CN107409246A - 使用分布式连接设备监控厨卫设施的可扩展系统及方法 - Google Patents

使用分布式连接设备监控厨卫设施的可扩展系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种系统，用于通过使用遍及厨卫设施分布的并且彼此通过互联网通信的各专用连接设备控制并监测整个厨卫设施。各连接设备通过使用由其他连接设备传送的信息执行各功能。各连接设备在与其他连接设备通信发生故障时独立地执行各功能。通过使用连接到互联网的移动或固定装置(诸如智能手机、触屏平板电脑、计算机、服务器等等)，用户可以与连接设备交互、可以被实时地提醒故障并且可以接收有关厨卫设施的状况的信息。

Description

使用分布式连接设备监控厨卫设施的可扩展系统及方法
通常，通过对水龙头或阀门进行手动操作来打开或关闭水。通常无法临时地将厨卫设施的一部分隔离，除非对这些水龙头之一或这些阀门之一进行手动操作。现有的系统能够控制厨卫设施但是每个系统都是基于处理来自传感器的信息以及用户和控制致动器的指令的中央单元(连接的或未连接的)。各个传感器之间没有交互，并且中央单元单独地管理设施的操作。
对于监测，目前存在自动截止设备，但是这些设备如果被触发必须被手动地复位。而且还需要直接操作这些设备，以将其解除激活和重新激活。现有技术的一个示例由文献FR2870325构成。另外，为了监测供水网络的各个点，这些设备的数量必须增加，因为这些设备不与彼此通信。因此，这些设备之一无法使用来自这些相同设备中的另一个设备的信息，以更有效地监测厨卫设施诸如例如漏水的故障。
现有技术的另一个示例由文献FR3007925构成。该系统能够监测并控制厨卫设施但是使用的是中央单元。传感器-致动器不与彼此通信而是向单独管理传感器-致动器整体的主控制命令设备传输信息。另外，传感器-致动器的类型的独特性仅能够部分地控制并监测厨卫设施。
根据本发明的系统的目的是通过使用遍及厨卫设施分布的并且彼此通信的各个专用连接设备控制并监测整个厨卫设施。各连接设备通过使用由其他连接设备传送的信息执行各功能。各连接设备通过与其他连接设备通信在故障时独立地执行各功能。通过使用连接到互联网的移动或固定装置(诸如智能手机、触屏平板电脑、计算机、服务器等等)，用户可以与连接设备交互、可以被实时地提醒故障并且可以接收有关厨卫设施的状况的信息。
在本文档的剩余部分，术语“系统网络”用于表示能够将连接设备彼此互连并且提供到互联网的连接的网络。该网络可以物理地划分为若干无线子网络(例如，Zigbee、WIFI、6LoWPAN等等)和/或有线网络(例如，以太网、HomePlug等等)和/或移动网络(例如，GPRS、UMTS、LTE等等)。在这种情况下，连接设备提供网关的功能，以从一个协议切换到另一个协议。
在本文档的剩余部分，术语“应用软件”用于表示用于智能电话、触屏平板电脑或任何其他移动装置的应用或用于表示与根据本发明的系统进行对话所需的计算机软件。
在本文档的剩余部分，术语“远程终端”用于表示连接到互连网的移动或固定装置(诸如智能手机、触屏平板电脑、计算机、服务器等等)，该移动或固定装置上安装有由用户用来与根据本发明的系统交互的应用软件。
在本文档的剩余部分，术语“来自用户的命令”用于表示用户对远程终端执行的旨在通过根据本发明的系统作用于厨卫设施的操作。来自用户的命令经由互联网、然后经由系统网络传输到能够执行该操作的连接设备。
在本文档的剩余部分，术语“来自用户的指令”用于表示用户对远程终端执行的旨在作用于根据本发明的系统的操作，以改变参数或执行程序，诸如例如为浴缸放水、将游泳池加满水、为花园浇水等等。来自用户的指令经由互联网、然后经由系统网络传输到能够执行该操作的连接设备。
在本文档的剩余部分，术语“电动阀”用于表示能够通过使用电信号控制或改变管道管道中水的流速的设备，诸如例如电磁阀或电动阀。
监测包括使用集成有传感器的连接设备检测诸如例如漏水、连接到厨卫设施的装置的异常耗水量、或停水等异常。一旦这些连接设备之一已经检测到异常，该连接设备可以发送警报。根据异常的严重程度，或如果用户未对报警做出反应，构成本系统的这些连接设备各自可以例如通过将厨卫设施的一部分上方的水关闭或者通过停止有故障的装置来中断。连接设备所收集的信息可以最终被处理并传输到远程终端，以将设施的状况可视化和/或从其提取例如耗水量图表、统计数据等等。
控制包括将通过互联网接收的用户的命令和指令传输到能够执行操作的连接设备，这些操作如果必要的话通过诸如例如电动阀的致动器物理地执行这些操作。通过验证这些操作实际上是否已经执行并针对某些用户指令可以采取必要的措施来执行定义好的程序，集成到连接设备中的传感器也成为控制过程的一部分。
根据本发明的系统包括遍及厨卫设施分布的一个或多个专用连接设备。构成根据本发明的系统的这些连接设备各自包括包括硬件和软件的装置，以：
-通过系统网络与经由互联网连接的远程终端通信；
-通过系统网络与其他连接设备通信；
-实时地处理用户的命令，这些命令用于该包括硬件和软件的装置并且如果该包括硬件和软件的装置需要和/或允许的话则通过系统网络传输；
-如果该包括硬件和软件的装置需要和/或允许的话，记录并执行用户的指令；
-如果该包括硬件和软件的装置需要和/或允许的话，实时地通过系统网络传输信息和/或提醒；
-如果该包括硬件和软件的装置需要和/或允许的话，记录并执行用户的指令。
