CN108030653A - 一种电动水压按摩系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电动水压按摩技术领域，公开了一种电动水压按摩系统，所述电动水压按摩系统包括：供水模块、动力模块、水压模块、主控模块、温控模块、报警模块、太阳能供电模块。供水模块、动力模块、水压模块分别通过电路线连接主控模块；主控模块通过电路线分别连接温控模块、报警模块、太阳能供电模块。本发明通过报警模块可以实时监测水温或水压，一旦数据超标则发出报警声，提醒用户做好防护措施，提升按摩设备使用的安全性；同时通过太阳能供电模块可以获取源源不断的太阳能，保障电动水压按摩系统的随时工作，节约能源，经济环保。

Description

一种电动水压按摩系统
技术领域
本发明属于电动水压按摩技术领域，尤其涉及一种电动水压按摩系统。
背景技术
现代人的生活和工作压力越来越大，尤其是朝九晚五的白领，每天活动较少；越来越多人们喜欢使用按摩设备来缓解疲劳；然而，现有电动水压按摩需要通过电源供电，耗费电能，如果出现断电则不能继续按摩操作；同时在使用时缺乏报警机制如果水温过热或水压过大大，容易发生烫伤或爆破的严重后果，安全使用无法得到保障。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有电动水压按摩需要通过电源供电，耗费电能，如果出现断电则不能继续按摩操作；同时在使用时缺乏报警机制如果水温过热或水压过大，容易发生烫伤或爆破的严重后果，安全使用无法得到保障。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电动水压按摩系统。
本发明是这样实现的，一种电动水压按摩系统包括：
供水模块，与主控模块连接，用于通过水泵从水箱中提取水；
动力模块，与主控模块连接，用于通过电机对水进行驱动，产生冲击力从而对人体部位进行按摩；
水压模块，与主控模块连接，用于通过安装的压力传感器对设备进压力实时检测；
主控模块，与供水模块、动力模块、水压模块、温控模块、报警模块、太阳能供电模块连接，用于调度各个电器元件启动工作，并根据水压模块、温控模块采集数据信息进行判断分析，调度相应电器元件；
所述主控模块对信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：
第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；
第二步，找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
所述主控模块利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：
第一步，在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；
第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；
第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即
第四步，找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；
第五步，根据第二步中估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：
这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；
第六步，估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：
温控模块，与主控模块连接，包括加热模块和温度检测模块，用于通过加热模块对水进行加温，通过温度检测模块实时检测水温度；
所述温控模块分量信号的功率和的估计方法为：
时频重叠的MPSK信号的表达式如下：
其中y(t)为含噪声的混合MPSK信号，是第i个MPSK信号的幅度，cik是第i个分量信号的第k个码元符号，Tsi是第i个信号的码元周期，h(t)是升余弦滤波函数，为方差为N的高斯白噪声，
时频重叠的MPSK信号在时延为τ的时变矩表示为：
m2y(t；τ)＝E{y(t)y*(t+τ)}
当τ＝0时即为时频重叠信号的功率
其中α为信号的滚降系数。
当τ≠0时
其中wi＝2πfci表示第i个分量信号的载波频率信息，且
即G(τ)仅与α和时延与码元速率比值有关。
构建二阶时变矩方程组如下：
若存在p个分量信号，则构建p个方程联立，求得Si i＝1,2,…p，求得分量信号的功率Pi＝Si(1-α/4)以及总噪声功率
报警模块，与温控模块连接，用于通过安装的报警器，根据水压模块、温控模块采集的数据，如果过高则发出报警声；
太阳能供电模块，与主控模块连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给电动水压按摩系统进行持久供电。
进一步，所述水压模块的压力校准方法如下：
步骤一，设置待校准的压力传感器的温度；
由于不同的实验现场和环境试验中使用压力传感器的温度差距较大，工作人员可以结合实际的压力传感器的工作温度进行设置，作为一种优选的实施方式，步骤一中设置的待校准的压力传感器的温度在摄氏温度值为[-40，300]范围内取值，尤其可以在摄氏温度值为[60，200]范围内取值。
步骤二，向步骤一中设置的温度下的压力传感器的输入不同的压力；
在本步骤二中，上述的不同压力的响应值可以由标准压力控制仪输入，该标准压力控制仪输入能够向待校准的压力传感器输入不同压力的，上述不同的压力可以由工作人员随机确定。
步骤三，获取压力传感器对步骤三的不同的压力的响应值。
在本步骤三中，响应值为电信号值，并且该电信号值为电流值和/或电压值，作为一种优选的实施方式，该响应值可以单独选择电流值作为电信号值，也可以单独选择电压值作为电信号值，并且还可以同时选择电流值以及电压值作为电信号值。
步骤四，获取步骤二中输入的压力与步骤三中对应的响应值之间的线性关系。
步骤五，根据步骤四中获取的线性关系确认压力传感器的准确性。
进一步，所述获取的线性关系方法包括以下步骤：
首先，设置压力传感器的误差阈值；
其次，根据步骤四获取的线性关系得出压力传感器的工作直线方程；
然后，将步骤二输入的压力代入工作直线方程并获取对应的理论响应值；
最后，将获取的响应值与获取的理论响应值比对，若误差超出设置的误差阈值则压力传感器不准确。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过报警模块可以实时监测水温或水压，一旦数据超标则发出报警声，提醒用户做好防护措施，提升按摩设备使用的安全性；同时通过太阳能供电模块可以获取源源不断的太阳能，保障电动水压按摩系统的随时工作，节约能源，经济环保。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电动水压按摩系统结构示意图；
