CN108086431A - 具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，包括坐便器、控制器、翻板开关、排便口、冲水口、上水口、支架、支撑座、排便通道、排尿管、尿检设备、冲水口、排尿口、控制器支架、冲水出口、上水管、上水口、坐便器垫片、密封球、冲水控制阀门、连杆、冲水管、上水接口和清洗装置。本发明能够方便、准确、易懂、节省成本，并可以长期检测个体体征和活动的自我量化数据，通过计算机算法对数据进行收集、整理、分类、处理，确定一个属于个人的差异化数据标准，同时分析出引起变化的原因，最终通过可视化的方式表现出来个体的健康状态。

Description

具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶

技术领域

本发明涉及一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶。

背景技术

随着人民生活水平极大的提高，我们面对比以往任何时候都要复杂的健康问题，随着网络及计算机通信技术的快速发展，海量数据的采集、存取、处理、统计越来越便捷快速，在医疗领域，庞大就医人群的医疗服务数据，被医院、检测机构、移动终端获取到，这海量数据能反映各个群体当时的医学相关信息，对于群体性疾病诊断、流行病预测、医学研究定等方面都具有重要的意义，然而对于每一个个体而言，人们更想了解的是自己的身体状况，是否有潜在的疾病病因，如何预防疾病等关乎自己或家人健康状况的信息，相比之下，如果能通过各种检测手段，方便且长期检测出个体健康健相关数据更具有指导意义，

通过传统医疗渠道就医具有入下几个问题：小病上大医院；看病贵；医疗资源分配不均；看病过程繁琐等问题，由此带来的结果是居民不愿意上医院，以至于上不起医院，绝大部分人普遍没有经常去医院体检的习惯，由此导致一部分人疾病没有得到提前预测，耽误了治疗的最佳时期，而且非规律性长期性的体检，对个体健康预测并没有指导性的意义，不同个体尿常规、血常规、便常规检测数据并不相同，和国家标准更是有差异，所以按照国家标准作为个体参考指标不准确，对于居民来件，受教育程度不一样，不懂医学的人大有人在，这类人群单纯参考国家标准对照自己的检查结果，不仅很难看懂医学常规检测符号的含义，更容易受到它的误导，引起内心的恐惧，市面上现有的智能马桶，绝大多数仅仅是在普通冲水马桶基础之上添加了自动冲水、坐便盖加热、温水清洗、排风等物理功能，且价格昂贵，需要大量水冲洗，基于上述特点，导致这种马桶的主要应用在具有下水官网的城市中，然而在没有下水管网的农村及偏远地区，有着8亿庞大人口的人群，上厕所依然需要到室外，根本没有条件使用冲水马桶。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，包括坐便器、控制器、翻板开关、排便口、冲水口、上水口、支架、支撑座、排便通道、排尿管、尿检设备、冲水口、排尿口、控制器支架、冲水出口、上水管、上水口、坐便器垫片、密封球、冲水控制阀门、连杆、冲水管、上水接口和清洗装置，坐便器上设置有按钮，排尿管和排便通道设置在坐便器底部，控制器通过wifi模块与移动端连接，通过数据线与尿检设备连接，冲水口、冲水口设置在排便口侧壁上和排尿口侧壁上且分别位于排便口上方排尿口，密封球置于排便口语下部，排便通道安装在密封下部，排尿口通过尿检设备的排尿通道与排尿管连接排便通道上，翻板开关与密封机构相连，密封机构置于坐便器与密封球之间，密封机构设有冲水出口和上水接口，冲水出口与冲水口，冲水出口相连通，支架用于支撑坐便器。

所述控制器包括开机键、显示屏、冲水按钮、方向键、尿检确认键、状态选择按钮、外壳、wifi模块、继电器组、稳压模块、信号处理器、中央处理器、存储器、音频播放器、压杆、固定件、水阀、拉杆、杠杆、拉杆、密封橡胶、杠杆、密封球、排便通道和导尿管。