当阅读仅作为示例提供并且参照附图给出的以下描述时，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1A至1D示出了集成在根据本发明的所有连接设备中的电子接口的若干可能的示例性实施例；
-图2A至2C示出了根据本发明的“传感器-致动器”连接设备的可能的实施例和集成的若干示例；
-图3A至3D示出了根据本发明的“厨卫收集器”连接设备的可能的实施例和集成的若干示例；
-图4A至4F示出了根据本发明的“模块化厨卫收集器”连接设备的可能的实施例和集成的若干示例；
-图5A至5D示出了根据本发明的“双柄混合龙头”连接设备的实施例和集成的若干可能的示例；
-图6A至6C示出了根据本发明的“放泄塞”连接设备的可能的实施例和集成的示例；
-图7A示出了根据本发明的“浮动阀”连接设备的可能的实施例和集成的两个示例；
-图8A和8B示出了根据本发明的“湿度检测器”连接设备的实施例和可能的用途的示例；
-图9示出用于经由连接设备监测并控制厨卫设施的系统的实施例；
-图10以图表的形式示出了为不具有集成有流速传感器的连接设备的取水点设置操作区域的模板的示例；
-图11以流程图的形式示出了连接设备的每个流速传感器的配置方法；
-图12以流程图的形式示出了连接设备的每个流速传感器的监测方法；
-图13以流程图的形式示出了连接设备的每个流速传感器的报警方法。
根据本发明的所有连接设备集成有提供以下操作的电子接口：
-与系统网络交互；
-与所需的传感器和致动器交互；
-处理能够执行根据本发明的连接设备的功能的信息。
该电子接口还能够提供网关的功能，以从一个协议切换到另一个协议。
图1A示出了电子接口的可能实施例的一个示例。支持有线系统网络的电缆连接到连接器(1A-2)，以将该设备连接到系统网络。该电缆可以另外提供连接设备的电源。接口总线(1A-3)确保对信号进行适配，以通过总线进行通信。逻辑处理单元(1A-4)包括硬件装置(微处理器、存储器等等)和软件方法，以执行连接设备的功能。如果必要的话，通过允许对信号进行适配的输入/输出接口(1A-5)执行对根据本发明的连接设备的操作而言不可或缺的致动器的控制和/或传感器的读数。连接设备的电源(如果系统网络的电缆提供主电源的话则是备用的)由电源单元(1A-6)供电。该电源可以是简单的电子电池、具有或不具有充电器的蓄能器、主电源等等。
图1B示出了电子接口(1B-1)的可能实施例的另一个示例。本实施例包括图1A所示的一些元件，即，逻辑处理单元(1B-4)和输入/输出接口(1B-5)以及电源单元(1B-6)。接口总线(1B-3)包括用于发射和接收电磁信号的装置，以通过内置的或非内置的天线(1B-2)经由无线系统网络通信。
图1C示出了电子接口(1C-1)的可能实施例的另一个示例。本实施例包括图1B所示的一些元件，即，逻辑处理单元(1C-4)、输入/输出接口(1C-5)以及电源单元(1C-6)。接口总线(1C-3)能够经由2个子网络系统(一个是有线的，另一个是无线的)通信。接口总线包括用于发射和接收电磁信号的装置，以通过内置的或非内置的天线(1C-2b)经由无线系统网络通信。支持有线系统网络的电缆连接到连接器(1C-2a)。这样，该电子接口能够确保网关的功能，以从一个协议切换到另一个协议。
图1D示出了具有根据本发明的所有连接设备的电子接口(1D-1)的可能实施例的另一个示例。本实施例包括图1B所示的一些元件，即，天线(1D-2)、接口总线(1D-3)、逻辑处理单元(1D-4)和输入/输出接口(1D-5)。连接设备的电源由蓄能器(1D-6)供电。该蓄能器由发电机(1D-7)再充电，该发电机根据水在厨卫设施的管道(通常是支撑连接设备的管道)中循环的流速进行操作。这为连接设备提供了完全的自主性。
“传感器-致动器”连接设备能够通过连接到厨卫设施的管道来监测并控制水在此管道中的分布。
图2A示出了根据本发明的“传感器-致动器”连接设备的可能的实施例的一个示例。该连接设备通过入口(2A-2)和出口(2A-3)连接。该设备因此被安装为常规的阀门。该设备包括能够打开并关闭其下游的水的电动阀(2A-4)。该电动阀是该设备的致动器部分。流速传感器(2A-5)提供其至少一个特性根据水在管道中循环的流速而变化的电信号。该流速传感器是该设备的传感器部分。该电动阀和流速传感器连接到电子接口(2A-1)。
图2B示出了根据本发明的“传感器-致动器”连接设备的可能的实施例的另一个示例。本实施例还包括与图2A所示的用于电子接口(2B-1)、厨卫设施的管道上的连接(2B-2和2B-3)、用于致动器部分(2B-4)以及用于流速传感器(2B-5)的元件相同的元件。该设备的传感器部分由压力传感器(2B-6)补充，该压力传感器提供其至少一个特性根据水在“连接的传感器-致动器”设备的入口处测量的压力而变化的电信号。
图2C示出了根据本发明的“传感器-致动器”连接设备的可能的集成的一个示例。设备(2C-0)的本体封闭传感器、电动阀和电子接口。然后，使用用于入口的连接件(2C-2)和用于出口的连接件(2C-3)在厨卫设施的管道上进行连接。
厨卫收集器能够将水从入口分布到连接到设备的出口的若干管道。该厨卫收集器能够实现所谓的“章鱼(octopus)”的网络。除了这第一个功能之外，“厨卫收集器”连接设备还能够监测并控制水在连接到其出口的管道中的分布。该设备的部分特征在于出口数量。