图中：1、供水模块；2、动力模块；3、水压模块；4、主控模块；5、温控模块；6、报警模块；7、太阳能供电模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的电动水压按摩系统包括：供水模块1、动力模块2、水压模块3、主控模块4、温控模块5、报警模块6、太阳能供电模块7。
供水模块1，与主控模块4连接，用于通过水泵从水箱中提取水。
动力模块2，与主控模块4连接，用于通过电机对水进行驱动，产生冲击力从而对人体部位进行按摩。
水压模块3，与主控模块4连接，用于通过安装的压力传感器对设备进压力实时检测。
主控模块4，与供水模块1、动力模块2、水压模块3、温控模块5、报警模块6、太阳能供电模块7连接，用于调度各个电器元件启动工作，并根据水压模块3、温控模块5采集数据信息进行判断分析，调度相应电器元件。
温控模块5，与主控模块4连接，包括加热模块和温度检测模块，用于通过加热模块对水进行加温，通过温度检测模块实时检测水温度。
报警模块6，与温控模块5连接，用于通过安装的报警器，根据水压模块3、温控模块5采集的数据，如果过高则发出报警声。
所述主控模块对信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：
第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；
第二步，找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
所述主控模块利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：
第一步，在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；
第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；
第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即
第四步，找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；
第五步，根据第二步中估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：
这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；
第六步，估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：
所述温控模块分量信号的功率和的估计方法为：
时频重叠的MPSK信号的表达式如下：
其中y(t)为含噪声的混合MPSK信号，是第i个MPSK信号的幅度，cik是第i个分量信号的第k个码元符号，Tsi是第i个信号的码元周期，h(t)是升余弦滤波函数，为方差为N的高斯白噪声，
时频重叠的MPSK信号在时延为τ的时变矩表示为：
m2y(t；τ)＝E{y(t)y*(t+τ)}
当τ＝0时即为时频重叠信号的功率
其中α为信号的滚降系数。
当τ≠0时
其中wi＝2πfci表示第i个分量信号的载波频率信息，且
即G(τ)仅与α和时延与码元速率比值有关。
构建二阶时变矩方程组如下：
若存在p个分量信号，则构建p个方程联立，求得Si i＝1,2,…p，求得分量信号的功率Pi＝Si(1-α/4)以及总噪声功率
本发明提供水压模块3的压力校准方法如下：
步骤一，设置待校准的压力传感器的温度；
由于不同的实验现场和环境试验中使用压力传感器的温度差距较大，工作人员可以结合实际的压力传感器的工作温度进行设置，作为一种优选的实施方式，步骤一中设置的待校准的压力传感器的温度在摄氏温度值为[-40，300]范围内取值，尤其可以在摄氏温度值为[60，200]范围内取值。
步骤二，向步骤一中设置的温度下的压力传感器的输入不同的压力；
在本步骤二中，上述的不同压力的响应值可以由标准压力控制仪输入，该标准压力控制仪输入能够向待校准的压力传感器输入不同压力的，上述不同的压力可以由工作人员随机确定。
步骤三，获取压力传感器对步骤三的不同的压力的响应值。
在本步骤三中，响应值为电信号值，并且该电信号值为电流值和/或电压值，作为一种优选的实施方式，该响应值可以单独选择电流值作为电信号值，也可以单独选择电压值作为电信号值，并且还可以同时选择电流值以及电压值作为电信号值。
步骤四，获取步骤二中输入的压力与步骤三中对应的响应值之间的线性关系。
步骤五，根据步骤四中获取的线性关系确认压力传感器的准确性。
本发明提供获取的线性关系方法包括以下步骤：
首先，设置压力传感器的误差阈值；
其次，根据步骤四获取的线性关系得出压力传感器的工作直线方程；
然后，将步骤二输入的压力代入工作直线方程并获取对应的理论响应值；
最后，将获取的响应值与获取的理论响应值比对，若误差超出设置的误差阈值则压力传感器不准确。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种电动水压按摩系统，其特征在于，所述电动水压按摩系统包括：
供水模块，与主控模块连接，用于通过水泵从水箱中提取水；
动力模块，与主控模块连接，用于通过电机对水进行驱动，产生冲击力从而对人体部位进行按摩；
水压模块，与主控模块连接，用于通过安装的压力传感器对设备进压力实时检测；
主控模块，与供水模块、动力模块、水压模块、温控模块、报警模块、太阳能供电模块连接，用于调度各个电器元件启动工作，并根据水压模块、温控模块采集数据信息进行判断分析，调度相应电器元件；
所述主控模块对信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：
第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；
第二步，找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
所述主控模块利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：
第一步，在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；
第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；
第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即
