号进行数据采集。送给CPU处理。

B.试剂带的反应原理pH测定:采用pH指示剂原理，常用甲基红和溴麝香草酚蓝组成的复合型指示剂，呈色范围从pH4.5～pH9颜色由橘黄色、绿色变为蓝色，由此反映尿液pH。尿蛋白质测定:利用pH指示剂蛋白质误差的原理。由于各种指示剂都具有一定的pH变色范围，当溶液中存在蛋白质时，蛋白质离子可与带相反电荷的指示剂离子结合，引起指示剂的进一步电离，从而产生颜色变化，其颜色深浅与蛋白质的含量有关。

基于葡萄糖氧化酶法原理，能特异地检出尿中的葡萄糖。利用葡萄糖在有氧和水的条件下，被葡萄糖氧化酶氧化成葡萄糖酸和过氧化氢。过氧化氢在过氧化酶催化作用下释放出新生态氧，使色原氧化而显色，其颜色深浅与尿中葡萄糖含量有关。

基于铜还原法的原理，能检测葡萄糖和其他还原性物质。铜还原法是基于尿中葡萄糖和其他还原性物质能还原硫酸铜成氧化铜的原理而显色。目前采用铜还原法制成的试带为Clinitest试带，检测敏感性为2g/L。尿酮体测定:采用亚硝基铁氰化钠反应测量酮体。在碱性条件下，尿中酮体和亚硝基铁氰化钠反应而显色，其颜色深浅与酮体含量有关。尿隐血测定:利用游离血红蛋白、溶解红细胞或肌红蛋白中的血红素具有过氧化物酶样作用，能催化过氧化氢释放出新生态氧，使色原氧化而显色，其颜色深浅与血红蛋白含量有关。

尿胆红素测定:采用重氮反应法原理。在酸性条件下，尿中直接胆红素能与重氮盐起偶联反应形成重氮色素，颜色深浅与尿中胆红素量的多少有关。

ch醛反应原理或重氮反应原理。Ehrlich醛法试带利用尿胆原在酸性条件下与对二甲氨基苯甲醛反应形成红褐色的复合物，颜色深浅与尿胆原含量有关。重氮法试带利用尿胆原在强酸性条件下，与4-甲氧基苯重氮盐四氟化硼酸盐反应生成重氮色素，其颜色深浅与尿胆原含量有关。尿亚硝酸盐测定：尿亚硝酸盐试验的化学基础是利用某些细菌能将尿中硝酸盐还原成亚硝酸盐的特性。在酸性条件下，使亚硝酸盐与芳香胺结合形成重氮化合物，再与苯喹啉结合产生重氮色素，颜色变化与细菌数量不成比例，但阳性结果表明尿中细菌数量在10/ml以上。尿白细胞测定：利用中性粒细胞的酯酶能水解吲哚酚生成吲哚酚和有机酸，吲哚酚可进一步氧化成靛蓝的原理；或吲哚酚和重氮盐反应成重氮色素而显色，颜色深浅与粒细胞量的多少有关。

(10)尿比密测定:基于某种预处理的多聚电解质在一定离子浓度溶液中pKa变化来测量比密。尿液中电解质离子可和聚甲乙烯顺丁烯二酸共聚体中的氢离子发生置换，换出的氢离子使溴麝香草酚蓝指示剂的颜色发生变化，颜色由蓝绿色、绿色变成黄绿色。

(11)尿维生素C测定:采用磷钼酸缓冲液或甲基绿与尿中维生素C进行反应，形成钼蓝，颜色由蓝色变成紫色，颜色深浅与尿中维生素C含量有关。

尿液分析智能马桶盖系统软件介绍：

作为一个测试分析系统，软件是核心部分。软件主要由主程序、数据采集、数据处理等组成。系统开始运行后，主控芯片上电开机，等待用户测量操作，按开始键开始，测试人员开始撒尿，尿液收集模块开始收集尿液。收集完成后自动传送到后端主处理器附近，试纸条传输模块将试纸淋尿液，试纸颜色变化后，送入试纸条入口。试纸条检测模块检测试纸的颜色，记录分析。测试完后将试纸条扔出。然后对尿液收集模块进行清洗。试纸条检测模块可以测试尿蛋白、尿葡萄糖、尿pH、尿酮体、尿胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞(或潜血)、尿白细胞、尿比重、维生素C等成分。处理完毕后显示各项参数指标。LCD显示输出项：尿蛋白、尿葡萄糖、尿pH、尿酮体、尿胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞(或潜血)、尿白细胞、尿比重、维生素C。

Claims (8)

1.一种尿液分析智能马桶系统，其特征在于：包括CPU模块(1)、与所述CPU模块(1)电连接的尿液分析模块(2)、LCD显示模块(3)、按键输入模块(4)和用于系统供电的电源模块(5)，所述按键输入模块(4)用于将用户的操作信息传递至所述CPU模块(1)，所述尿液分析模块(2)用于尿检测试数据分析并将采集到的数据传递至所述CPU模块(1)。

2.根据权利要求1所述的尿液分析智能马桶系统，其特征在于：在所述尿液分析模块(2)上设有轨道式采集尿液的座圈(21)。

3.根据权利要求2所述的尿液分析智能马桶系统，其特征在于：所述座圈(21)包括试纸条入口、试纸条传输模块、尿液收集模块、试纸条检测模块、用于清洗尿液收集模块的清洁模块。

4.根据权利要求1所述的尿液分析智能马桶系统，其特征在于：还包括与所述CPU模块(1)电连接的人体感应模块(6)，所述人体感应模块(6)用于感应人体是否落座。

5.根据权利要求4所述的尿液分析智能马桶系统，其特征在于：还包括分别与所述CPU模块(1)电连接的温度控制模块(7)、水压控制模块(8)和温度检测模块(9)，所述温度控制模块(7)用于控制马桶座圈温度以及马桶出水和出风温度。

6.根据权利要求5所述的尿液分析智能马桶系统，其特征在于：所述温度控制模块(7)包括分别与所述CPU模块(1)电连接的水温加热模块(71)、风温加热模块(72)和座圈温度加热模块(73)。

7.一种适用于权利要求1至6任一项所述的一种尿液分析智能马桶系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

A：上电初始化；

B：执行开机自检，若自检通过则进行步骤C；若自检不通过，进行异常处理并通过LCD显示模块(3)显示异常信息；

C：进入主循环，感应人体是否落座，若无落座则进行步骤D；若有人落座则进行尿液分析测试操作，执行完毕后进行步骤D；

D：检测按键输入模块(4)是否有输入，若无输入则返回步骤C；若有输入则进行步骤E；

E：若输入的是烘干操作指令则执行烘干操作；若输入的是清洗操作指令则进行清洗操作；若输入的是座圈温度、水温或风温设置操作指令，则进行座圈温度、水温或风温设置操作；若输入的是尿液分析操作指令，则进行尿液分析操作；E步骤执行完毕后返回C步骤。

8.根据权利要求7所述的一种尿液分析智能马桶系统的控制方法，其特征在于：所述尿液分析测试操作包括通过尿液分析测试模块(2)对尿蛋白、尿葡萄糖、尿pH、尿酮体、尿胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞(或潜血)、尿白细胞、尿比重、维生素C等成分数据进行采集，并将所采集的数据传递至CPU模块(1)，CPU模块(1)将数据进行分析处理后通过LCD显示模块(3)显示对应的信息。