CN112946219B - 一种具有水质检测及监控功能的智能水箱 - Google Patents

一种具有水质检测及监控功能的智能水箱 Download PDF

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    • G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers

Abstract

本发明公开了一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，属于智能水箱技术领域，该智能水箱包括箱体、驱动机构、冲洗机构和清洗机构，所述箱体顶端设置有带动冲洗机构旋转的驱动机构，所述箱体内部设置有冲洗机构，所述箱体底端设置有清洗机构，当需要对箱体内部进行时，箱体内部的水会被排空，由于设置有集水座，会对箱体内部的部分水进行留存，会导致挤压座的重量增加，增加重量之后的挤压座会对驱动槽内部的挤压气囊进行挤压，使得挤压气囊内部的气体通过第二输气管输送至支撑波纹管内部，使得支撑波纹管膨胀，使得驱动板在滑动槽内部滑动，带动散发碗在箱体侧壁上下移动，可以利用散发凸点实现对冲洗水的散发，使得对箱体的冲洗更加洁净。

Description

一种具有水质检测及监控功能的智能水箱
技术领域
本发明涉及智能水箱技术领域，具体是一种具有水质检测及监控功能的智能水箱。
背景技术
水箱按材质分为玻璃钢水箱、不锈钢水箱、不锈钢内胆玻璃钢水箱、海水玻璃钢水箱、搪瓷水箱、镀锌钢板水箱六种。水箱一般配有HYFI远传液位电动阀、水位监控系统和自动清洗系统以及自洁消毒器，水箱的溢流管与水箱的排水管阀后连接并设防虫网，水箱应有高低不同的两个通气管(设防虫网)，水箱设内外爬梯；水箱一般有进水管、出水管(生活出水管、消防出水管)、溢流管、排水管，水箱按照功能不同分为生活水箱、消防水箱、生产水箱、人防水箱、家用水塔五种；
现有的水箱在使用时存在以下问题：
1、现有的水箱在内部出现较多的水垢需要清洗时，通常需要工作人员进入水箱内部进行清洗，费时费力；
2、现有的水箱当出现渗水现象时无法及时的发现，最终可能导致水箱出水量减少，造成水资源的浪费；
所以，人们急需一种具有水质检测及监控功能的智能水箱来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，该智能水箱包括箱体、进水口、排水口、水质传感器、驱动机构、冲洗机构和清洗机构；
所述箱体顶端设置有进水口，所述箱体底端设置有排水口，所述进水口用于向箱体内部注水，所述排水口用于将箱体内部的水排出，所述箱体内部安装有水质传感器，所述水质传感器用于对箱体内部的水质进行检测，判断水质的好坏，所述箱体内部安装有冲洗机构，所述冲洗机构用于对水箱内部进行冲洗，所述箱体顶端设置有带动冲洗机构旋转的驱动机构，所述驱动机构使得冲洗机构在箱体内部旋转，使得冲洗机构对于箱体的冲洗更加的洁净，所述箱体侧壁设置有清洗机构，所述清洗机构用于对箱体侧壁进行清洗，使得箱体的侧壁更加的洁净，该智能水箱通过控制模块进行控制。
优选的，所述冲洗机构包括冲洗水箱、连接管、螺旋冲洗管、冲洗喷头、支撑机构、排水管、排水阀和增压机构；
所述箱体顶端设置有冲洗水箱，所述冲洗水箱用于对冲洗箱体的水进行存储，所述冲洗水箱底端通过轴密封连接安装有可旋转的连接管，所述连接管下方设置有螺旋冲洗管，所述螺旋冲洗管用于对冲洗箱体的水进行输送，所述螺旋冲洗管上设置有若干个冲洗喷头，所述冲洗喷头用于将螺旋冲洗管内部的水喷射出，对箱体内部进行冲洗，所述螺旋冲洗管底端设置有用于对螺旋冲洗管进行支撑的支撑机构，所述螺旋冲洗管底端设置有排水管，所述排水管上设置有排水阀，所述螺旋冲洗管侧壁设置有增压机构，所述增压机构用于对冲洗喷头喷射出的水进行增压，使得冲洗机构对于箱体内部的冲洗更加的充分和彻底。
优选的，所述支撑机构包括固定座、旋转座、支撑板和支撑架；
所述固定座固定安装于箱体底部，所述固定座上设置有可滑动的旋转座，所述旋转座上固定安装有支撑板，所述支撑板与螺旋冲洗管固定连接，所述支撑板上固定安装有支撑架，所述支撑架与螺旋冲洗管固定连接，所述支撑机构用于对螺旋冲洗管底部进行支撑，使得螺旋冲洗管在旋转冲洗箱体内壁时更加的稳定。