图3A示出了根据本发明的具有3个出口的“多截止厨卫收集器”连接设备的可能的实施例的一个示例。该多截止厨卫收集器很大程度上是受到“传感器-致动器”连接设备的启示。入水口连接到位于该设备的每一端的入口(3A-2)之一。这能够将若干个“厨卫收集器”连接设备串联放置。管道连接到出口(3A-3)。该设备可以代替常规的厨卫收集器安装。该设备包括能够打开并关闭该设备的每个出口中的水的电动阀(3A-4)。流速传感器(3A-5)各自提供其至少一个特性根据水在连接到出口的每个管道中循环的流速而变化的电信号。这些电动阀和流速传感器连接到电子接口(3A-1)。本实施例因此能够独立地监测并控制每个管道。
图3B示出了根据本发明的具有3个出口的“单截止厨卫收集器”连接设备的可能的实施例的一个示例。本实施例包括与图3A所示的元件相同类型的元件，诸如电子接口(3B-1)、入口连接(3B-2)和出口连接(3B-3)，以将其连接到厨卫设施和传感器(3B-5)以及电动阀(3B-4)。但是，在本示例中，仅存在能够截止连接到出口的所有管道的供水的单个电动阀。因此，本实施例能够独立地监测每个管道但是能够一起控制所有管道。
图3C示出了根据本发明的具有4个出口的“多截止厨卫收集器”连接设备的可能的集成的一个示例。设备(3C-0)的本体封闭流速传感器、电动阀和电子接口。然后，使用用于入口的连接件(3C-2)和用于出口的连接件(3C-3)在厨卫设施的管道上进行连接。
图3D示出了根据本发明的具有4个出口的“单截止厨卫收集器”连接设备的两个可能的集成示例。设备(3D-0)的本体封闭流速传感器、电动阀和电子接口。然后，使用用于入口的连接件(3C-2)和用于出口的连接件(3C-3)在厨卫设施的管道上进行连接。
为了使得厨卫设施中存在进一步的灵活性，可以将厨卫收集器模块化。因此，能够通过添加模块来扩展该设施，因此能够将出口添加到收集器。这是“模块化厨卫收集器”连接设备的目的。该设备包括基本模块和彼此堆叠放置的多个附加模块。
图4A至4C示出了根据本发明的“多截止模块化厨卫收集器”连接设备的实施例和集成的一个可能示例。本实施例能够独立地监测并控制每个管道。
图4A示出了基本模块的可能实施例的一个示例。该基本模块包括与图3A所示的元件相同类型的元件。入水管连接到入口(4A-2)。第一管道连接到出口(4A-3)。电动阀(4A-4)能够打开并关闭该设备的出口中的水。流速传感器(4A-5)提供其至少一个特性根据水在连接到出口的管道中循环的流速而变化的电信号。该电动阀和流速传感器连接到电子接口(4A-1)。如果必要的话，电子接口还提供网关的通过有线子系统网络通信的功能。该有线子系统网络连接到接插件(4A-7)，以将附加模块连接到系统网络。出口(4A-6)能够连接到这个附加模块的入口。
图4B示出了附加模块的可能实施例的一个示例。该附加模块经由入口(4B-2)并且经由电气接插件(4B-8)连接到基本模块(或连接到另一个附加模块)。该附加模块因此连接到入水口和系统网络。该附加模块包括图4A所示的基本模块的一些元件，诸如出口(4B-3)、电动阀(4B-4)、流速传感器(4B-5)、到另一个附加模块的出口(4B-6)以及系统网络的接插件(4B-7)。电子接口(4B-1)仅通过由基本模块分布的有线系统网络通信。
图4C示出了基本模块(4C-0a)和附加模块(4C-0b)及其组装以形成具有4个出口的“多截止模块化厨卫收集器”连接设备的两个可能的集成示例。使用用于入口的连接件(4C-2a)和用于出口的连接件(4C-3)在厨卫设施的管道上进行连接。连接件(4C-6)和(4C-2b)以及电气接插件(4C-7)和(4C-8)能够将这些模块彼此连接。
图4D至4F示出了根据本发明的“单截止模块化厨卫收集器”连接设备的实施例和集成的另一个可能示例。本实施例能够独立地监测每个管道但是能够一起控制所有管道。
图4D示出了基本模块的可能实施例的一个示例。该基本模块包括与图4A所示的元件相同的元件。唯一的不同在于电动阀(4D-4)的连接。该电动阀直接关闭入水口并且在出口(4D-3)和出口(4D-6)处将水截止。因此，本实施例除了控制基本模块的出口之外还同时控制所有附加模块的出口。
图4E示出了附加模块的可能实施例的一个示例。该附加模块包括图4C所示的除了电动阀以外的所有元件。实际上，因为基本模块同时控制了所有出口，所以不再需要电动阀。
图4F示出了基本模块(4F-1)和附加模块(4F-2)及其组装以形成具有4个出口的“单截止模块化厨卫收集器”连接设备的两个可能的集成示例。使用用于入口的连接件(4F-2a)和用于出口的连接件(4F-3)在厨卫设施的管道上进行连接。连接件(4F-6)和(4F-2b)以及电气接插件(4F-7)和(4F-8)能够将这些模块彼此连接。
重要的是能够监测厨卫设施上存在的水龙头。实际上，这些水龙头经常是漏水源或者有时候被遗忘并保持在打开位置。可以通过使用“传感器-致动器”连接设备解决这些缺点，但是在这种情况下，在存在异常时，整个管道被截止。另外，本系统将不在漏水和遗忘的某件事之间进行区分。为了对这种需要做出响应，本系统提出了“单龙头”或“双柄混合龙头”或“单柄混合龙头”连接设备。然而，双柄混合龙头现在比单柄混合龙头用得更多。本文档中提供的示例是围绕单柄混合龙头产生的，但是可以通过简单地对操纵机制进行适配而移植到常规的水龙头或双柄水龙头。