所述尿检设备包括排尿通道、信号线入口、外壳、试纸盒、尿液采集器、电机、尿液分析器、尿检设备、控制板、尿检设备和清洁装置。

当进入普通坐便器器状态时，人坐在坐便器上，臀部会按下翻板开关，开关触动传感器，系统识别有人使用坐便器，控制器给继电器传送IO信号，继电器控制冲水阀门打开，少量水会经由冲水口喷出，起到润滑坐便器的作用，防止坐便器过于干燥粘连大小便。

当进入尿检状态时，人坐在坐便器上，同样臀部会按下翻板开关，系统控制传感器不进入工作状态，水阀不打开，以防止水中杂质混入尿液，影响检测结果。

当如厕结束后，翻板开关恢复初始状态，传感器识别如厕结束，传递信号给中央控制器，控制器输送指令给继电器，继电器控制水阀打开，水经由冲水口喷出，起到冲洗坐便，密封导尿管、排便口的作用。

尿检过程中，尿检设备中的流量传感器会检测尿液量，当尿液进入中段液的时候，会发送指令给控制板，控制板发送信号给电机，电机驱动尿液采集器将试纸伸向排尿通道，待试纸湿润，电机驱动尿液采集器将试纸送入尿液分析器，尿液分析器开始工作，检测试纸变色情况，并将检测到的数据经由控制板上传到，信号处理器，信号处理器将数据进一步处理，上传到中央处理器，中央处理器将获取到的尿检信息与用户输入信息进行整合分离处理，统计并且记录每一次不用状态下的尿检数据；中央处理器会将信息存储在存储器中，并将数据上传到移动终端，完成尿检过程，尿检完成后，尿液采集器会将试纸送入试纸盒，排出坐便器，尿检完成后，清洁装置工作，清洗尿液采集器，每完成一次尿检流程，控制器系统及尿检设备系统恢复初始状态，等待下一次检测。

本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，能够方便、准确、易懂、节省成本，并可以长期检测个体体征和活动的自我量化数据，通过计算机算法对数据进行收集、整理、分类、处理，确定一个属于个人的差异化数据标准，同时分析出引起变化的原因，最终通过可视化的方式表现出来个体的健康状态，通过上述检测结果，就可以从一定程度上监测甚至提前预测疾病或身体异常情况，为个体提供饮食起居、生活习惯、就医问药等方面的参考，更加有效、精准的提供个性化健康管理、医疗卫生服务、精准化卫生管理。