优选的，所述增压机构包括套管、伸缩杆、复位弹簧、增压波纹管、第一输气管和增压气囊；
所述螺旋冲洗管两侧均固定安装有套管，所述套管内部插入有伸缩杆，所述伸缩杆可在离心力的作用下从套管内部伸出，所述伸缩杆与套管之间通过复位弹簧连接，所述复位弹簧用于对伸出的伸缩杆进行复位，所述伸缩杆外侧位于套管内部安装有增压波纹管，所述增压波纹管在伸缩杆伸出时受到挤压，所述增压波纹管用于将螺旋冲洗管旋转时的离心力转化为动力源，驱动螺旋冲洗管的水压增大，使得对于箱体内部的冲洗更加的充分和彻底，所述螺旋冲洗管内部侧壁填充有增压气囊，所述增压气囊与增压波纹管之间通过第一输气管连接，所述第一输气管用于对增压波纹管内部的气体进行输送。
优选的，所述驱动机构包括驱动箱、第一皮带轮、驱动电机、第二皮带轮和驱动皮带；
所述箱体顶端位于冲洗水箱下方设置有驱动箱，所述驱动箱内部连接管外侧固定安装有第一皮带轮，所述驱动箱上方一侧设置有驱动电机，所述驱动电机一端设置有第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮位于同一水平面，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间通过驱动皮带连接。
优选的，所述清洗机构包括支撑座、驱动槽、驱动机构、第二输气管和移动散发机构；
所述箱体底端设置有支撑座，所述支撑座内部开设有驱动槽，所述驱动槽内部设置有驱动机构，所述箱体侧壁设置有移动散发机构，所述驱动机构与移动散发机构之间通过第二输气管连接。
优选的，所述驱动机构包括挤压气囊、挤压座、集水座、浮力条、密封橡胶和进气单向阀；
所述驱动槽内部底端设置有挤压气囊，所述挤压气囊用于对气体进行存储，在需要对箱体内壁进行清洗时，作为动力来源驱动移动散发机构对箱体内壁进行刷洗，所述挤压气囊上方设置有挤压座，所述挤压座用于对挤压气囊进行挤压，所述挤压座上方设置有若干个集水槽，所述集水槽用于对水进行收集，作为挤压挤压气囊的动力来源，所述集水槽上设置有浮力条，所述浮力条用于当箱体内部有水时为挤压座提供更大的浮力，避免挤压座一直对挤压气囊进行挤压而无法实现移动散发机构的往复驱动，所述挤压座与驱动槽之间通过密封橡胶密封连接，避免出现箱体内部的水进入驱动槽内部的现象。
优选的，所述移动散发机构包括滑动槽、支撑波纹管、驱动板、散发碗和散发凸点；
所述箱体侧壁开设有滑动槽，所述滑动槽内部设置有支撑波纹管，所述支撑波纹管用于为移动散发机构的刷洗提供动力来源，所述支撑波纹管顶端设置有驱动板，所述驱动板一侧位于箱体内部设置有散发碗，所述驱动板用于气动散发碗进行移动，所述散发碗与滑动槽之间密封连接，所述散发碗外侧设置有散发凸点，所述散发凸点用于对箱体侧壁的水垢进行刷除。
优选的，所述控制模块包括存储数据库、数据调取单元、数据分析单元、数据采集单元、数据处理单元、信号发送单元和中央控制单元；
所述存储数据库用于对数据采集单元所采集的各类数据进行存储，所述数据调取单元用于对存储数据库中所存储的各类数据进行调取，所述数据分析单元用于对数据调取单元所调取的数据进行分析和计算，判断水箱是否出现了漏水现象，所述数据采集单元用于对水箱内部的各项数据进行采集，所述数据处理单元用于对水箱内部的传感器所采集的数据进行处理，所述信号发送单元用于对数据分析单元和数据处理单元处理之后的结果进行发送，所述中央控制单元用于对整个智能水箱进行智能化控制；
所述存储数据库的输出端电性连接数据调取单元的输入端，所述数据调取单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端，所述数据采集单元的输出端电性连接存储数据库和中央控制单元的输入端，所述中央控制单元的输出端电性连接数据处理单元和数据分析单元的输入端，所述数据处理单元和数据分析单元的输出端电性连接信号发送单元的输入端。
优选的，所述数据采集单元为流量计、水位计和计时器，所述流量计用于对通过排水口排出的水的流量数据进行采集，所述水位计用于对箱体内部的水位数据进行采集，所述计时器用于对时间进行记录；
