CN107272435A - 基于智能家居的水循环多重利用控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于智能家居的水循环多重利用控制系统，包括通过无线信号进行通讯的控制模块、水收集模块、储水模块、控水模块和水利用模块；控制模块，用于处理接收到的信号并发出控制信号；水收集模块，用于收集废水；储水模块，连接于所述水收集模块，用于分离储存所述水收集模块收集到的废水；控水模块，连接于所述储水模块，用于控制分离所述储水模块分离储存的废水；水利用模块，连接于控水模块，用于利用控水模块分离出的废水。本发明通过控制模块对由水收集模块、储水模块、控水模块以及水利用模块组成的废水多重循环系统进行控制，达到节约用水，节能减排的效果。

Description

基于智能家居的水循环多重利用控制系统

技术领域

本发明属于智能家居领域，尤其是涉及一种基于智能家居的水循环多重利用控制系统。

背景技术

随着消费水平的提高，人们更致力于自身居住环境的改善及生活的享受，而智能家居的出现和发展，恰恰满足了人们在这一方面的需求。智能家居一般是利用先进的计算机网络通讯技术、综合布线技术和人体工程学原理，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境，智能家居能够帮助人们解决许多问题，给生活带来很大方便，但就目前智能家居的发展，并未涉及到室内温度的自动控制以及水循环的多重利用。并且水并不是取之不尽，用之不竭的，我国北方大部分地区都存在严重缺水，目前还有很多浪费水资源的现象。

因此，现有技术当中急需一种基于智能家居的水循环多重利用控制系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于智能家居的水循环多重利用控制系统，通过控制模块对由水收集模块、储水模块、控水模块以及水利用模块组成的废水多重循环系统进行控制，达到节约用水，节能减排的效果。采用的技术方案为：

基于智能家居的水循环多重利用控制系统，包括通过无线信号进行通讯的控制模块、水收集模块、储水模块、控水模块和水利用模块；控制模块，用于处理接收到的信号并发出控制信号；水收集模块，用于收集废水；储水模块，连接于水收集模块，用于分离储存水收集模块收集到的废水；控水模块，连接于储水模块，用于控制分离储水模块分离储存的废水；水利用模块，连接于所述控水模块，用于利用所述控水模块分离出的废水。

优选的，控制模块包括芯片、存储器以及无线信号接收器Ⅰ。

优选的，水收集模块包括：无线信号接收器Ⅱ、第一用水控制台、第二用水控制台以及雨水收集箱。

优选的，雨水收集箱内还设置有第一液位传感器，用于检测雨水收集箱内的液位，第一液位传感器通过无线信号接收器Ⅱ与控制模块进行通讯。

优选的，储水模块包括上分水装置、热储水箱、冷储水箱、下分水装置以及过滤处理装置，上分水装置连接所述水收集模块，热储水箱的出口连接电热水器，热储水箱上设置有热水阀Ⅰ和热水阀Ⅱ，冷储水箱上设置有冷水阀Ⅰ和冷水阀Ⅱ，上分水装置包括第一温度传感器，下分水装置连接所述控水模块，下分水装置包括第四温度传感器。

优选的，热储水箱内设置有第二温度传感器和第三液位传感器，冷储水箱内设置有第三温度传感器和第四液位传感器。

优选的，控水模块包括无线信号接收器Ⅳ、控水平台、第一用水开关阀、中央温控开关阀、第二用水开关阀，控水平台上设置有功能按键。

优选的，水利用模块包括第一用水箱、中央温控装置、第二用水箱以及水泵，水泵的一端连接所述控水模块，另一端连接中央温控装置。

优选的，中央温控装置包括多条敷设室内地面以及墙壁的管道，管道连接热储水箱和冷储水箱形成回路，管道内设有第七温度传感器和管道电机。

优选的，还包括设置在室内的第五温度传感器以及设置在室外的第六温度传感器。本发明的有益效果是：

1、本发明的控制模块包括核心控制器，结合智能家居的理念，使用无线传输技术对外界数据进行采集并处理，产生控制信号分发给各模块的终端设备，控制室内水循环多重利用，从而实现智能家居的舒适化管理，达到节约用水，保护环境的目的。

