CN109556300B - 洗浴水量预警机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗浴水量预警机构，包括：恒温电热水器，包括ABS外壳、防干烧保护设备、双可控硅、恒温控制设备、双断双开继电器、变压器和红外线水流传感器；液晶显示屏，嵌入在与恒温电热水器连接的喷头的外壳内，用于接收喷头估算水压并显示喷头估算水压，并在喷头估算水压小于等于限量时，显示与水量不足相关的红色提醒信息；水压检测设备，设置在厨房所在住宅的总进水管处，用于检测总进水管处的进水水压，以作为现场输入水压输出；水压分析设备，分别与水压检测设备和流水识别设备连接，用于基于开启水龙头数量以及现场输入水压估算打开喷头时喷头的现场水压。通过本发明，能够为洗浴用户提供可靠的参考数据。

Description

洗浴水量预警机构

技术领域

本发明涉及恒温电热水器领域，尤其涉及一种洗浴水量预警机构。

背景技术

恒温电热水器中是指在进水流量和进水温度以及燃气压力有所变化的情况下，仍能保持用户所设定的出水温度的基本恒定的热水器。

电热水器分速热式、即热式和储水式。其中速热式和储水式电热水器目前还是通过混水阀调节冷热水比例，调到适合自己的洗浴温度。即热式的电热水器没有混合冷水，实现恒温的原理是：热水器内置步进电机，测试进水管的水流量，并转化成电信号输入主板处理器，在出水管上有温度传感器，得到的温度结果也会输入主板处理器，经过处理器计算后，按结果控制发热管，调节发热功率，从而实现出水温度的恒定。

发明内容

为了解决现有技术中用户使用恒温电热水器时在其他用水设备同时打开情况下容易导致出水流量不足的技术问题，本发明提供了一种洗浴水量预警机构。

为此，本发明需要具备以下两处关键的发明点：(1)通过对像素点的数量和数值的分析，筛选出有效目标在图像中占据的图案，以节省相应的运算资源；(2)采用流水识别设备对厨房内当前开启的水龙头数量进行判断，并采用水压分析设备以基于判断结果估算打开所述喷头时喷头的现场水压，以在估算结果偏小时及时进行现场报警，实现对洗浴用户的有效提醒。

根据本发明的一方面，提供了一种洗浴水量预警机构，所述机构包括：

恒温电热水器，包括ABS外壳、防干烧保护设备、双可控硅、恒温控制设备、双断双开继电器、变压器和红外线水流传感器。

更具体地，在所述洗浴水量预警机构中：所述ABS外壳用于封装所述防干烧保护设备、所述双可控硅、所述恒温控制设备、所述双断双开继电器、所述变压器和所述红外线水流传感器。

