CN109307095A - 一种智能感应水龙头 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种智能感应水龙头，包括水龙头、输水管路、第一电磁阀、红外传感器、主控电路、电源模块；所述输水管路的一端连接水龙头，输水管路内设置所述第一电磁阀；红外传感器靠近水龙头设置；所述主控电路分别连接第一电磁阀、红外传感器、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀、红外传感器、主控电路，为其提供工作所需的电能；所述红外传感器包括红外发射电路、红外接收电路；所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵。本发明提出的智能感应水龙头，可提升智能感应水龙头设置的便利性，且能有效节约能源，保护环境。

Description

一种智能感应水龙头

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及一种智能感应水龙头，尤其涉及一种便于在户外设置的智能感应水龙头。

背景技术

感应水龙头能自动感应是否有人需要使用水龙头，从而控制水龙头的开关，将手或盛水容器、洗涤物品伸入感应范围内，龙头即自动出水，离开后即停止出水。

由于现有的感应水龙头使用了电子设备，需要源源不断的电源支撑，现有的感应水龙只能设置在连通电网的场所。这种设置方式影响了感应水龙头的推广，如在一些景区或岛屿，部分区域没有连通电网，则无法使用感应水龙头。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的感应水龙头的结构，以便克服现有感应水龙头存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能感应水龙头，可提升智能感应水龙头设置的便利性，且能有效节约能源，保护环境。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能感应水龙头，所述智能感应水龙头包括：水龙头、输水管路、第一电磁阀、红外传感器、主控电路、电源模块；

所述输水管路的一端连接水龙头，输水管路内设置所述第一电磁阀；红外传感器靠近水龙头设置；

所述主控电路分别连接第一电磁阀、红外传感器、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀、红外传感器、主控电路，为其提供工作所需的电能；

所述红外传感器包括红外发射电路、红外接收电路；红外发射电路包括多谐振荡器、红外发射二极管，多谐振荡器配合红外发射二极管；红外接收电路包括红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器，红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器依次连接；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电；

所述输水管路包括冷水输送管路、热水输送管路，冷水输送管路、热水输送管路分别设有第二电磁阀、第三电磁阀，第二电磁阀、第三电磁阀分别连接主控电路；

所述热水输送管路内设有一电加热器，电加热器连接主控电路及电源模块；所述热水输送管路内设有第一温度传感器，第一温度传感器连接主控电路、电源模块；

所述甲醇水重整制氢装置设有第一高温尾气排放管路，第一高温尾气排放管路包括金属材质的换热区域，换热区域设置于热水输送管路中；第一高温尾气排放管路内设有第二温度传感器、第四电磁阀，第二温度传感器、第四电磁阀连接主控电路；

所述甲醇水重整制氢装置设有第二高温尾气排放管路，第二高温尾气排放管路设有第五电磁阀，第二高温尾气排放管路直接将高温尾气排放。

作为本发明的一种优选方案，所述智能感应水龙头还包括小型水轮发电机，电源模块包括充电电池，小型水轮发电机连接充电电池。

一种智能感应水龙头，所述智能感应水龙头包括：水龙头、输水管路、第一电磁阀、红外传感器、主控电路、电源模块；

所述输水管路的一端连接水龙头，输水管路内设置所述第一电磁阀；红外传感器靠近水龙头设置；

所述主控电路分别连接第一电磁阀、红外传感器、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀、红外传感器、主控电路，为其提供工作所需的电能；

所述红外传感器包括红外发射电路、红外接收电路；红外发射电路包括多谐振荡器、红外发射二极管，多谐振荡器配合红外发射二极管；红外接收电路包括红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器，红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器依次连接；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电。

本发明的有益效果在于：本发明提出的智能感应水龙头，可提升智能感应水龙头设置的便利性，且能有效节约能源，保护环境。

本发明可以使用水氢机发电，不需要依赖交流电源，非常适宜户外(如景区、岛屿)使用，且无污染(排放物只有二氧化碳和水)、噪音低、使用成本也很低(一公斤甲醇可以发2～3度电，低于电网用电价格，且本装置还可以结合太阳能使用，利用太阳能等能源发出的电能制成甲醇原料，进一步降低成本)。