所述数据调取单元从存储数据库中调取历史流量数据的集合P＝{P1,P2,P3,…,Pn}，其中，n表示流量计n次采集的流量数据，所述数据调取单元从存储数据库中调取历史水位数据的集合Q＝{Q1,Q2,Q3,…,Qn},其中，n表示水位计n次采集的水位数据，所述数据调取单元从存储数据库中调取历史事件数据的集合T＝{T1,T2,T3,…,Tn}，其中，n表示计时器对应流量计和水位计的采集时间点记录的n个时间点；
根据下列公式计算出每一个时间段内的流量变化数据
Figure GDA0003254830930000061
Figure GDA0003254830930000071
根据下列公式计算出每一个时间段内的水位变化数据
Figure GDA0003254830930000072
Figure GDA0003254830930000073
所述箱体为内直径为L的正方体，根据下列公式计算箱体的横截面S；
S＝L*L；
根据下列公式计算某两个时间段内的流量变化
Figure GDA0003254830930000074
Figure GDA0003254830930000075
根据下列公式计算某两个时间段内的水位变化
Figure GDA0003254830930000076
Figure GDA0003254830930000077
根据下列公式计算在时间段i-2至i-1与i-1至i的水体积变化：
Figure GDA0003254830930000078
当
Figure GDA0003254830930000079
时，表明没有出现漏水现象；
当
Figure GDA00032548309300000710
时，表明箱体出现了漏水现象。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置有清洗机构，当需要对箱体内部进行时，箱体内部的水会被排空，此时，由于设置有集水座，会对箱体内部的部分水进行留存，会导致挤压座的重量增加，增加重量之后的挤压座会对驱动槽内部的挤压气囊进行挤压，使得挤压气囊内部的气体通过第二输气管输送至支撑波纹管内部，使得支撑波纹管膨胀，使得驱动板在滑动槽内部滑动，带动散发碗在箱体侧壁上下移动，可以利用散发碗和散发凸点对冲洗水进行散发，使得冲洗水充满箱体内部，增加了冲洗水的冲洗范围，整个过程不需要额外动力来源，不需要人为参与散发，更加的智能化自动化，当利用冲洗机构进行冲洗时，水箱内部的水位上升，挤压座会在水体浮力的作用下上升，挤压气囊恢复正常，再次将箱体内部的水排空时，可以再次利用散发碗和散发凸点对冲洗水进行散发，并且，散发碗的上下移动散发，使得散发碗在箱体内部的占用面积更小。
2、本发明设置有冲洗机构，利用冲洗机构可以实现对形体内部的高压水冲洗，并且，利用驱动电机带动螺旋冲洗管冲洗的过程中伸缩杆在离心力的作用下会伸长，对增压波纹管造成挤压，使得增压波纹管内部的气体通过第一输气管进入增压气囊内部，使得螺旋冲洗管的内径减小，使得通过冲洗喷头喷射出的水流的压力增大，使得对于箱体内部的冲洗更加的洁净，并且，使得在重新的过程中更加的节约水源。
3、设置有控制模块，利用控制模块和水质传感器，不仅可以实现对水质的检测，同时，通过数据分析单元，可以分析出箱体是否出现了漏水现象，使得可以及时的发现水箱是否漏水，避免了由于漏水现象导致的水资源浪费。
附图说明
图1为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱的结构示意图；
图2为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱支撑机构的结构示意图；
图3为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱增压机构的结构示意图；
图4为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱图1中A区域的结构示意图；
图5为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱集水座的结构示意图；