更具体地，在所述洗浴水量预警机构中：所述双断双开继电器设置在所述变压器和所述恒温控制设备之间，所述红外线水流传感器设置在恒温电热水器的冷水进口的上方。

更具体地，在所述洗浴水量预警机构中，还包括：

液晶显示屏，嵌入在与恒温电热水器连接的喷头的外壳内，用于接收喷头估算水压并显示所述喷头估算水压，并在所述喷头估算水压小于等于限量时，显示与水量不足相关的红色提醒信息；水压检测设备，设置在厨房所在住宅的总进水管处，用于检测所述总进水管处的进水水压，以作为现场输入水压输出；鱼眼摄像设备，设置在厨房内，用于对厨房内部场景执行大视野图像成像处理，以获得时间轴上连续的各帧大视野成像图像；对比度提升设备，与所述鱼眼摄像设备连接，用于接收时间轴上连续的各帧大视野成像图像，面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，对所述大视野成像图像执行与所述大视野成像图像信噪比成反比的提升强度的对比度提升操作，以获得对应的即时提升图像；图案筛查设备，与所述对比度提升设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，接收所述即时提升图像，获取所述即时提升图像中的各个目标，检查每一个目标占据的像素点总数，将占据的像素点总数小于等于预设数量阈值的目标筛除，以输出剩余的多个目标；内容辨识设备，与所述图案筛查设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，接收所述剩余的多个目标，遍历每一个剩余的目标内的各个像素点的各个像素值以组成对应的像素值数组，分析每一个剩余的目标的像素值数组的变化程度；变化检测设备，与所述内容辨识设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，将变化程度超限的像素值数组对应的目标作为参考目标，输出所述即时提升图像中的多个参考目标分别处于所述即时提升图像中的多个参考图案；参数解析设备，与所述变化检测设备连接，用于累加每一帧大视野成像图像分别对应的多个参考图案的面积总和，以获得对应大视野成像图像的参考面积；面积比对设备，与所述参数解析设备连接，用于接收所述各帧大视野成像图像分别对应的各个参考面积，对所述各个参考面积进行比较，以获得最大参考面积所对应的大视野成像图像用作现场参考图像输出；均值滤波设备，与所述面积比对设备连接，用于对所述现场参考图像执行均值滤波处理，以获得并输出对应的均值滤波图像；流水识别设备，与所述均值滤波设备连接，用于基于水龙头成像特征获取所述均值滤波图像中的各个水龙头对象分别所在的矩形区域，对每一个矩形区域执行基于水体亮度阈值范围的水体识别，以将识别到水体的矩形区域作为流水状态区域，并将所述均值滤波图像中的流水状态区域的数量作为开启水龙头数量输出；水压分析设备，分别与所述水压检测设备和所述流水识别设备连接，用于基于所述开启水龙头数量以及所述现场输入水压估算打开所述喷头时喷头的现场水压以作为喷头估算水压输出；其中，在所述水压分析设备中，在所述现场输入水压恒定的情况下，所述开启水龙头数量越多，估算的打开所述喷头时喷头的现场水压越小。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的洗浴水量预警机构的恒温电热水器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的洗浴水量预警机构的实施方案进行详细说明。

恒温电热水器内部结构包括：红外线水流传感器、进水温度传感器、3D MAX集成极速加热系统(软件模拟系统)、防干烧保护器、出水温度传感器、恒温控制系统、可控硅、防漏电保护装置。

水流开关采用红外线水流传感器，精确测量进水流量及进水温度，将数据传送给微电脑进行数据处理，将设定水温减去进水温度，结合进水流量及出水温度，及时调整加热系统输出功率，从而真正实现精准恒温的目的。在突然停水来不及关水阀时，水路有回流的情况下，不产生水流信号，预防干烧现象发生；

没有磁感应器件，不受磁场干绕，寿命更长；另外，红外线具有抗菌、杀毒功能，有效净化水质，有益皮肤健康。适合各种热水器水流启动的装置。绝缘材料，品质可靠更安全。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种洗浴水量预警机构，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的洗浴水量预警机构包括：

如图1所示，恒温电热水器，包括ABS外壳、防干烧保护设备、双可控硅、恒温控制设备、双断双开继电器、变压器和红外线水流传感器。

接着，继续对本发明的洗浴水量预警机构的具体结构进行进一步的说明。

在所述洗浴水量预警机构中：所述ABS外壳用于封装所述防干烧保护设备、所述双可控硅、所述恒温控制设备、所述双断双开继电器、所述变压器和所述红外线水流传感器。

在所述洗浴水量预警机构中：所述双断双开继电器设置在所述变压器和所述恒温控制设备之间，所述红外线水流传感器设置在恒温电热水器的冷水进口的上方。

在所述洗浴水量预警机构中，还包括：

液晶显示屏，嵌入在与恒温电热水器连接的喷头的外壳内，用于接收喷头估算水压并显示所述喷头估算水压，并在所述喷头估算水压小于等于限量时，显示与水量不足相关的红色提醒信息；

水压检测设备，设置在厨房所在住宅的总进水管处，用于检测所述总进水管处的进水水压，以作为现场输入水压输出；

鱼眼摄像设备，设置在厨房内，用于对厨房内部场景执行大视野图像成像处理，以获得时间轴上连续的各帧大视野成像图像；

对比度提升设备，与所述鱼眼摄像设备连接，用于接收时间轴上连续的各帧大视野成像图像，面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，对所述大视野成像图像执行与所述大视野成像图像信噪比成反比的提升强度的对比度提升操作，以获得对应的即时提升图像；