图5A示出了根据本发明的“双柄混合龙头”连接设备的可能的实施例的一个示例。本体(5A-0)集成有暗盒(cartridge)(5A-3)，该暗盒执行混合功能并且包括集成有能够知道水龙头打开与否的机制的传感器。这就是为什么暗盒连接到电子接口(5A-1)的原因。入水口(5A-2)直接为该双柄混合龙头的暗盒供水。该简单的设备因此允许本系统知道水龙头打开与否。注意，该“连接水龙头”设备可以通过将该设备紧固到打开/关闭机制而适应于任何水龙头。
图5B示出了根据本发明的“双柄混合龙头”连接设备的可能的实施例的另一个示例。该设备包括与图5A所示的元件。然而，该设备在具有传感器(5B-4)的暗盒上添加了电动阀(5B-3)并且集成有水龙头的手动操纵机制。这个电动阀因此提供对该双柄混合龙头的控制。
图5C示出了根据本发明的“双柄混合龙头”连接设备的可能的实施例的另一个示例。该设备包括图5A所示的一些元件，诸如本体(5C-0)、具有传感器(5C-3)的暗盒、电子接口(5C-1)以及热水和冷水入口(5C-2)。两个流量计(一个用于热水，另一个用于冷水)插入在每个入口和暗盒之间。监测因此更准确。
图5D示出了根据本发明的“双柄混合龙头”连接设备的可能的实施例的另一个示例。该设备包括与图5C所示的元件。然而，该设备在具有传感器(5D-4)的暗盒上添加了电动阀(5D-3)并且集成有水龙头的手动操纵机制。这个电动阀因此提供对该“双柄混合龙头”的控制。
对厨卫设施执行家庭自动化的一个主要问题是控制并监测放泄塞。实际上，例如为了为浴缸放水，放泄塞必须首先关闭并且确保实际上已经执行这个操作。如果水槽充满水，则需要能够打开放泄塞，从而将其排空。“放泄塞”连接设备旨在对这个问题做出响应。
图6A示出了根据本发明的“放泄塞”连接设备的模块检测器-致动器(6A-2a)的可能的实施例的一个示例。放泄塞(6A-3)的操纵杆可以围绕轴线(6A-2d)枢转。打开和关闭操作由循环螺杆马达(6A-2b)提供。检测器(6A-2c)指示操纵杆的位置。插接件(6A-2e和6A-2f)能够将检测器和马达连接到电子接口。这个简单的设备因此能够操纵放泄塞并检查其位置。
图6B示出了根据本发明的“放泄塞”连接设备的可能的实施例的一个示例。放泄塞(6B-0)的本体被看做是横截面。这能够看到放泄塞(6B-4)的操纵杆(6B-3)。模块检测器-致动器(6B-2)提供操纵并改变放泄塞的位置的功能。该模块连接到电子接口(6B-1)。
图6C示出了根据本发明的“放泄塞”连接设备的实施例和集成的另一个可能的示例。在本示例中，“连接放泄塞”设备被集成到排水虹吸管(6C-0)中。该设备包括电动阀(6C-4)和电子接口(6C-1)。该电动阀设置有位置传感器(6C-5)，以检测该电动阀实际上是打开的还是实际上是关闭的。该电动阀和位置传感器连接到电子接口。连接件(6C-2和6C-3)能够将排水虹吸管连接到厨卫设备和下水道。虹吸管的集成能够简单地配备大多数水槽、水盆、浴缸等等。
冲洗箱在家庭中是非常费水的设备。很长时间以来，制造商已经开发出能够节水的双体积系统。但是，这些系统是静止的，因为无法轻易地改变冲洗箱的水位设置。“浮动阀”连接设备旨在对这个问题做出响应。该设备因此可以用于其他水箱，诸如游泳池等等。
图7A示出了根据本发明的“浮动阀”连接设备的实施例的两个可能的示例。浮标(7A-6)致动位置传感器(7A-5)。水箱中的水位因此被检测并传输到电子接口(7A-1)。电动阀(7A-4)能够控制水从入口(7A-2)到达出口(7A-3)。本系统因此可以在浮标到达某个水位以下时为水箱注水。本系统还可以控制水箱的注水水位。用户因此可以非常简单地设置水箱的最大注水水位。而且，本系统还通过测量浮标的位置来监测注水。
连接到本系统的厨卫设备的数量越多，设施的监测和控制就越准确。因此，能够直接配备家用厨卫设备，诸如洗衣机、冰箱、咖啡机等等。当被制造或后续由技术人员添加时，电子接口可以集成到所有厨卫设备中，以形成“厨卫设备”连接设备。简单且功能性的API允许与其他连接设备通信。配置必须是容易的并且从远程终端执行。本系统因此可以直接与如此连接的设备通信并且因此如果必要的话对其监测和控制。
经常的情况是，尽管当检查入水口时一切看上去很正常，但是设备依然漏水。可以参考洗衣机的排水泵漏水的示例。至此所描述的设备都未对这种情况提出任何解决方案。“湿度检测器”旨在对这种需要做出响应。
图8A示出了根据本发明的“湿度检测器”连接设备的可能的实施例的一个示例。该设备(8A-0)的本体集成有具有连接到电子接口(8A-2)的电极(8A-1)的湿度传感器。这个简单的设备能够例如检测地板上的水。
图8B示出用于根据本发明的“厨卫设备”(8B-0)和“湿度检测器”(8B-2)连接设备的方法的一个可能示例。洗衣机设置有电子接口(8B-1)，该电子接口使得其成为根据本发明的“厨卫设备”连接设备(8B-0)。如果置于洗衣机下方的“湿度检测器”连接设备(8B-2)检测到水，该连接设备发送由洗衣机采集的提醒，该洗衣机可以中断其程序并且进而传输该提醒。