此外，本发明可以利用水氢机排放的尾气热能为水龙头热水管路中的水加热，进一步降低耗电量。

附图说明

图1为本发明智能感应水龙头的大致结构示意图。

图2为本发明智能感应水龙头的组成示意图。

图3为本发明智能感应水龙头中红外传感器的组成示意图。

图4为本发明智能感应水龙头的详细结构示意图。

图5为本发明智能感应水龙头中热水输送管路内的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1、图2，本发明揭示了一种智能感应水龙头，所述智能感应水龙头包括：水龙头15、输水管路14、第一电磁阀12、红外传感器13、主控电路11、电源模块。如图1所示，图1揭示了若干水龙头15共用一个输水管路14，共用一个主控电路11及电源模块，每个水龙头设有对应的第一电磁阀12、红外传感器13；当然，也可以只包括一个水龙头。

所述输水管路14的一端连接水龙头15，输水管路14内设置所述第一电磁阀12；红外传感器13靠近水龙头15设置。

所述主控电路11分别连接第一电磁阀12、红外传感器13、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀12、红外传感器13、主控电路11，为其提供工作所需的电能。

请参阅图3，所述红外传感器13包括红外发射电路131、红外接收电路132；红外发射电路131包括多谐振荡器1311、红外发射二极管1312，多谐振荡器1311配合红外发射二极管1312；红外接收电路132包括红外接收器1321、运算放大器1322、音频译码器1323、继电器1324，红外接收器1321接收红外发射电路131发射的信号；红外接收器1321、运算放大器1322、音频译码器1323、继电器1324依次连接。

所述电源模块包括水氢机30；所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32、气泵33，甲醇水重整制氢装置31、气泵33分别连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31设有液体泵34，甲醇水重整制氢装置31连接原料存储容器40，液体泵34将原料存储容器40中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置31，甲醇水重整制氢装置31利用原料存储容器40中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，同时生成水(生成的水可以输送至输水管路14)。

水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的专利：中国专利CN201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利CN201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利CN 201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201410621689.X，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。

此外，为了智能感应水龙头能够平稳工作，同时避免水氢机30一直处于工作状态，水氢机连接一电池20(可以为锂电池)，由于智能感应水龙头需要的电能可能不大，不需要水氢机30一直处于工作状态，可以主要由电池20提供电能；在电池20电量达到设定值时，水氢机30启动，为智能感应水龙头提供电能，同时为电池20充电，为电池20充完电后，主控电路可以控制水氢机30停机。在需要水氢机30工作时，主控电路控制水氢机工作。

请参阅图4、图5，本实施例中，所述输水管路14包括冷水输送管路141、热水输送管路142，冷水输送管路141、热水输送管路142分别设有第二电磁阀17、第三电磁阀18(为每个水龙头均分配相应的第二电磁阀17、第三电磁阀18)，第二电磁阀17、第三电磁阀18分别连接主控电路11。此时，第二电磁阀17、第三电磁阀18的其中一个作为第一电磁阀12，当然，也可以每个水龙头15设置三个电磁阀，第一电磁阀作为总阀。

所述热水输送管路142内设有一电加热器16，电加热器16连接主控电路11及电源模块；所述热水输送管路142内设有第一温度传感器19，第一温度传感器19连接主控电路11、电源模块。

所述甲醇水重整制氢装置31设有第一高温尾气排放管路311、第二高温尾气排放管路312，第一高温尾气排放管路311包括金属材质的换热区域3112，换热区域设置于热水输送管路142中；第一高温尾气排放管路311内设有第二温度传感器3111、第四电磁阀3110，第二温度传感器3111、第四电磁阀3110连接主控电路11。所述第二高温尾气排放管路312设有第五电磁阀3120，第二高温尾气排放管路312直接将高温尾气排放。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述智能感应水龙头还包括小型水轮发电机，电源模块包括充电电池，小型水轮发电机连接充电电池。

小型水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成。定子主要由机座、铁芯和绕组等部件组成；定子铁芯用冷轧硅钢片叠成，按制造和运输条件可做成整体和分瓣结构。水轮发电机冷却方式一般采用密闭循环空气冷却。特大容量机组倾向于以水作为冷却介质，直接冷却定子。如同时冷却定子和转子则为双水内冷水轮发电机组。

小型水轮发电机的组成是本领域技术人员的惯用技术手段，并非本申请的核心改进，这里不做赘述。

实施例三

请参阅图1，本发明揭示一种智能感应水龙头，所述智能感应水龙头包括：水龙头15、输水管路14、第一电磁阀12、红外传感器13、主控电路11、电源模块。如图1所示，图1揭示了若干水龙头15共用一个输水管路14，共用一个主控电路11及电源模块，每个水龙头设有对应的第一电磁阀12、红外传感器13；当然，也可以只包括一个水龙头。