图案筛查设备，与所述对比度提升设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，接收所述即时提升图像，获取所述即时提升图像中的各个目标，检查每一个目标占据的像素点总数，将占据的像素点总数小于等于预设数量阈值的目标筛除，以输出剩余的多个目标；

内容辨识设备，与所述图案筛查设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，接收所述剩余的多个目标，遍历每一个剩余的目标内的各个像素点的各个像素值以组成对应的像素值数组，分析每一个剩余的目标的像素值数组的变化程度；

变化检测设备，与所述内容辨识设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，将变化程度超限的像素值数组对应的目标作为参考目标，输出所述即时提升图像中的多个参考目标分别处于所述即时提升图像中的多个参考图案；

参数解析设备，与所述变化检测设备连接，用于累加每一帧大视野成像图像分别对应的多个参考图案的面积总和，以获得对应大视野成像图像的参考面积；

面积比对设备，与所述参数解析设备连接，用于接收所述各帧大视野成像图像分别对应的各个参考面积，对所述各个参考面积进行比较，以获得最大参考面积所对应的大视野成像图像用作现场参考图像输出；

均值滤波设备，与所述面积比对设备连接，用于对所述现场参考图像执行均值滤波处理，以获得并输出对应的均值滤波图像；

流水识别设备，与所述均值滤波设备连接，用于基于水龙头成像特征获取所述均值滤波图像中的各个水龙头对象分别所在的矩形区域，对每一个矩形区域执行基于水体亮度阈值范围的水体识别，以将识别到水体的矩形区域作为流水状态区域，并将所述均值滤波图像中的流水状态区域的数量作为开启水龙头数量输出；

水压分析设备，分别与所述水压检测设备和所述流水识别设备连接，用于基于所述开启水龙头数量以及所述现场输入水压估算打开所述喷头时喷头的现场水压以作为喷头估算水压输出；

其中，在所述水压分析设备中，在所述现场输入水压恒定的情况下，所述开启水龙头数量越多，估算的打开所述喷头时喷头的现场水压越小。

在所述洗浴水量预警机构中：

所述均值滤波设备、所述参数解析设备和所述面积比对设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现；

其中，在所述内容辨识设备中，分析每一个剩余的目标的像素值数组的变化程度包括：获取所述像素值数组中的最大值和最小值，将所述最大值减去所述最小值获得的差值除以所述像素值数组的像素值数量以获得所述像素值数组的变化程度。

在所述洗浴水量预警机构中，还包括：

信噪比处理设备，位于鱼眼摄像设备和对比度提升设备之间，用于对各帧大视野成像图像任一作为大视野成像图像进行相同处理以获得对应的信噪比处理图像，并将获得的各帧信噪比处理图像分别替换各帧大视野成像图像发送给对比度提升设备。

在所述洗浴水量预警机构中：所述信噪比处理设备用于接收大视野成像图像，确定大视野成像图像中的每一个对象区域的信噪比，并基于大视野成像图像中各个对象区域的信噪比确定整个大视野成像图像的当前信噪比，用于在接收到的当前信噪比大于等于预设比例阈值时，基于接收到的当前信噪比对所述大视野成像图像执行对应强度的加权均值滤波处理以获得并输出加权均值滤波图像，还基于接收到的当前信噪比对所述加权均值滤波图像执行对应强度的非线性滤波处理以获得并输出信噪比处理图像；所述信噪比处理设备还用于在接收到的当前信噪比小于预设比例阈值时，对所述大视野成像图像依次执行第一固定强度的加权均值滤波处理和第二固定强度的非线性滤波处理以获得并输出信噪比处理图像。

在所述洗浴水量预警机构中，还包括：

DDR3显存设备，与所述信噪比处理设备连接，用于接收所述信噪比处理图像，并暂存所述信噪比处理图像。

在所述洗浴水量预警机构中：所述信噪比处理设备包括信噪比提取单元、选择性处理单元和图像输出单元；

其中，在所述信噪比处理设备中，所述信噪比提取单元用于确定大视野成像图像中的每一个对象区域的信噪比，并基于大视野成像图像中各个对象区域的信噪比确定整个大视野成像图像的当前信噪比。