图9示出了用于经由连接设备监测并控制厨卫设施的系统的实施例。本系统包括一系列连接设备，各连接设备参与监测并控制厨卫设施的特定部分。第一“传感器-致动器”连接设备(9-4)安装在网络的头部，直接在入水口(9-1)、通用关闭阀(9-2)和通用流量计(9-3)后面。该设备因此监测并控制整个厨卫设施。于是，两个其他的“传感器-致动器”(9-5)和(9-6)连接设备直接置于到花园(9-7)和游泳池(9-8)的出口前方。这前三个连接设备位于房屋(9-24)外部。“传感器-致动器”连接设备(9-9)直接置于用于产生热水的装置(9-10)前方。该设备参与监测并控制厨卫设施的热水子网络，包括用于产生热水的装置。具有3个出口的“多截止模块化厨卫收集器”连接设备(9-11)监测并控制到厨房(9-19)、到浴室(9-20)以及到洗手间(9-15)的每个热水出口。具有4个出口的“多截止模块化厨卫收集器”连接设备(9-12)监测并控制到厨房(9-21)、到洗衣机(9-13)、到浴室(9-22)以及到洗手间(9-15)的每个热水出口。在洗手间(9-15)内，存在设置有“双柄混合龙头”(9-16)和“放泄塞”(9-17)连接设备的洗脸盆。还存在冲洗箱，该冲洗箱的水箱设置有“浮动阀”连接设备(9-18)，该连接设备控制并监测水箱的注水。所有连接设备整体经由ZigBee无线连接而连接到系统网络。已经存在于房屋(9-24)中并且允许连接到互联网(9-25)的ADSL盒(9-23)经由其预先配备的ZigBee连接而连接到所有连接设备整体。
图10以图表的形式示出了为不具有集成有流速传感器的专用连接设备的取水点设置操作限制的模板。不具有集成有流速传感器的专用连接设备的若干取水点的模板可以用于仅形成表示为这些取水点供水的连接设备的出水口的操作限制的模板。正常的操作区域(10-1)是必须保持流速/时间的区域。如果流速/时间对进入漏水提醒区域(10-2)，为取水点供水的连接设备必须发出提醒信号。如果流速到达断裂(break)提醒区域(10-3)上方，为取水点供水的连接设备必须截止供水并发出断裂提醒信号。
图11以流程图的形式示出了连接设备的每个流速传感器的配置方法。第一步骤(11-1)包括创建设置操作限制的模块：
其中，D表示流速，t表示时间。下一步骤(11-2)允许连接设备检测连接到系统网络的其他设备。下一步骤(11-3)允许用户限定集成有为由所述方法配置的所述流速传感器供水的电动阀的连接设备。这个电动阀以变量“A”记录。下一步骤(11-4)是允许用户限定直接由这个出口供水的所有连接设备整体的循环(loop)。这些连接设备根据以下算法被记录在列表中：
·如果连接设备集成有电动阀，该电动阀被记录在被称为“ov”的列表中；
·如果连接设备集成有流速传感器，该流速传感器被记录在被称为“od”的列表中；
·如果连接设备集成有湿度传感器，该湿度传感器被记录在被称为“oh”的列表中；
循环(11-5)允许用户限定不具有连接设备并且直接由这个出水口供水的取水点。在此循环期间，逻辑处理单元形成表示这些取水点的操作限制的模板。
图12以流程图的形式示出了连接设备的每个流速传感器的监测方法。如果这些连接设备中的其电动阀被记录在列表“ov”中的一个连接设备已经发送表示这个电动阀尚未关闭的信号或者如果这些连接设备中的记录在列表“oh”中的一个连接设备已经发送表示其已经检测到湿度的信号，第一步骤(12-1)能够做出反应。在这些情况之一中，步骤(12-9)关闭电动阀“A”，步骤(12-10)发送“关闭”提醒。否则，下一步骤(12-2)测量由本方法所监测的流速传感器所提供的值D。下一步骤(12-3)验证该流速D是否大于0l/min。下一步骤(12-4)检查电动阀“A”是否未关闭。如果电动阀“A”是关闭的，这意味着其未在操作，并且在这种情况下，步骤(12-12)发送“关闭故障”，以提醒正在供水的连接设备。如果电动阀“A”未关闭，循环(12-5)允许连接设备计算：
Dj＝D-∑Di
其中，Dj表示残余流速，D表示在(12-2)中测量的流速，并且∑Di表示由记录在列表“od”中的流速传感器测量的流速。下一步骤(12-6)检查该残余流速Dj是否大于0。如果是，则下一步骤(12-7)使用在配置期间形成的模板确定该残余流速是否在正常操作区域内。如果情况不是这样，则步骤(12-8)能够调用报警方法。
图13以流程图的形式示出了连接设备的每个流速传感器的报警方法。第一步骤(13-1)使用在配置期间形成的模板确定该残余流速Dj是否在断裂提醒区域内。如果情况是这样，则连接设备在出口(13-8)处截止水并且在终止该方法之前通过系统网络(13-9)传输“断裂”提醒。否则，步骤(13-2)检查程序是否在这些取水点之一上进行。如果情况是这样，则该方法结束。否则，步骤(13-3)检查是否已经在小于X秒内发送提醒，其中，X表示合理的时间量，使得用户有时间做出反应。步骤(13-4)检查是否已经为所观察到的故障发送3个提醒。如果是，则步骤(13-5)关闭电动阀，并且步骤(13-5)在终止该方法之前通过系统网络传输“关闭”提醒。否则，步骤(13-7)在结束该方法之前通过系统网络发送“泄露”提醒。

Claims (21)

1.可扩展家庭自动化系统，所述系统用于通过系统网络彼此通信的一个或多个连接设备监测、管理并控制厨卫设施以及包括所述厨卫设施的各个元件，所述系统网络能够物理地划分为多个子网络：
·无线子网络，诸如Zigbee、WIFI、6LoWPAN等等；
·有线子网络，诸如以太网、HomePlug等等；
·移动子网络，诸如GPRS、UMTS、LTE等等。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个连接设备包括用于通过所述系统网络在互联网网络上建立连接的包括硬件和软件的装置。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，各连接设备均包括电子接口(1-A，1-B，1-C，1-D)，各电子接口包括：