2、本发明的第一用水控制台、第二用水控制台和控水平台上都设置有功能按键，通过功能按键进行控制，方便实用。

3、本发明中热储水箱中的第二液位传感器和冷储水箱中的第三液位传感器将液位信息通过无线信号接收器传递给控制模块，控制模块通过分析热蓄水箱和冷蓄水箱中水的高度，控制雨水采集箱的打开和关闭。

4、本发明的上分水装置里的第一温度传感器采集流过来的水的温度数据，将采集的温度数据通过无线信号接收器传输给控制模块，控制模块控制打开热蓄水箱开关阀或者冷蓄水箱开关阀。达到完全无人化管理废水资源并进行分类处理，实现智能水规划效果。

5、本发明的控水模块设置有控水平台，通过控水平台上的功能按键打开对应的用水开关阀以备废水再次利用，选择热水或冷水功能，则下分水装置智能打开对应的热蓄水箱或冷蓄水箱开关阀,实现废水资源多重利用效果。

6、本发明设置有第六温度传感器和第七温度传感器，采集室内和室外的温度数据，控制打开下分水装置中的热蓄水箱开关阀或者冷蓄水箱开关阀，并控制打开控水模块水泵的开关阀，控制室内水循环，达到降温升温的效果，实现智能家居的自动化无人管理。

7、本发明中在室内设置有第六温度传感器，室外设置有第七温度传感器，其中，第七温度传感器检测外界温度，通过控制模块判断季节，从而调节控水模块选择打开水阀开关，而第六温度传感器检测室内温度，通过控制模块对水循环进行操控，从而控制室内温度。

8、本发明的热储水箱内设置有第一温度传感器，冷储水箱内设置有第二温度传感器，室内设置有第六温度传感器，根据第一温度传感器、第二温度传感器以及第六温度传感器采集到的数据判断水箱内的温度，通过以STM32作为控制核心的控制模块，判断出水与室内温度差来调整管道电机转速，从而实现环境温度控制。当温差较大时，管道电机转速加快，使得空间体系内的管道内水快速流动，快速与室内空气进行热交换；而温差较小时，管道电机转速放慢，使管道内的水缓慢流动，充分与室内空气进行热交换，其中，以STM32为控制核心的控制模块对管道电机的转速直接控制，通过安置在室内与室外的温度传感器建立复合传感器矩阵，充分接收外界信息，提供给STM32控制核心，实现智能化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

图1是本发明基于智能家居的水循环多重利用控制系统的总体结构示意图；

图2是本发明基于智能家居的水循环多重利用控制系统控制模块和水收集模块的结构示意图；

图3是本发明基于智能家居的水循环多重利用控制系统储水模块的结构示意图；

图4是本发明基于智能家居的水循环多重利用控制系统控水模块和水利用模块的结构示意图。

以上各图中：1、控制模块；10、无线信号接收器Ⅰ；11、芯片；12、储存器；2、水收集模块；20、无线信号接收器Ⅱ；21、第一用水控制台；22、第二用水控制台；211、显示屏；23、雨水收集箱；231、第一液位传感器；3、储水模块；30、无线信号接收器Ⅲ；31、上分水装置；32、热储水箱；33、冷储水箱；34、下分水装置；35、过滤处理装置；301、热水阀Ⅰ；302、冷水阀Ⅰ；303、热水阀Ⅱ；304、冷水阀Ⅱ；311、第一温度传感器；321、第二温度传感器；322第三液位传感器；331、第三温度传感器；332、第四液位传感器；341、第四温度传感器；4、控水模块；40、无线信号接收器Ⅳ；41、控水平台；42、第一用水开关阀；43、中央温控开关阀；44、第二用水开关阀；5、水利用模块；51、第一用水箱；52、中央温控装置；53、第二用水箱；54、水泵；511、第五温度传感器；512、第六温度传感器；513、第七温度传感器；514、管道电机。 具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