另外，DDR3显存可以看作是DDR2的改进版，二者有很多相同之处，主要采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式。不过DDR3核心有所改进：DDR3显存采用0.11微米生产工艺，耗电量较DDR2明显降低。此外，DDR3显存采用了“Pseudo Open Drain”接口技术，只要电压合适，显示芯片可直接支持DDR3显存。当然，显存颗粒较长的延迟时间(CAS latency)一直是高频率显存的一大通病，DDR3也不例外，DDR3的CAS latency为5/6/7/8，相比之下DDR2为3/4/5。

客观地说，DDR3相对于DDR2在技术上并无突飞猛进的进步，但DDR3的性能优势仍比较明显：

(1)功耗和发热量较小：吸取了DDR2的教训，在控制成本的基础上减小了能耗和发热量，使得DDR3更易于被用户和厂家接受；

(2)工作频率更高：由于能耗降低，DDR3可实现更高的工作频率，在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点，同时还可作为显卡的卖点之一，这在搭配DDR3显存的显卡上已有所表现；

(3)降低显卡整体成本：DDR2显存颗粒规格多为4M X 32bit，搭配中高端显卡常用的128MB显存便需8颗。而DDR3显存规格多为8M X32bit，单颗颗粒容量较大，4颗即可构成128MB显存。如此一来，显卡PCB面积可减小，成本得以有效控制，此外，颗粒数减少后，显存功耗也能进一步降低；

(4)通用性好：相对于DDR变更到DDR2，DDR3对DDR2的兼容性更好。由于针脚、封装等关键特性不变，搭配DDR2的显示核心和公版设计的显卡稍加修改便能采用DDR3显存，这对厂商降低成本大有好处。

采用本发明的洗浴水量预警机构，针对现有技术中用户使用恒温电热水器时在其他用水设备同时打开情况下容易导致出水流量不足的技术问题，通过对像素点的数量和数值的分析，筛选出有效目标在图像中占据的图案，以节省相应的运算资源；更重要的是，采用流水识别设备对厨房内当前开启的水龙头数量进行判断，并采用水压分析设备以基于判断结果估算打开所述喷头时喷头的现场水压，以在估算结果偏小时及时进行现场报警，实现对洗浴用户的有效提醒。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，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、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种洗浴水量预警机构，其特征在于，所述机构包括：

恒温电热水器，包括ABS外壳、防干烧保护设备、双可控硅、恒温控制设备、双断双开继电器、变压器和红外线水流传感器；

所述ABS外壳用于封装所述防干烧保护设备、所述双可控硅、所述恒温控制设备、所述双断双开继电器、所述变压器和所述红外线水流传感器；

所述双断双开继电器设置在所述变压器和所述恒温控制设备之间，所述红外线水流传感器设置在恒温电热水器的冷水进口的上方；

液晶显示屏，嵌入在与恒温电热水器连接的喷头的外壳内，用于接收喷头估算水压并显示所述喷头估算水压，并在所述喷头估算水压小于等于限量时，显示与水量不足相关的红色提醒信息；

水压检测设备，设置在厨房所在住宅的总进水管处，用于检测所述总进水管处的进水水压，以作为现场输入水压输出；

鱼眼摄像设备，设置在厨房内，用于对厨房内部场景执行大视野图像成像处理，以获得时间轴上连续的各帧大视野成像图像；

对比度提升设备，与所述鱼眼摄像设备连接，用于接收时间轴上连续的各帧大视野成像图像，面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，对所述大视野成像图像执行与所述大视野成像图像信噪比成反比的提升强度的对比度提升操作，以获得对应的即时提升图像；

图案筛查设备，与所述对比度提升设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，接收所述即时提升图像，获取所述即时提升图像中的各个目标，检查每一个目标占据的像素点总数，将占据的像素点总数小于等于预设数量阈值的目标筛除，以输出剩余的多个目标；