图6为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱图1中B区域的结构示意图；
图7为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱控制模块的组成结构示意图；
图8为本发明一种具有水质检测及监控功能的智能水箱控制模块的连接结构示意图。
1、水箱；2、进水口；3、排水口；4、水质传感器；
5、驱动机构；501、驱动箱；502、第一皮带轮；503、驱动电机；504、第二皮带轮；505、驱动皮带；
6、冲洗机构；601、冲洗水箱；602、连接管；603、螺旋冲洗管；604、冲洗喷头；
605、支撑机构；6051、固定座；6052、旋转座；6053、支撑板；6054、支撑架；
606、排水管；607、排水阀；
608、增压机构；6081、套管；6082、伸缩杆；6083、复位弹簧；6084、增压波纹管；6085、第一输气管；6086、增压气囊；
701、支撑座；702、驱动槽；
7031、挤压气囊；7032、挤压座；7033、集水座；7034、浮力条；7035、密封橡胶；
704、第二输气管；
7051、滑动槽；7052、支撑波纹管；7053、驱动板；7054、散发碗；7055、散发凸点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1～8所示，一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，该智能水箱包括箱体1、进水口2、排水口3、水质传感器4、驱动机构5、冲洗机构6和清洗机构；
箱体1顶端设置有进水口2，箱体1底端设置有排水口3，进水口2用于向箱体1内部注水，排水口3用于将箱体1内部的水排出，箱体1内部安装有水质传感器4，水质传感器4用于对箱体1内部的水质进行检测，判断水质的好坏，箱体1内部安装有冲洗机构6，冲洗机构6用于对水箱内部进行冲洗，箱体1顶端设置有带动冲洗机构6旋转的驱动机构5，驱动机构5使得冲洗机构6在箱体1内部旋转，使得冲洗机构6对于箱体1的冲洗更加的洁净，箱体1侧壁设置有清洗机构，清洗机构用于对箱体1侧壁进行清洗，使得箱体1的侧壁更加的洁净，该智能水箱通过控制模块进行控制。
冲洗机构6包括冲洗水箱601、连接管602、螺旋冲洗管603、冲洗喷头604、支撑机构605、排水管606、排水阀607和增压机构608；
箱体1顶端设置有冲洗水箱601，冲洗水箱601用于对冲洗箱体1的水进行存储，冲洗水箱601底端通过轴密封连接安装有可旋转的连接管602，连接管602下方设置有螺旋冲洗管603，螺旋冲洗管603用于对冲洗箱体1的水进行输送，螺旋冲洗管603上设置有若干个冲洗喷头604，冲洗喷头604用于将螺旋冲洗管603内部的水喷射出，对箱体1内部进行冲洗，螺旋冲洗管603底端设置有用于对螺旋冲洗管603进行支撑的支撑机构605，螺旋冲洗管603底端设置有排水管606，排水管606上设置有排水阀607，螺旋冲洗管603侧壁设置有增压机构608，增压机构608用于对冲洗喷头604喷射出的水进行增压，使得冲洗机构6对于箱体1内部的冲洗更加的充分和彻底。
支撑机构605包括固定座6051、旋转座6052、支撑板6053和支撑架6054；
固定座6051固定安装于箱体1底部，固定座6051上设置有可滑动的旋转座6052，旋转座6052上固定安装有支撑板6053，支撑板6053与螺旋冲洗管603固定连接，支撑板6053上固定安装有支撑架6054，支撑架6054与螺旋冲洗管603固定连接，支撑机构605用于对螺旋冲洗管603底部进行支撑，使得螺旋冲洗管603在旋转冲洗箱体1内壁时更加的稳定。
增压机构608包括套管6081、伸缩杆6082、复位弹簧6083、增压波纹管6084、第一输气管6085和增压气囊6086；