所述输水管路14的一端连接水龙头15，输水管路14内设置所述第一电磁阀12；红外传感器13靠近水龙头15设置。

所述主控电路11分别连接第一电磁阀12、红外传感器13、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀12、红外传感器13、主控电路11，为其提供工作所需的电能。

所述红外传感器13包括红外发射电路131、红外接收电路132；红外发射电路131包括多谐振荡器1311、红外发射二极管1312，多谐振荡器1311配合红外发射二极管1312；红外接收电路132包括红外接收器1321、运算放大器1322、音频译码器1323、继电器1324，红外接收器1321接收红外发射电路131发射的信号；红外接收器1321、运算放大器1322、音频译码器1323、继电器1324依次连接。

所述电源模块包括水氢机30；所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32、气泵33，甲醇水重整制氢装置31、气泵33分别连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31设有液体泵34，甲醇水重整制氢装置31连接原料存储容器40，液体泵34将原料存储容器40中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置31，甲醇水重整制氢装置31利用原料存储容器40中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，同时生成水(生成的水可以输送至输水管路14)。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述智能感应水龙头还包括语音数据库、语音获取模块、语音识别模块、语音命令执行模块、语音自学习模块、语音数据库更新模块，可以对智能感应水龙头进行语音控制。

所述语音数据库用以存储语音数据，以及各语音数据对应的执行命令；所述语音获取模块用以获取语音数据；所述语音识别模块用以将获取的语音数据与所述语音数据库中的语音数据进行比对，若语音数据库中存在符合的语音数据，将比对结果反馈至语音命令执行模块；所述语音命令执行模块用以根据语音识别模块的识别结果执行对应的命令；所述语音自学习模块用以根据用户的语音发声习惯为其设定特定的语音比对数据；语音比对数据通过语音自学习模块根据用户的发音习惯自学习得到；所述语音数据库更新模块用以将所述语音自学习模块为设定用户设定的特定语音比对数据更新至语音数据库中，使得语音数据库中设定用户具有特定的语音比对数据库。

具体地，所述语音自学习模块用以获取用户的第一语音数据，判断该第一语音数据是否有记录，若无记录，初始化其语音值序列；若有记录，则获取该第一语音数据的语音值序列；语音值序列中记录至少一个数据，该数据代表某语音数据与另一语音数据的语音值，该语音值达到设定阈值时，表示某语音数据与另一语音数据相近似，认为两者对应同一语音命令。

若语音识别模块未能在语音数据库中找到对应的语音数据，或者被用户反馈语音识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二语音数据被语音识别模块识别成功，或者用户通过除语音方式之外的其他途径发送控制命令、该控制命令对应的语音数据为第二语音数据；则将第一语音数据对应第二语音数据的语音值增加设定值，而后，判断该语音值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的语音比对数据库中，将第一语音数据增加至第二语音数据对应的控制命令所对应的语音数据，且第一语音数据的比对优先级大于第二语音数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位上海用户首次通过语音控制，发出qiēwěi的语音命令，刚开始系统不能识别(与chīfàn的发声不同)；用户马上发出普通话chīfàn进行纠正控制，此时两个发音的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过qiēwěi作为吃饭的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将qiēwěi作为首先要比对的语音数据。

实施例五

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述智能感应水龙头还包括手势数据库、手势识别模块、手势命令执行模块、手势自学习模块、手势数据库更新模块，可以对智能感应水龙头进行手势控制。

所述手势数据库用以存储手势数据，以及各手势数据对应的执行命令；所述手势识别模块用以将获取的手势数据与所述手势数据库中的手势数据进行比对，若手势数据库中存在符合的手势数据，将比对结果反馈至手势命令执行模块；所述手势命令执行模块用以根据手势识别模块的识别结果执行对应的命令；所述手势自学习模块用以根据用户的手势习惯为其设定特定的手势比对数据；手势比对数据通过手势自学习模块根据用户的手势习惯自学习得到；所述手势数据库更新模块用以将所述手势自学习模块为设定用户设定的特定手势比对数据更新至手势数据库中，使得手势数据库中设定用户具有特定的手势比对数据库；