附图说明

图1是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的整体结构图一。

图2是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的整体结构图二。

图3是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的去除坐便器状态下的结构示意图。

图4是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的上水及冲水系统示意图。

图5是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的尿检设备结构示意图。

图6是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的控制器结构示意图一。

图7是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的控制器结构示意图二。

图8是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的密封机构结构示意图一。

图9是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的密封机构结构示意图二。

图10是本发明一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶的试纸条示意图。

具体实施方式

如图1至图9所示，具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，包括坐便器1，控制器2、翻板开关3、排便口4、冲水口5、上水口6、支架7、支撑座8、排便通道9、排尿管10、尿检设备11、冲水口12、排尿口13、控制器支架14、冲水出口15、上水管16、上水口17、坐便器垫片18、密封球19、冲水控制阀门20、连杆21、冲水管22、上水接口23和清洗装置24，坐便器1上设置有按钮，排尿管10和排便通道9设置在坐便器1底部，控制器通过wifi模块与移动端连接，通过数据线与尿检设备连接，冲水口12、冲水口5设置在排便口4侧壁上和排尿口13侧壁上且分别位于排便口4上方排尿口13，密封球19置于排便口语4下部，排便通道9安装在密封,19下部，排尿口13通过尿检设备11的排尿通道与排尿管10连接排便通道9上，翻板开关3与密封机构相连，密封机构置于坐便器1与密封球19之间，密封机构设有冲水出口15和上水接口23，冲水出口15与冲水口12，冲水出口5相连通，支架7用于支撑坐便器1，控制器2包括开机键36、显示屏37、冲水按钮38、方向键39、尿检确认键40、状态选择按钮41、外壳42、wifi模块43、继电器组44、稳压模块45、信号处理器46、中央处理器47、存储器48、音频播放器49；压杆50、固定件51、水阀52、拉杆53、杠杆54、拉杆55、密封橡胶56、杠杆57、密封球19、排便通道9和导尿管58，尿检设备11包括排尿通道25、信号线入口26、外壳27、试纸盒28、尿液采集器29、电机30、尿液分析器31、尿检设备32、控制板33、尿检设备34和清洁装置35，工作时，用户使用尿检功能之前需要在移动端注册用户，第一次使用坐便器需要长按开机键开机，用户使用坐便器尿检功能时，需要选择用户，确认达到尿检标准，系统才会进入尿检工作状态，否则进入普通坐便器状态，进入普通坐便器器状态时，人坐在坐便器上，臀部会按下翻板开关，开关触动传感器，系统识别有人使用坐便器，控制器给继电器传送IO信号，继电器控制冲水阀门打开，少量水会经由冲水口喷出，起到润滑坐便器的作用，防止坐便器过于干燥粘连大小便，进入尿检状态时，人坐在坐便器上，同样臀部会按下翻板开关，系统控制传感器不进入工作状态，水阀不打开，以防止水中杂质混入尿液，影响检测结果，如厕结束后，翻板开关恢复初始状态，传感器识别如厕结束，传递信号给中央控制器，控制器输送指令给继电器，继电器控制水阀打开，水经由冲水口喷出，起到冲洗坐便，密封导尿管、排便口的作用，尿检过程中，尿检设备中的流量传感器会检测尿液量，当尿液进入中段液的时候，会发送指令给控制板，控制板发送信号给电机，电机驱动尿液采集器将试纸伸向排尿通道，待试纸湿润，电机驱动尿液采集器将试纸送入尿液分析器，尿液分析器开始工作，检测试纸变色情况，并将检测到的数据经由控制板上传到，信号处理器，信号处理器将数据进一步处理，上传到中央处理器，中央处理器将获取到的尿检信息与用户输入信息进行整合分离处理，统计并且记录每一次不用状态下的尿检数据，中央处理器会将信息存储在存储器中，并将数据上传到移动终端，完成尿检过程，尿检完成后，尿液采集器会将试纸送入试纸盒，排出坐便器，尿检完成后，清洁装置工作，清洗尿液采集器，每完成一次尿检流程，控制器系统及尿检设备系统恢复初始状态，等待下一次检测，新型尿便分离节水马桶以尿便分离、节约用水、轻型方便为主要设计原则，整体结构、曲面造型均以人机工学为依托，为使用者提供一个简单而又舒适的使用过程，座面设计成凹形曲面，内部涂有纳米涂层，不沾尿液；人在坐下时，两腿部敲好贴合在曲面之上，起到很好的支撑作用，使人有个舒适的坐姿；正常状态下，密封橡胶处于密封状态，人在坐下时，臀部会按动翻板开关；联动机构会将密封橡胶向下旋转90度，密封球处于开口状态，同时冲水口5、冲水口12会喷水，使坐便器内壁保持湿润；如厕之后，人站起，密封橡胶恢复密封状态，同时冲水口5、冲水口12会再次喷少量水，冲洗坐便器内壁，保持密封橡胶内有残余水，以保证密封效果；坐面后部设计有一凸起，人在坐下时如果位置不当，该凸起会顶住人体部位，使使用者感到不舒服，起到很好的提示限位作用；大便器部位上下高度80mm,直径100mm，满足人大便时最大喷射角度60度需要，即便是特殊情况下，大便也不会粘在内壁上。