·逻辑处理单元(1-A4，1-B4，1-C4，1-D4)，所述逻辑处理单元执行软件以允许实现各功能；
·用于通过所述系统网络与所述系统的所有其他连接设备通信的包括硬件和软件的装置；
·必要时，用于确保中继器的功能的包括硬件和软件的装置，以在所述系统网络的传输支持的范围内扩展信号范围，由此提供所有连接设备的互连互通；
·必要时，用于确保网关的功能的包括硬件和软件的装置，以使使用不同协议的两个子系统网络互连互通；
·用于与连接到互联网的远程终端通信的包括硬件和软件的装置，所述远程终端例如是智能手机、触屏平板电脑、计算机、服务器等等；
·用于通过使用由其他连接设备传送的信息执行各功能的包括硬件和软件的装置；
·用于通过使用由连接到互联网的远程终端传送的信息或命令执行各功能的包括硬件和软件的装置，所述远程终端例如是智能手机、触屏平板电脑、计算机、服务器等等；
·用于向所述远程终端传输报警消息或信息的包括硬件和软件的装置。
4.根据权利要求3所述的系统，包括被称为“传感器-致动器”的连接设备，所述“传感器-致动器”包括：
·位于一端的入水口连接件(2A-2，2B-2，2C-2)以及位于另一端的出水口连接件(2A-3，2B-3，2C-3)，允许所述“传感器-致动器”连接在所述厨卫设施的管道上；
·电动阀(2A-4，2B-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制水在安装有所述“传感器-致动器”的管道内循环的流速；
·提供电信号的流速传感器(2A-5，2B-5)，所述电信号具有至少一个特性，所述至少一个特性能够根据水在安装有所述“传感器-致动器”的所述管道内循环的流速而变化。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述“传感器-致动器”包括压力传感器(2B-6)，所述压力传感器提供另一种电信号，所述另一种电信号的至少一个特性能够根据所述“传感器-致动器”的所述入水口处的水压而变化。
6.根据权利要求3所述的系统，包括被称为“单截止厨卫收集器”的连接设备，所述“单截止厨卫收集器”包括多个回路出口和一个阀，并包括：
·入水口连接件(3B-2，3D-2)，所述入水口连接件位于所述“单截止厨卫收集器”的两端中的每一端，用于连接主管道和/或另一个厨卫收集器；
·用于各出水口的连接件(3B-3，3D-3)，所述用于各出水口的连接件位于所述“单截止厨卫收集器”的一侧、允许连接次级管道、并能够安装所述“单截止厨卫收集器”而不是常规的厨卫收集器；
·电动阀(3B-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制循环水在所述“单截止厨卫收集器”的所有出水口的流速；
·用于每个出水口的流速传感器(3B-5)，所述流速传感器提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据水在连接有所述流速传感器的出水口处循环的流速而变化。
7.根据权利要求6所述的系统，包括被称为“多截止模块化厨卫收集器”的连接设备，所述“多截止模块化厨卫收集器”包括多个回路出口和位于所述出水口的多个阀，并包括：
·入水口连接件(3A-2，3C-2)，所述入水口连接件位于所述“多截止厨卫收集器”的两端中的每一端，用于连接主管道和/或另一个厨卫收集器；
·用于各出水口的连接件(3A-3，3C-3)，所述用于每个出水口的连接件位于所述“单截止厨卫收集器”的一侧、允许连接次级管道、并能够安装所述“单截止厨卫收集器”；
·用于各出水口的电动阀(3A-4)，所述用于各出水口的电动阀能够通过使用电信号控制水在安装有所述电动阀的出水口处循环的流速；
·用于各出水口的流速传感器(3A-5)，所述用于各出水口的流速传感器提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据水在连接有所述流速传感器的出水口处循环的流速而变化。
8.根据权利要求6所述的系统，所述“多截止模块化厨卫收集器”包括：
·在所述“单截止厨卫收集器”的基础上配置并被称为“单截止基础模块”(4F-0a)的连接设备，包括：
o入水口连接件(4D-2，4F-2a)，所述入水口连接件允许连接到主管道；
o主出水口连接件(4D-6，4F-6)，所述主出水口连接件允许连接到被称为“单截止附加模块”的连接设备；
o电气接插件(4D-7，4F-7)，所述电气接插件能够将所述“单截止附加模块”连接到由所述“单截止基础模块”在需要的时候通过使用网关功能来提供的有线系统网络；
o次级出水口连接件(4D-3，4F-3)，所述次级出水口连接件允许连接到次级管道；
o电动阀(4D-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制水在所述主出水口连接件(4D-6，4F-6)和所述次级出水口连接件(4D-3，4F-3)循环的流速；
o流速传感器(4D-5)，所述流速传感器提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据水在所述次级出水口连接件(4D-3，4F-3)循环的流速而变化；
·多个根据需要在所述“单截止厨卫收集器”的基础上配置并被称为“单截止附加模块”(4F-0b)的连接设备，用于形成允许连接到所述“单截止模块化厨卫收集器”而不是常规的厨卫收集器的厨卫收集器，并且其特征在于，各“单截止附加模块”包括：