如图1和图2所示，基于智能家居的水循环多重利用控制系统，包括通过无线信号进行通讯的控制模块1、水收集模块2、储水模块3、控水模块4以及水利用模块5，其中,控制模块1为STM32核心控制器，内部设置有芯片11、存储器12以及无线信号接收器Ⅰ10，该芯片11的型号为STM32F103ZET6，无线信号接收器Ⅰ10用于接收其他模块发来的信号，存储器12用于存储接收的信号，芯片11用于分析处理存储的信号信息。

如图1和图2所示，水收集模块2包括都设置有无线信号接收器Ⅱ20的第一用水控制台21和第二用水控制台22，还包括雨水收集箱23，第一用水控制台21和第二用水控制台22上都设置有功能按键和显示屏211，本实施例中的第一用水控制台21为浴室用水控制台，该第一用水控制台21可设置在浴室的洗手盆或者浴缸上，功能按键包括：洗脸、洗澡，第一用水控制台21内部的无线信号接收器Ⅱ20与控制模块1进行通讯，用来控制打开和关闭浴室的控水开关，本实施例中的第二用水控制台22为厨房用水控制台，功能按键包括：洗菜、淘米，同样通过无线信号接收器Ⅱ20与控制模块1进行通讯，用来控制打开和关闭厨房的控水开关，雨水收集箱23设置在室外，用于收集雨水，雨水收集箱23内设置有第一液位传感器231，用于检测雨水收集箱23内的水位变化，第一液位传感器231通过无线信号接收器Ⅱ20与控制模块1进行通讯，第一液位传感器231的型号为KGU9901。

如图1和图3所示，储水模块3通过水管连接水收集模块2，用于分离储存水收集模块2收集到的废水,储水模块3包括无线信号接收器Ⅲ30、上分水装置31、热储水箱32、冷储水箱33、下分水装置34以及过滤处理装置35，从水收集模块2出来的废水先经过滤处理装置35过滤后，然后通入上分水装置31，上分水装置31包括热水阀Ⅰ301和冷水阀Ⅰ302，热水阀Ⅰ301连接热储水箱32，冷水阀Ⅰ302连接冷储水箱33，上分水装置31还包括第一温度传感器311，该第一温度传感器311通过储水模块3的无线信号接收器Ⅲ30与控制模块1进行通讯，水管里的水高到一定的值后，第一温度传感器311将温度信息通过无线信号接收器Ⅲ30传送给控制模块1，控制模块1经过处理后控制打开热水阀Ⅰ，当温度低到一定的值后，控制模块1控制打开冷水阀Ⅰ。热储水箱32内设置有第二温度传感器321和第三液位传感器322，冷储水箱33内设置有第三温度传感器331和第四液位传感器332，热储水箱32设置有保温内胆，可以将热水储存起来并保持温度恒定，热储水箱32的出水口还连接有电热水器，可用于给热储水箱中的水加热，以达到需要的热水温度，热储水箱32和冷储水箱33都通过水管与下分水装置34连接，下分水装置34包括设置有热水阀Ⅱ303和冷水阀Ⅱ304，热水阀Ⅱ303的一端连接热储水箱32，另一端连接控水模块4，冷水阀Ⅱ304的一端连接冷储水箱44，另一端连接控水模块4，下分水装置34还包括第四温度传感器341，第四温度传感器341连接控水模块4，通过无线信号接收器与控制模块1进行通讯，第四温度传感器341采用型号为KDT10K3435 ZS1600。