螺旋冲洗管603两侧均固定安装有套管6081，套管6081内部插入有伸缩杆6082，伸缩杆6082可在离心力的作用下从套管6081内部伸出，伸缩杆6082与套管6081之间通过复位弹簧6083连接，复位弹簧6083用于对伸出的伸缩杆6082进行复位，伸缩杆6082外侧位于套管6081内部安装有增压波纹管6084，增压波纹管6084在伸缩杆6082伸出时受到挤压，增压波纹管6084用于将螺旋冲洗管603旋转时的离心力转化为动力源，驱动螺旋冲洗管603的水压增大，使得对于箱体1内部的冲洗更加的充分和彻底，螺旋冲洗管603内部侧壁填充有增压气囊6086，增压气囊6086与增压波纹管6084之间通过第一输气管6085连接，第一输气管6085用于对增压波纹管6084内部的气体进行输送。
驱动机构5包括驱动箱501、第一皮带轮502、驱动电机503、第二皮带轮504和驱动皮带505；
箱体1顶端位于冲洗水箱601下方设置有驱动箱501，驱动箱501内部连接管602外侧固定安装有第一皮带轮502，驱动箱501上方一侧设置有驱动电机503，驱动电机503一端设置有第二皮带轮504，第一皮带轮502和第二皮带轮504位于同一水平面，第一皮带轮502与第二皮带轮504之间通过驱动皮带505连接。
清洗机构包括支撑座701、驱动槽702、驱动机构703、第二输气管704和移动散发机构705；
箱体1底端设置有支撑座701，支撑座701内部开设有驱动槽702，驱动槽702内部设置有驱动机构，箱体1侧壁设置有移动散发机构，驱动机构与移动散发机构之间通过第二输气管704连接。
驱动机构包括挤压气囊7031、挤压座7032、集水座7033、浮力条7034、密封橡胶7035和进气单向阀7036；
驱动槽702内部底端设置有挤压气囊7031，挤压气囊7031用于对气体进行存储，在需要对箱体1内壁进行清洗时，作为动力来源驱动移动散发机构对箱体1内壁进行刷洗，挤压气囊7031上方设置有挤压座7032，挤压座7032用于对挤压气囊7031进行挤压，挤压座7032上方设置有若干个集水槽7033，集水槽7033用于对水进行收集，作为挤压挤压气囊7031的动力来源，集水槽7033上设置有浮力条7034，浮力条7034用于当箱体1内部有水时为挤压座7032提供更大的浮力，避免挤压座7032一直对挤压气囊7031进行挤压而无法实现移动散发机构的往复驱动，挤压座7032与驱动槽702之间通过密封橡胶7035密封连接，避免出现箱体1内部的水进入驱动槽702内部的现象。
移动散发机构包括滑动槽7051、支撑波纹管7052、驱动板7053、散发碗7054和散发凸点7055；
箱体1侧壁开设有滑动槽7051，滑动槽7051内部设置有支撑波纹管7052，支撑波纹管7052用于为移动散发机构的刷洗提供动力来源，支撑波纹管7052顶端设置有驱动板7053，驱动板7053一侧位于箱体1内部设置有散发碗7054，驱动板7053用于气动散发碗7054进行移动，散发碗7054与滑动槽7051之间密封连接，散发碗7054外侧设置有散发凸点7055，散发凸点7055用于对箱体1侧壁的水垢进行刷除。
控制模块包括存储数据库、数据调取单元、数据分析单元、数据采集单元、数据处理单元、信号发送单元和中央控制单元；
存储数据库用于对数据采集单元所采集的各类数据进行存储，数据调取单元用于对存储数据库中所存储的各类数据进行调取，数据分析单元用于对数据调取单元所调取的数据进行分析和计算，判断水箱是否出现了漏水现象，数据采集单元用于对水箱内部的各项数据进行采集，数据处理单元用于对水箱内部的传感器所采集的数据进行处理，信号发送单元用于对数据分析单元和数据处理单元处理之后的结果进行发送，中央控制单元用于对整个智能水箱进行智能化控制；
存储数据库的输出端电性连接数据调取单元的输入端，所述数据调取单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端，数据采集单元的输出端电性连接存储数据库和中央控制单元的输入端，中央控制单元的输出端电性连接数据处理单元和数据分析单元的输入端，数据处理单元和数据分析单元的输出端电性连接信号发送单元的输入端。
所述数据采集单元为流量计、水位计和计时器，所述流量计用于对通过排水口排出的水的流量数据进行采集，所述水位计用于对箱体内部的水位数据进行采集，所述计时器用于对时间进行记录；