o入水口连接件(4E-2，4F-2b)，所述入水口连接件能够将所述“单截止附加模块”连接到所述“单截止基础模块”或连接到另一个“单截止附加模块”；
o电气接插件(4E-8，4F-8)，所述电气接插件能够将所述“单截止附加模块”连接到由所述“单截止基础模块”提供的有线系统或由另一个“单截止附加模块”传输的有线系统；
o主出水口连接件(4E-6，4F-6)，所述主出水口连接件允许与另一个“单截止附加模块”连接；
o电气接插件(4E-7，4F-7)，所述电气接插件能够将另一个“单截止附加模块”连接到由所述“单截止基础模块”供应的并且由所述“单截止附加模块”传输的系统网络；
o次级出水口连接件(4E-3，4F-3)，所述次级出水口连接件允许连接到次级管道；
o提供电信号的流速传感器(4E-5)，所述电信号的至少一个特性根据水在所述次级出水口连接件(4E-3，4F-3)处循环的流速而变化。
9.根据权利要求7所述的系统，所述“多截止模块化厨卫收集器”包括：
·在所述“多截止厨卫收集器”的基础上配置并被称为“多截止基础模块”(4C-0a)的连接设备，所述“多截止基础模块”包括：
o入水口连接件(4A-2，4C-2a)，所述入水口连接件允许连接到主管道；
o主出水口连接件(4A-6，4C-6)，所述主出水口连接件允许连接到所述“多截止附加模块”；
o电气接插件(4A-7，4C-7)，所述电气接插件能够将所述“多截止附加模块”连接到由所述“多截止基础模块”在需要的时候通过使用网关功能来提供的有线系统网络；
o次级出水口连接件(4A-3，4C-3)，所述次级出水口连接件允许连接到次级管道；
o电动阀(4A-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制水在所述次级出水口连接件(4A-3，4C-3)处循环的流速；
o流速传感器(4A-5)，所述流速传感器提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据水在所述次级出水口连接件(4A-3，4C-3)处循环的流速而变化；
·多个根据需要在所述“多截止厨卫收集器”的基础上配置并被称为“多截止附加模块”(4C-0b)的连接设备，所述“多截止附加模块”用于形成允许与所述“多截止模块化厨卫收集器”连接而不是与常规的厨卫收集器连接的厨卫收集器，并且其特征在于，各“多截止附加模块”包括：
o入水口连接件(4B-2，4C-2b)，所述入水口连接件能够将所述“多截止附加模块”连接到所述“多截止基础模块”或连接到另一个“多截止附加模块”；
o电气接插件(4B-8，4C-8)，所述电气接插件能够将所述“多截止附加模块”连接到由所述“多截止基础模块”提供的或由另一个“多截止附加模块”传输的有线系统；
o主出水口连接件(4B-6，4C-6)，所述主出水口连接件允许连接到另一个“多截止附加模块”；
o电气接插件(4B-7，4C-7)，所述电气接插件能够将另一个“多截止附加模块”连接到由所述“多截止基础模块”提供的并且由所述“多截止附加模块”传输的系统网络；
o次级出水口连接件(4B-3，4C-3)，所述次级出水口连接件允许连接到次级管道；
o电动阀(4B-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制水在所述次级出水口连接件(4B-3，4C-3)处循环的流速；
o流速传感器(4B-5)，所述流速传感器提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据水在所述次级出水口连接件(4B-3，4C-3)处循环的流速而变化。
10.根据权利要求3所述的系统，包括被称为“单龙头”或“双柄混合龙头”或“单柄混合龙头”的连接设备，所述连接设备包括：
·用于所述“单龙头”的一个入水口连接件或者用于所述“单柄混合龙头”或所述“双柄混合龙头”的两个入水口连接件(5A-2)。
11.根据权利要求10所述的系统，包括用于所述“单龙头”或“双柄混合龙头”或“单柄混合龙头”的每个入水口的流速的流量计(5C-5，5D-5)，所述流量计提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据水在连接有所述传感器的所述入水口(5C-2，5D-2)内循环的流速而变化。
12.根据权利要求10或11所述的系统，包括用于所述“单龙头”和所述“单柄混合龙头”的传感器(5A-3)或用于所述“双柄混合龙头”的两个传感器，其中，各传感器提供电信号，所述电信号的至少一个特性根据所述龙头的机构的状态而变化，所述机构能够检测所述水龙头的打开。
13.根据权利要求12所述的系统，包括电动阀(5B-4，5D-4)，所述电动阀被配置成能够通过使用电信号改变水在所述“单龙头”或所述“双柄混合龙头”或所述“单柄混合龙头”内循环的流速。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的系统，包括用于所述“单龙头”或所述“双柄混合龙头”或所述“单柄混合龙头”的各入水口的电动阀(5B-4，5D-4)，所述电动阀被配置成能够通过使用电信号改变水在所述“单龙头”或所述“双柄混合龙头”或所述“单柄混合龙头”的入水口内循环的流速。
15.根据权利要求3所述的系统，包括被称为“浮动阀”的连接设备，所述连接设备包括：