实施方式一：对于尿液检测环节，本次申请采用的技术方案是：马桶设计有尿液检测功能，检测的数据可以通过内置的WiFi模块43上传数据给移动端，用户移动端可以根据相关数据掌握自己身体情况；用户在第一次使用坐便器之前，需要通过移动端注册用户，且同一个坐便器可以注册多个用户，方便不同家庭数量人群使用；使用坐便器前，需要长按开机键开机36，在不使用坐便器后，坐便器会默认进入待机状态，下次使用前可唤醒；使用坐便器时，需要用控制器2户手动选择用户并按下对应按钮，再次需要用户确认是否满足检测标准，并且按下“尿检确认键”进行检测；如果按下“尿检确认键”40，尿检设备会进入尿检工作状态；不按“尿检确认键”坐便器进入普通工作模式，进入尿检工作模式时，控制板33程序启动，尿检设备中的流量传感器传感器会识别尿液流量，当流过一定尿量的尿液时，尿液采集器29开始工作，电机开始运转，尿液采集器29会自动将一张试纸转向排尿通道25，待试纸湿润之后尿液采集器会将试纸送入尿液分析器31，试纸条上的各个试剂块与尿液中对应的物质成分发生反应，待反应结束后，各个试剂块与待测物反应的信息便以颜色的深浅记录在了各个试剂块中；为了消除尿液本底颜色对试纸结果造成的干扰，以及抵消由于广元模块密封措施不好造成的自然光对测试结果的干扰，同时在试纸条中，有一个专门为了消除误差而设计的空白块，这个空白块也要接受单色光的照射，同样也要对其反射光强度进行采集；试纸条分析的方法：如图10所示，试纸条上各个试剂块被光源系统的LED白光照射，其反射光被颜色传感器 TCS3200D接收，TCS3200D内部含有R、GK B=种颜色滤波器，可以通过编程选择TCS3200D内部的颜色滤波器，这样就可以分別得到反射光屮R、G、B =种颜色的光强值，根据不同的检测项目，选择不同的参考光和测定光，以下是以液分析仪器光电检测部分的核心公式，式中，R(%)为尿液待测物质的反射率；Tm为试剂块对测试光的反射强度；Tx为试剂块对参考光的反射强度；Cm为空白块对测试光的反射强度；Cs为空白块对参考光的反射强度，尿液分析器31对上述检测到的尿检数据处理并通过信号处理器上传到控制器中的中央处理器47，中央处理器对数据进行统计处理，并存储到存储器48中，且通过WiFi模块43实时上传到移动端；尿液分析器31分析完数据以后，尿液采集器29会将试纸条从排尿通道25排出，清洁装置35会对尿液采集器29自动进行清洁并杀菌处理；当用户人如厕完成后，传感器检测到翻版开关3弹起，冲水系统开始工作；系统通过继电器44自动打开冲水控制阀门20，水会经过上水入口17、上水管16、上水接口23、经由冲水控制阀门20、冲水管、清洗装置24、从冲水口12、冲水口5喷出，其中清洗装置24内含有清洗剂，清洗剂通过水流流出，起到清洗排尿口13以及排尿通道9的作用，以免对下次检测产生影响；完成冲洗操作后，系统恢复初始状态，各个系统等待下一次检测。

实施方式二：对于尿便分离节水马桶功能，本次采用的技术方案是：马桶设计有如下结构：坐便器1、支架7、翻板开关3、冲水口、密封机构、密封球19、导尿管、排便通道，按钮置于坐便器上，该坐便器底部设有排尿管i和排便通道9，冲水口12、冲水口5设置在排便口4侧壁上和排尿口13侧壁上且分别位于排便口4上方排尿口13；密封球19置于排便口语4下部，排便通道9安装在密封球下部，排尿口13通过尿检设备的排尿通道a与排尿管10连接排便通道9上；翻板开关3与密封机构相连，该密封机构置于坐便器1与密封球19之间，密封机构设有冲水出口15和上水接口23，冲水出口15与冲水口12，冲水出口5相连通，支架7用于支撑坐便器1，进一步的，密封机构包括压杆50、固定件51、水阀52、拉杆53、杠杆54、拉杆55、密封橡胶56、杠杆57，压杆50、冲水控制阀门52置于固定件51上，压杆50依次通过拉杆53、杠杆54、拉杆55、杠杆57与密封橡胶56相连，密封橡胶56置于密封球19顶部，按钮置于杠杆57上，正常状态下，密封橡胶56处于密封状态，人在坐下时，臀部会按动压杆50；联动机构拉杆53、杠杆54、拉杆55、杠杆57会将密封橡胶向下旋转90度，密封球19处于开口状态，同时冲水口5、冲水口12会喷水，使坐便器内壁保持湿润；如厕之后，人站起，密封橡胶g恢复密封状态，同时冲水口5、冲水口12会再次喷少量水，冲洗坐便器内壁，保持密封橡胶内有残余水，以保证密封效果；坐面后部设计有一凸起，人在坐下时如果位置不当，该凸起会顶住人体部位，使使用者感到不舒服，起到很好的提示限位作用；大便器排便口4上下高度80mm,直径100mm，满足人大便时最大喷射角度60度需要，即便是特殊情况下，大便也不会粘在内壁上。