所述数据调取单元从存储数据库中调取历史流量数据的集合P＝{P1,P2,P3,…,Pn}，其中，n表示流量计n次采集的流量数据，所述数据调取单元从存储数据库中调取历史水位数据的集合Q＝{Q1,Q2,Q3,…,Qn},其中，n表示水位计n次采集的水位数据，所述数据调取单元从存储数据库中调取历史事件数据的集合T＝{T1,T2,T3,…,Tn}，其中，n表示计时器对应流量计和水位计的采集时间点记录的n个时间点；
根据下列公式计算出每一个时间段内的流量变化数据
Figure GDA0003254830930000151
Figure GDA0003254830930000152
根据下列公式计算出每一个时间段内的水位变化数据
Figure GDA0003254830930000153
Figure GDA0003254830930000154
所述箱体1为内直径为L的正方体，根据下列公式计算箱体1的横截面S；
S＝L*L；
根据下列公式计算某两个时间段内的流量变化
Figure GDA0003254830930000161
Figure GDA0003254830930000162
根据下列公式计算某两个时间段内的水位变化
Figure GDA0003254830930000163
Figure GDA0003254830930000164
根据下列公式计算在时间段i-2至i-1与i-1至i的水体积变化：
Figure GDA0003254830930000165
当
Figure GDA0003254830930000166
时，表明没有出现漏水现象；
当
Figure GDA0003254830930000167
时，表明箱体出现了漏水现象。
工作原理：在使用时，利用进水口2向箱体1内部注入水，利用水质传感器4对箱体1内部的水的水质进行检测，并将检测结果发送至控制模块，利用数据处理单元对检测数据进行处理，并通过信号发送单元发出，实现远程对箱体1内部水质的监测；
当需要对箱体1内部进行清洗时，首先通过排水口3将箱体1内部的水排出，当箱体1内部的水排完后，由于集水座7033的存在，使得集水座7033会对部分水进行收集，此时，由于箱体1内部的水完全排出，挤压座7032不受浮力作用，只受重力作用，此时，受到重力作用的挤压座7032会对驱动槽702内部的挤压气囊7031进行挤压，使得挤压气囊7031内部的气体通过第二输气管704输送至支撑波纹管7052位置处，使得支撑波纹管7052膨胀，驱动驱动板7053在滑动槽7051内部向上滑动，带动散发碗7054在箱体1内壁向上滑动，对冲洗水进行散发，使得冲洗水的冲洗范围更广；
然后接通驱动电机503的电源，使得驱动电机503通过驱动皮带505带动螺旋冲洗管603进行旋转，打开冲洗水箱601的阀门，并关闭排水阀607，冲洗水箱601内部的水通过冲洗喷头604喷射出，对箱体1内部进行冲洗，并且，随着冲洗的水量不断的增加，挤压座7032再次受到浮力作用，使得挤压座7032对于挤压气囊7031的作用力减小，使得挤压气囊7031膨胀，支撑波纹管7052内部的气体减少，此时，支撑波纹管7052驱动驱动板7053在滑动槽7051内部向下滑动，此时，带动散发碗7054向下移动，对冲洗水进行散发，使得冲洗水的冲洗范围更广，随着冲洗喷头604不断的喷射出冲洗水，7054完成往复运动，实现对冲洗水进行散发，使得冲洗水的冲洗范围更广，并且，占用面积更小；
当螺旋冲洗管603旋转时，伸缩杆6082受到离心力的作用而从套管6081内部伸出，此时，伸出的伸缩杆6082会对增压波纹管6084造成挤压，挤压之后的增压波纹管6084内部的气体通过第一输气管6085输送至增压气囊6086内部，使得增压气囊6086膨胀，膨胀之后的增压气囊6086使得螺旋冲洗管603内部的直径变小，使得螺旋输送管603内部的压力值增大，使得通过冲洗喷头604喷射出的水的水压更大，喷射的更远，对于箱体1内部冲洗的更加洁净；
当对箱体1内部进行监测时，利用数据采集单元对数据进行采集，利用数据调取单元从存储数据库中对历史数据进行调取，利用数据分析单元对调取的历史大数据进行分析，根据分析结果判断箱体1是否出现了漏水或者异常用水的现象。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，其特征在于：该智能水箱包括箱体(1)、进水口(2)、排水口(3)、水质传感器(4)、驱动机构(5)、冲洗机构(6)和清洗机构；