具体地，所述手势自学习模块用以获取用户的第一手势数据，判断该第一手势数据是否有记录，若无记录，初始化其手势值序列；若有记录，则获取该第一手势数据的手势值序列；手势值序列中记录至少一个数据，该数据代表某手势数据与另一手势数据的手势值，该手势值达到设定阈值时，表示某手势数据与另一手势数据相近似，认为两者对应同一手势命令；

若手势识别模块未能在手势数据库中找到对应的手势数据，或者被用户反馈手势识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二手势数据被手势识别模块识别成功，或者用户通过其他途径发送控制命令、该控制命令对应的手势数据为第二手势数据；则将第一手势数据对应第二手势数据的手势值增加设定值，而后，判断该手势值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的手势比对数据库中，将第一手势数据增加至第二手势数据对应的控制命令所对应的手势数据，且第一手势数据的比对优先级大于第二手势数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位用户首次通过手势控制，希望发出某一手势命令(如控制设备启动)，该手势命令初始手势动作为“180°翻转手掌”，而用户只进行了“90°翻转手掌”，系统不能识别该动作(或者识别错误)；用户马上进行纠正控制，此时两个手势的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过“90°翻转手掌”作为控制设备启动的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将“90°翻转手掌”作为首先要比对的手势数据。

综上所述，本发明提出的智能感应水龙头，可提升智能感应水龙头设置的便利性，且能有效节约能源，保护环境。

本发明可以使用水氢机发电，不需要依赖交流电源，非常适宜户外(如景区、岛屿)使用，且无污染(排放物只有二氧化碳和水)、噪音低、使用成本也很低(一公斤甲醇可以发2～3度电，低于电网用电价格，且本装置还可以结合太阳能使用，利用太阳能等能源发出的电能制成甲醇原料，进一步降低成本)。

此外，本发明可以利用水氢机排放的尾气热能为水龙头热水管路中的水加热，进一步降低耗电量。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (3)

1.一种智能感应水龙头，其特征在于，所述智能感应水龙头包括：水龙头、输水管路、第一电磁阀、红外传感器、主控电路、电源模块；

所述输水管路的一端连接水龙头，输水管路内设置所述第一电磁阀；红外传感器靠近水龙头设置；

所述主控电路分别连接第一电磁阀、红外传感器、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀、红外传感器、主控电路，为其提供工作所需的电能；

所述红外传感器包括红外发射电路、红外接收电路；红外发射电路包括多谐振荡器、红外发射二极管，多谐振荡器配合红外发射二极管；红外接收电路包括红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器，红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器依次连接；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电；

所述输水管路包括冷水输送管路、热水输送管路，冷水输送管路、热水输送管路分别设有第二电磁阀、第三电磁阀，第二电磁阀、第三电磁阀分别连接主控电路；

所述热水输送管路内设有一电加热器，电加热器连接主控电路及电源模块；所述热水输送管路内设有第一温度传感器，第一温度传感器连接主控电路、电源模块；

所述甲醇水重整制氢装置设有第一高温尾气排放管路，第一高温尾气排放管路包括金属材质的换热区域，换热区域设置于热水输送管路中；第一高温尾气排放管路内设有第二温度传感器、第四电磁阀，第二温度传感器、第四电磁阀连接主控电路；

所述甲醇水重整制氢装置设有第二高温尾气排放管路，第二高温尾气排放管路设有第五电磁阀，第二高温尾气排放管路直接将高温尾气排放。

2.根据权利要求1所述的智能感应水龙头，其特征在于：

所述智能感应水龙头还包括小型水轮发电机，电源模块包括充电电池，小型水轮发电机连接充电电池。

3.一种智能感应水龙头，其特征在于，所述智能感应水龙头包括：水龙头、输水管路、第一电磁阀、红外传感器、主控电路、电源模块；

所述输水管路的一端连接水龙头，输水管路内设置所述第一电磁阀；红外传感器靠近水龙头设置；

所述主控电路分别连接第一电磁阀、红外传感器、电源模块，控制其工作；电源模块分别连接第一电磁阀、红外传感器、主控电路，为其提供工作所需的电能；

所述红外传感器包括红外发射电路、红外接收电路；红外发射电路包括多谐振荡器、红外发射二极管，多谐振荡器配合红外发射二极管；红外接收电路包括红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器，红外接收器、运算放大器、音频译码器、继电器依次连接；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电。