如图1和图4所示，控水模块4包括无线信号接收器Ⅳ40、控水平台41、第一用水开关阀42、中央温控开关阀43、第二用水开关阀44，控水平台41上设置有功能按键，本实施例中的第一用水用于清洁用水，第二用水用于马桶用水，对应的功能按键包括清洁用水、中央温控用水和马桶用水三个按钮控制打开和关闭第一用水开关阀42、中央温控开关阀43、第三用水开关阀44，通过无线信号接收器Ⅳ40与控制模块1进行通讯。

如图1和图4所示，水利用模块5包括第一用水箱51、中央温控装置52、第二用水箱53以及水泵54，第一用水箱51连接上述第一用水开关阀42，水泵54的一端连接上述控水模块4，另一端顺次连接中央温控开关阀43和中央温控装置52，第二用水箱53连接上述第二用水开关阀44，本实施例中的第一用水箱51为拖地清洁用水箱，第二用水箱53为马桶用水箱，中央温控装置52采用多管道敷设室内地面以及墙壁形成回路水循环，具体的为室内地面及墙壁内的管道分别连接热储水箱32和冷储水箱33形成循环回路，室内设置有第五温度传感器511，用于将室内的温度信息传送给控制模块，室外设置有第六温度传感器512，用于将室外的温度信息传送给控制模块，管道内设有第七温度传感器513和管道电机514，用于与控制模块1进行通讯。室内的第五温度传感器511和室外第六温度传感器512采集到温度数据，将数据传送给控制模块1，控制模块1控制打开下分水装置34中的热水阀Ⅰ或者冷水阀Ⅰ，同时打开水泵54的开关阀，控制室内水循环，达到升温或者降温的效果，实现智能家居的自动化无人管理。冬天时，检测到温度低于10摄氏度，控制模块1分析第五温度传感器511和第六温度传感器512传回的数据,通过无线信号接收器将控制信号传递到控水模块4并相应打开热水阀Ⅱ、中央温控开关阀43以及水泵54的阀门，控制热水在房间内敷设的回环管道循环，同时，布置管道内的第七温度传感器513采集循环水的温度，当管道内水的温度低于24摄氏度，则控制管道内的水回环到冷蓄水箱33，即打开循环管道通入冷储水箱33内的开关，让循环水流入冷储水箱33内，继续使用热蓄水箱32里面的水进行循环，提高室内温度，当室内温度达到24摄氏度时，停止水循环。若为夏天，则使用冷蓄水箱33中的冷水进行室内降温。控制室内温度为18摄氏度，当管道内温度高于18摄氏度则控制水回环到热蓄水箱32中。管道内布置的管道电机514根据室内第五温度传感器511和室外温度传感器513采集的数据差值控制水流速度，差值越大，管道电机514转速越快。