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第四步，找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用l＝1,2,...表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；
第五步，根据第二步中估计得到的p≠ph以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：
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这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；
第六步，估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：
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温控模块，与主控模块连接，包括加热模块和温度检测模块，用于通过加热模块对水进行加温，通过温度检测模块实时检测水温度；
所述温控模块分量信号的功率和的估计方法为：
时频重叠的MPSK信号的表达式如下：
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其中y(t)为含噪声的混合MPSK信号，是第i个MPSK信号的幅度，cik是第i个分量信号的第k个码元符号，Tsi是第i个信号的码元周期，h(t)是升余弦滤波函数，为方差为N的高斯白噪声，
时频重叠的MPSK信号在时延为τ的时变矩表示为：
m2y(t；τ)＝E{y(t)y*(t+τ)}
当τ＝0时即为时频重叠信号的功率
<mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>;</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>E</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>y</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>y</mi> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>&amp;alpha;</mi> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>N</mi> </mrow>
其中α为信号的滚降系数。
当τ≠0时
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其中wi＝2πfci表示第i个分量信号的载波频率信息，且
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即G(τ)仅与α和时延与码元速率比值有关。
构建二阶时变矩方程组如下：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>;</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>jw</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </msup> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>;</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>jw</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msup> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>;</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>jw</mi> <mi>i</mi> </msub> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> </msup> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
若存在p个分量信号，则构建p个方程联立，求得Si i＝1,2,…p，求得分量信号的功率Pi＝Si(1-α/4)以及总噪声功率
报警模块，与温控模块连接，用于通过安装的报警器，根据水压模块、温控模块采集的数据，如果过高则发出报警声；
太阳能供电模块，与主控模块连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给电动水压按摩系统进行持久供电。
2.如权利要求1所述的电动水压按摩系统，其特征在于，所述水压模块的压力校准方法如下：
步骤一，设置待校准的压力传感器的温度；
由于不同的实验现场和环境试验中使用压力传感器的温度差距较大，工作人员可以结合实际的压力传感器的工作温度进行设置，作为一种优选的实施方式，步骤一中设置的待校准的压力传感器的温度在摄氏温度值为[-40，300]范围内取值，尤其可以在摄氏温度值为[60，200]范围内取值；
步骤二，向步骤一中设置的温度下的压力传感器的输入不同的压力；
在本步骤二中，上述的不同压力的响应值可以由标准压力控制仪输入，该标准压力控制仪输入能够向待校准的压力传感器输入不同压力的，上述不同的压力可以由工作人员随机确定；
步骤三，获取压力传感器对步骤三的不同的压力的响应值；
在步骤三中，响应值为电信号值，并且该电信号值为电流值和/或电压值，作为一种优选的实施方式，该响应值可以单独选择电流值作为电信号值，也可以单独选择电压值作为电信号值，并且还可以同时选择电流值以及电压值作为电信号值；
步骤四，获取步骤二中输入的压力与步骤三中对应的响应值之间的线性关系。
步骤五，根据步骤四中获取的线性关系确认压力传感器的准确性。
3.如权利要求2所述电动水压按摩系统，其特征在于，所述获取的线性关系方法包括以下步骤：
首先，设置压力传感器的误差阈值；
其次，根据步骤四获取的线性关系得出压力传感器的工作直线方程；
然后，将步骤二输入的压力代入工作直线方程并获取对应的理论响应值；
最后，将获取的响应值与获取的理论响应值比对，若误差超出设置的误差阈值则压力传感器不准确。
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CN110294516A (zh) * 2019-07-31 2019-10-01 江西科技师范大学 反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统与方法

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