内容辨识设备，与所述图案筛查设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，接收所述剩余的多个目标，遍历每一个剩余的目标内的各个像素点的各个像素值以组成对应的像素值数组，分析每一个剩余的目标的像素值数组的变化程度；

变化检测设备，与所述内容辨识设备连接，用于面对各帧大视野成像图像中的任一帧图像，将变化程度超限的像素值数组对应的目标作为参考目标，输出所述即时提升图像中的多个参考目标分别处于所述即时提升图像中的多个参考图案；

参数解析设备，与所述变化检测设备连接，用于累加每一帧大视野成像图像分别对应的多个参考图案的面积总和，以获得对应大视野成像图像的参考面积；

面积比对设备，与所述参数解析设备连接，用于接收所述各帧大视野成像图像分别对应的各个参考面积，对所述各个参考面积进行比较，以获得最大参考面积所对应的大视野成像图像用作现场参考图像输出；

均值滤波设备，与所述面积比对设备连接，用于对所述现场参考图像执行均值滤波处理，以获得并输出对应的均值滤波图像；

流水识别设备，与所述均值滤波设备连接，用于基于水龙头成像特征获取所述均值滤波图像中的各个水龙头对象分别所在的矩形区域，对每一个矩形区域执行基于水体亮度阈值范围的水体识别，以将识别到水体的矩形区域作为流水状态区域，并将所述均值滤波图像中的流水状态区域的数量作为开启水龙头数量输出；

水压分析设备，分别与所述水压检测设备和所述流水识别设备连接，用于基于所述开启水龙头数量以及所述现场输入水压估算打开所述喷头时喷头的现场水压以作为喷头估算水压输出；

其中，在所述水压分析设备中，在所述现场输入水压恒定的情况下，所述开启水龙头数量越多，估算的打开所述喷头时喷头的现场水压越小。

2.如权利要求1所述的洗浴水量预警机构，其特征在于：

所述均值滤波设备、所述参数解析设备和所述面积比对设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现；

其中，在所述内容辨识设备中，分析每一个剩余的目标的像素值数组的变化程度包括：获取所述像素值数组中的最大值和最小值，将所述最大值减去所述最小值获得的差值除以所述像素值数组的像素值数量以获得所述像素值数组的变化程度。

3.如权利要求2所述的洗浴水量预警机构，其特征在于，所述机构包括：

信噪比处理设备，位于鱼眼摄像设备和对比度提升设备之间，用于对各帧大视野成像图像任一作为大视野成像图像进行相同处理以获得对应的信噪比处理图像，并将获得的各帧信噪比处理图像分别替换各帧大视野成像图像发送给对比度提升设备。

4.如权利要求3所述的洗浴水量预警机构，其特征在于：

所述信噪比处理设备用于接收大视野成像图像，确定大视野成像图像中的每一个对象区域的信噪比，并基于大视野成像图像中各个对象区域的信噪比确定整个大视野成像图像的当前信噪比，用于在接收到的当前信噪比大于等于预设比例阈值时，基于接收到的当前信噪比对所述大视野成像图像执行对应强度的加权均值滤波处理以获得并输出加权均值滤波图像，还基于接收到的当前信噪比对所述加权均值滤波图像执行对应强度的非线性滤波处理以获得并输出信噪比处理图像；所述信噪比处理设备还用于在接收到的当前信噪比小于预设比例阈值时，对所述大视野成像图像依次执行第一固定强度的加权均值滤波处理和第二固定强度的非线性滤波处理以获得并输出信噪比处理图像。

5.如权利要求4所述的洗浴水量预警机构，其特征在于，所述机构包括：

DDR3显存设备，与所述信噪比处理设备连接，用于接收所述信噪比处理图像，并暂存所述信噪比处理图像。

6.如权利要求5所述的洗浴水量预警机构，其特征在于：

所述信噪比处理设备包括信噪比提取单元、选择性处理单元和图像输出单元；

其中，在所述信噪比处理设备中，所述信噪比提取单元用于确定大视野成像图像中的每一个对象区域的信噪比，并基于大视野成像图像中各个对象区域的信噪比确定整个大视野成像图像的当前信噪比。

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