本发明的控制模块包括核心控制器，结合智能家居的理念，使用无线传输技术对外界数据进行采集并处理，产生控制信号分发给各模块的终端设备，控制室内水循环多重利用，从而实现智能家居的舒适化管理，达到节约用水，保护环境的目的。本发明的第一用水控制台、第二用水控制台和控水平台上都设置有功能按键，通过功能按键进行控制，方便实用。本发明中热储水箱中的第二液位传感器和冷储水箱中的第三液位传感器将液位信息通过无线信号接收器传递给控制模块，控制模块通过分析热蓄水箱和冷蓄水箱中水的高度，控制雨水采集箱的打开和关闭。本发明的上分水装置里的第一温度传感器采集流过来的水的温度数据，将采集的温度数据通过无线信号接收器传输给控制模块，控制模块控制打开热蓄水箱开关阀或者冷蓄水箱开关阀。达到完全无人化管理废水资源并进行分类处理，实现智能水规划效果。本发明的控水模块设置有控水平台，通过控水平台上的功能按键打开对应的用水开关阀以备废水再次利用，选择热水或冷水功能，则下分水装置智能打开对应的热蓄水箱或冷蓄水箱开关阀,实现废水资源多重利用效果。本发明设置有第六温度传感器和第七温度传感器，采集室内和室外的温度数据，控制打开下分水装置中的热蓄水箱开关阀或者冷蓄水箱开关阀，并控制打开控水模块水泵的开关阀，控制室内水循环，达到降温升温的效果，实现智能家居的自动化无人管理。本发明中在室内设置有第六温度传感器，室外设置有第七温度传感器，其中，第七温度传感器检测外界温度，通过控制模块判断季节，从而调节控水模块选择打开水阀开关，而第六温度传感器检测室内温度，通过控制模块对水循环进行操控，从而控制室内温度。本发明的热储水箱内设置有第一温度传感器，冷储水箱内设置有第二温度传感器，室内设置有第六温度传感器，根据第一温度传感器、第二温度传感器以及第六温度传感器采集到的数据判断水箱内的温度，通过以STM32作为控制核心的控制模块，通过判断出水与室内温度差来调整管道电机转速，从而实现环境温度控制。当温差较大时，管道电机转速加快，使得空间体系内的管道内水快速流动，快速与室内空气进行热交换；而温差较小时，管道电机转速放慢，使管道内的水缓慢流动，充分与室内空气进行热交换，其中，以STM32为控制核心的控制模块对管道电机的转速直接控制，通过安置在室内与室外的温度传感器建立复合传感器矩阵，充分接收外界信息，提供给STM32控制核心，实现智能化。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，包括通过无线信号进行通讯的控制模块、水收集模块、储水模块、控水模块和水利用模块；

所述控制模块，用于处理接收到的信号并发出控制信号；

所述水收集模块，用于收集废水；

所述储水模块，连接于所述水收集模块，用于分离储存所述水收集模块收集到的废水；

所述控水模块，连接于所述储水模块，用于控制分离所述储水模块分离储存的废水；

所述水利用模块，连接于所述控水模块，用于利用所述控水模块分离出的废水。

2.根据权利要求1所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述控制模块包括芯片、存储器以及无线信号接收器Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述水收集模块包括：无线信号接收器Ⅱ、第一用水控制台、第二用水控制台以及雨水收集箱。

4.根据权利要求3所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述雨水收集箱内还设置有第一液位传感器，用于检测所述雨水收集箱内的液位，所述第一液位传感器通过无线信号接收器Ⅱ与所述控制模块进行通讯。

5.根据权利要求1所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述储水模块包括上分水装置、热储水箱、冷储水箱、下分水装置以及过滤处理装置，所述上分水装置连接所述水收集模块，所述热储水箱的出口连接电热水器，所述热储水箱上设置有热水阀Ⅰ和热水阀Ⅱ，所述冷储水箱上设置有冷水阀Ⅰ和冷水阀Ⅱ，所述上分水装置包括第一温度传感器，所述下分水装置连接所述控水模块，所述下分水装置包括第四温度传感器。

6.根据权利要求5所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述热储水箱内设置有第二温度传感器和第三液位传感器，所述冷储水箱内设置有第三温度传感器和第四液位传感器。

7.根据权利要求1所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述控水模块包括无线信号接收器Ⅳ、控水平台、第一用水开关阀、中央温控开关阀、第二用水开关阀，所述控水平台上设置有功能按键。

8.根据权利要求1所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述水利用模块包括第一用水箱、中央温控装置、第二用水箱以及水泵，所述水泵的一端连接所述控水模块，另一端连接所述中央温控装置。

9.根据权利要求8所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，所述中央温控装置包括多条敷设室内地面以及墙壁的管道，所述管道连接所述热储水箱和冷储水箱形成回路，所述管道内设有第七温度传感器和管道电机。

10.根据权利要求1所述的基于智能家居的水循环多重利用控制系统，其特征在于，还包括设置在室内的第五温度传感器以及设置在室外的第六温度传感器。