所述箱体(1)顶端设置有进水口(2)，所述箱体(1)底端设置有排水口(3)，所述箱体(1)内部安装有水质传感器(4)，所述箱体(1)内部安装有冲洗机构(6)，所述箱体(1)顶端设置有带动冲洗机构(6)旋转的驱动机构(5)，所述箱体(1)侧壁设置有清洗机构，该智能水箱通过控制模块进行控制；
所述冲洗机构(6)包括冲洗水箱(601)、连接管(602)、螺旋冲洗管(603)、冲洗喷头(604)、支撑机构(605)、排水管(606)、排水阀(607)和增压机构(608)；
所述箱体(1)顶端设置有冲洗水箱(601)，所述冲洗水箱(601)底端通过轴密封连接安装有可旋转的连接管(602)，所述连接管(602)下方设置有螺旋冲洗管(603)，所述螺旋冲洗管(603)上设置有若干个冲洗喷头(604)，所述螺旋冲洗管(603)底端设置有用于对螺旋冲洗管(603)进行支撑的支撑机构(605)，所述螺旋冲洗管(603)底端设置有排水管(606)，所述排水管(606)上设置有排水阀(607)，所述螺旋冲洗管(603)侧壁设置有增压机构(608)；
所述增压机构(608)包括套管(6081)、伸缩杆(6082)、复位弹簧(6083)、增压波纹管(6084)、第一输气管(6085) 和增压气囊(6086)；
所述螺旋冲洗管(603)两侧均固定安装有套管(6081)，所述套管(6081)内部插入有伸缩杆(6082)，所述伸缩杆(6082)可在离心力的作用下从套管(6081)内部伸出，所述伸缩杆(6082)与套管(6081)之间通过复位弹簧(6083)连接，所述伸缩杆(6082)外侧位于套管(6081)内部安装有增压波纹管(6084)，所述增压波纹管(6084)在伸缩杆(6082)伸出时受到挤压，所述螺旋冲洗管(603)内部侧壁填充有增压气囊(6086)，所述增压气囊(6086)与增压波纹管(6084)之间通过第一输气管(6085)连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，其特征在于：所述支撑机构(605)包括固定座(6051)、旋转座(6052)、支撑板(6053)和支撑架(6054)；
所述固定座(6051)固定安装于箱体(1)底部，所述固定座(6051)上设置有可滑动的旋转座(6052)，所述旋转座(6052)上固定安装有支撑板(6053)，所述支撑板(6053)与螺旋冲洗管(603)固定连接，所述支撑板(6053)上固定安装有支撑架(6054)，所述支撑架(6054)与螺旋冲洗管(603)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，其特征在于：所述驱动机构(5)包括驱动箱(501)、第一皮带轮(502)、驱动电机(503)、第二皮带轮(504)和驱动皮带(505)；
所述箱体(1)顶端位于冲洗水箱(601)下方设置有驱动箱(501)，所述驱动箱(501)内部连接管(602)外侧固定安装有第一皮带轮(502)，所述驱动箱(501)上方一侧设置有驱动电机(503)，所述驱动电机(503)一端设置有第二皮带轮(504)，所述第一皮带轮(502)和第二皮带轮(504)位于同一水平面，所述第一皮带轮(502)与第二皮带轮(504)之间通过驱动皮带(505)连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，其特征在于：所述清洗机构包括支撑座(701)、驱动槽(702)、驱动机构(703)、第二输气管(704)和移动散发机构(705)；
所述箱体(1)底端设置有支撑座(701)，所述支撑座(701)内部开设有驱动槽(702)，所述驱动槽(702)内部设置有驱动机构，所述箱体(1)侧壁设置有移动散发机构，所述驱动机构与移动散发机构之间通过第二输气管(704)连接；
所述驱动机构包括挤压气囊(7031)、挤压座(7032)、集水座(7033)、浮力条(7034)、密封橡胶(7035)和进气单向阀(7036)；