Claims (7)

1.一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：包括坐便器、控制器、翻板开关、排便口、冲水口、上水口、支架、支撑座、排便通道、排尿管、尿检设备、冲水口、排尿口、控制器支架、冲水出口、上水管、上水口、坐便器垫片、密封球、冲水控制阀门、连杆、冲水管、上水接口和清洗装置，坐便器上设置有按钮，排尿管和排便通道设置在坐便器底部，控制器通过wifi模块与移动端连接，通过数据线与尿检设备连接，冲水口、冲水口设置在排便口侧壁上和排尿口侧壁上且分别位于排便口上方排尿口，密封球置于排便口语下部，排便通道安装在密封下部，排尿口通过尿检设备的排尿通道与排尿管连接排便通道上，翻板开关与密封机构相连，密封机构置于坐便器与密封球之间，密封机构设有冲水出口和上水接口，冲水出口与冲水口，冲水出口相连通，支架用于支撑坐便器。

2.根据权利要求1所述的一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：所述控制器包括开机键、显示屏、冲水按钮、方向键、尿检确认键、状态选择按钮、外壳、wifi模块、继电器组、稳压模块、信号处理器、中央处理器、存储器、音频播放器、压杆、固定件、水阀、拉杆、杠杆、拉杆、密封橡胶、杠杆、密封球、排便通道和导尿管。

3.根据权利要求1所述的一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：所述尿检设备包括排尿通道、信号线入口、外壳、试纸盒、尿液采集器、电机、尿液分析器、尿检设备、控制板、尿检设备和清洁装置。

4.根据权利要求1所述的一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：当进入普通坐便器器状态时，人坐在坐便器上，臀部会按下翻板开关，开关触动传感器，系统识别有人使用坐便器，控制器给继电器传送IO信号，继电器控制冲水阀门打开，少量水会经由冲水口喷出，起到润滑坐便器的作用，防止坐便器过于干燥粘连大小便。

5.根据权利要求1所述的一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：当进入尿检状态时，人坐在坐便器上，同样臀部会按下翻板开关，系统控制传感器不进入工作状态，水阀不打开，以防止水中杂质混入尿液，影响检测结果。

6.根据权利要求1所述的一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：当如厕结束后，翻板开关恢复初始状态，传感器识别如厕结束，传递信号给中央控制器，控制器输送指令给继电器，继电器控制水阀打开，水经由冲水口喷出，起到冲洗坐便，密封导尿管、排便口的作用。

7.根据权利要求5所述的一种具有尿检数据采集功能的尿便分离节水马桶，其特征在于：尿检过程中，尿检设备中的流量传感器会检测尿液量，当尿液进入中段液的时候，会发送指令给控制板，控制板发送信号给电机，电机驱动尿液采集器将试纸伸向排尿通道，待试纸湿润，电机驱动尿液采集器将试纸送入尿液分析器，尿液分析器开始工作，检测试纸变色情况，并将检测到的数据经由控制板上传到，信号处理器，信号处理器将数据进一步处理，上传到中央处理器，中央处理器将获取到的尿检信息与用户输入信息进行整合分离处理，统计并且记录每一次不用状态下的尿检数据；中央处理器会将信息存储在存储器中，并将数据上传到移动终端，完成尿检过程，尿检完成后，尿液采集器会将试纸送入试纸盒，排出坐便器，尿检完成后，清洁装置工作，清洗尿液采集器，每完成一次尿检流程，控制器系统及尿检设备系统恢复初始状态，等待下一次检测。