·入水口连接件(7A-2)，所述入水口连接件允许将所述“浮动阀”连接在所述厨卫设施的管道上；
·出水口(7A-3)，所述出水口允许填充水箱；
·与位置传感器(7A-5)成一体的浮标(7A-6)，所述浮标能够测量水箱中的水位；
·电动阀(7A-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制循环到所述出水口(7A-3)的水的流速。
16.根据权利要求3所述的系统，包括集成有接口(8B-1)的被称为“厨卫设备”(8B-0)的连接设备，所述接口允许所述“厨卫设备”：
·通过所述系统网络传输有关所述“厨卫设备”的操作状态和对水的使用的信息；
·根据所述“厨卫设备”从构成所述系统的其他连接设备接收的信息改变所述“厨卫设备”的操作；
·能够由连接到互联网的远程终端控制。
17.根据权利要求3所述的系统，包括被称为“放泄塞”的连接设备，所述“放泄塞”包括：
·设置有位置传感器(6C-5)的电动阀(6C-4)，所述电动阀能够通过使用电信号控制水从所述入水口(6C-2)循环到所述出水口(6C-3)的流速并以此控制排水管中的水流；或
·机构(6A，6B-2)，所述机构包括：
o设备(6A-2e)，所述设备能够通过使用电信号改变操纵杆(6A-3，6B-3)的位置以升高或降低所述放泄塞(6B-4)并以此控制排水管中的水流；
o位置传感器(6A-2c)，所述位置传感器能够控制所述放泄塞(6B-4)的正确打开和正确关闭。
18.根据权利要求3所述的系统，包括被称为“湿度检测器”的连接设备，所述“湿度检测器”包括湿度传感器(8A-2)。
19.一种根据权利要求4至12中任一项所述的系统的流速传感器的配置方法，其特征在于，所述方法包括：
··步骤(11-1)：创建的模板，D表示流速，t表示时间；
··步骤(11-2)：检测连接到所述系统的其他设备；
··步骤(11-3)：限定集成有向所述流速传感器供应水的所述电动阀的连接设备，并允许所述逻辑处理单元将所述电动阀以变量“A”记录；
··一系列步骤(11-4)：限定直接由所述流速传感器供应水的所述连接设备，并允许所述逻辑处理单元执行以下算法：
o如果所述连接设备集成有电动阀，所述电动阀被记录在被称为“ov”的第一列表中；
o如果所述连接设备集成有流速传感器，所述流速传感器被记录在被称为“od”的第二列表中；
o如果所述连接设备集成有湿度传感器，所述湿度传感器被记录在被称为“oh”的第三列表中；
··一系列步骤(11-5)：允许所述逻辑处理单元形成所述模板(10)，所述模板为取水点设置操作限制,所述取水点不具有集成有流速传感器的专用连接设备并且其水供应直接由通过所述方法配置的所述流速传感器控制。
20.一种根据权利要求4至12中任一项所述的系统的流速传感器的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
·步骤(12-1)：如果连接对象中的电动阀被记录在所述“ov”中的一个连接设备已经发送表示所述电动阀尚未关闭的信号，或者如果连接对象中记录在所述“oh”中的一个连接设备已经发送表示其已经检测到湿度的信号，允许所述逻辑处理单元做出反应，所述反应包括关闭所述电动阀“A”(12-9)以及通过所述系统网络发送“关闭”提醒(12-10)；
·步骤(12-2)：测量由所述方法监测的所述流速传感器所提供的所述D的值；
·步骤(12-3)：验证是否D>0l/min，D表示在步骤(12-2)中测量的所述流速，否则返回步骤(12-1)；
·步骤(12-4)：验证所述电动阀“A”是否未关闭，若是则表示所述电动阀处于故障中，直接切换到步骤(12-12)，以发送“关闭故障”报警，从而警告为其供水的连接设备，并返回步骤(12-1)；
·一系列循环步骤(12-5)：计算Dj＝D-∑Di，Dj表示残余流速，D表示在(12-2)中测量的流速，并且∑Di表示由记录在所述“od”中的流速传感器测量的流速；
·步骤(12-6)：验证所述残余流速Dj是否大于0，否则返回步骤(12-1)；
·步骤(12-7)：使用在配置期间形成的所述模板确定所述残余流速Dj是否在正常操作区域内，从而确定是否必须调用将所述残余流速Dj作为参数的报警方法(12-8)，并且在任何情况下返回步骤(12-1)。
21.一种根据权利要求4至11中任一项所述的系统的流速传感器的报警方法，其特征在于，所述报警方法包括：
·步骤(13-1)：使用在配置期间形成的所述模板，以在所述残余流速处于断裂提醒区域内时切换到步骤(13-8)，否则切换到步骤(13-2)；
·步骤(13-8，13-9)：关闭所述电动阀“A”，并且在结束所述方法之前通过所述系统网络传输“断裂”报警；
·步骤(13-2)：检查是否正在执行用户指令，若是，则结束所述方法；
·步骤(13-3)：检查是否在小于X秒内发送报警，其中，X表示合理的时间量，使得用户有时间做出反应，若否，则结束所述方法；
·步骤(13-4)：检查是否已经传输3个报警，如果是则切换到步骤(13-5)，否则切换到步骤(13-7)；
·步骤(13-5，13-6)：允许所述连接设备在所述出口处截止水，并且在结束所述方法之前在所述系统网络上传输“关闭”报警；
·步骤(13-7)：在结束所述方法之前在所述系统网络上发送“泄露”报警。
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