所述驱动槽(702)内部底端设置有挤压气囊(7031)，所述挤压气囊(7031)上方设置有挤压座(7032)，所述挤压座(7032)上方设置有若干个集水槽(7033)，所述集水槽(7033) 上设置有浮力条(7034)，所述挤压座(7032)与驱动槽(702)之间通过密封橡胶(7035)密封连接；
所述移动散发机构包括滑动槽(7051)、支撑波纹管(7052)、驱动板(7053)、散发碗(7054)和散发凸点(7055)；
所述箱体(1)侧壁开设有滑动槽(7051)，所述滑动槽(7051)内部设置有支撑波纹管(7052)，所述支撑波纹管(7052)顶端设置有驱动板(7053)，所述驱动板(7053)一侧位于箱体(1)内部设置有散发碗(7054)，所述散发碗(7054)与滑动槽(7051)之间密封连接，所述散发碗(7054)外侧设置有散发凸点(7055)。
5.根据权利要求1所述的一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，其特征在于：所述控制模块包括存储数据库、数据调取单元、数据分析单元、数据采集单元、数据处理单元、信号发送单元和中央控制单元；
所述存储数据库用于对数据采集单元所采集的各类数据进行存储，所述数据调取单元用于对存储数据库中所存储的各类数据进行调取，所述数据分析单元用于对数据调取单元所调取的数据进行分析和计算，判断水箱是否出现了漏水现象，所述数据采集单元用于对水箱内部的各项数据进行采集，所述数据处理单元用于对水箱内部的传感器所采集的数据进行处理，所述信号发送单元用于对数据分析单元和数据处理单元处理之后的结果进行发送，所述中央控制单元用于对整个智能水箱进行智能化控制；
所述存储数据库的输出端电性连接数据调取单元的输入端，所述数据调取单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端，所述数据采集单元的输出端电性连接存储数据库和中央控制单元的输入端，所述中央控制单元的输出端电性连接数据处理单元和数据分析单元的输入端，所述数据处理单元和数据分析单元的输出端电性连接信号发送单元的输入端。
6.根据权利要求5所述的一种具有水质检测及监控功能的智能水箱，其特征在于：所述数据采集单元为流量计、水位计和计时器，所述流量计用于对通过排水口排出的水的流量数据进行采集，所述水位计用于对箱体内部的水位数据进行采集，所述计时器用于对时间进行记录；
所述数据调取单元从存储数据库中调取历史流量数据的集合P＝{P1,P2,P3,…,Pn}，其中，Pn 表示流量计n次采集的流量数据，所述数据调取单元从存储数据库中调取历史水位数据的集合Q＝{Q1,Q2,Q3,…,Qn},其中，Qn 表示水位计n次采集的水位数据，所述数据调取单元从存储数据库中调取历史事件数据的集合T＝{T1,T2,T3,…,Tn}，其中，Tn 表示计时器对应流量计和水位计的采集时间点记录的n个时间点；
根据下列公式计算出每一个时间段内的流量变化数据
Figure FDA0003254830920000051
Figure FDA0003254830920000052
根据下列公式计算出每一个时间段内的水位变化数据
Figure FDA0003254830920000053
Figure FDA0003254830920000061
所述箱体(1)为内直径为L的正方体，根据下列公式计算箱体(1)的横截面S；
S＝L*L；
根据下列公式计算某两个时间段内的流量变化
Figure FDA0003254830920000062
Figure FDA0003254830920000063
根据下列公式计算某两个时间段内的水位变化
Figure FDA0003254830920000064
Figure FDA0003254830920000065
根据下列公式计算在时间段i-2至i-1与i-1至i的水体积变化：
Figure FDA0003254830920000066
当
Figure FDA0003254830920000067
时，表明没有出现漏水现象；
当
Figure FDA0003254830920000068
时，表明箱体出现了漏水现象。
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