CN1133927A - 系列；时控式、数控式、辨识式，公厕系统控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以公厕的整体环境为控制对象，尤其适用于串槽式水冲式公厕的系统控制器。它由水箱、尿池、自动洗手器、自动烘手器、自动换气、自动照明系统构成。水箱系统可分为3个级别运行：1.条件时控。2.条件时控加数控。3.条件时控加数控加辨识控制器。当处在第3级别开始运行时；由首先开始得到使用，对应蹲位的辨识控制器发出有人信号；条件时控开始记时，数控开始记数。当其它蹲位的辨识控制器，也发来记数信号，使其人数达到指定数时，给出打水信号。未达指定数，到达指定时末，同样发出打水信号。辨识控制器对长时信号示出蹲位存有大便，并可脱钩于水箱系统，单独运行于单槽式公厕，对大便长时冲水，对小便短时冲水。

Description

时控式、数控式、辨识式。 公厕系统控制器。

公厕作为世界文化的一部分，在当今科技的推动下，已经走上了＂电子化＂的时代。日本、欧美等西方发达国家，大量地采用单片机、集成电路、现代通讯等高科技电子技术，使公厕从单一的实用化，走向了舒适化、娱乐化、信息化、享有＂电子公厕＂之誉。例：欧美的一些公厕废出了手纸，自动冲洗、自动烘干。日本的公厕还实现了尿样自检，将用厕人的健康状况传送到保健中心。

我国由于目前的经济尚不富裕，且人口众多，公厕的总体水平较发达国家，存在较大的差距，但党和政府把公厕的建设、完善，作为改善人民生活的一环，对公厕的建设是十分重视的。以贵阳市政府为例，近十年来，由解决群众上厕所难，到去年投资数千万元，将市内的所有旱式公厕改建成水冲式公厕，就是一个很好的例证。目前我国遍存的公厕形式见图5。

水冲式公厕为我国现状的最高水平。和发达国家相比，可以说，我们只有硬件，而无技术或更多的技术软件。

现对我国各种公厕的利弊分析；<1>旱式公厕结构简单，价格低廉，但对环境污染大。在城市，尤其是省会城市，均不久被淘汰或已经淘汰。<2>由于水冲座位式公厕有一定的投资度、维护度、清洁度，否易于皮肤病的传染，且与一般我国公众的习惯不同，故一般不予采用。<3>水冲蹲位式公厕由于投资小，环境污染少，得到较多的使用。水冲蹲位单位有门式或无门式，在机关、小事业等人员较少的单位得到广泛利用。而水冲蹲位单位串槽有门式或无门式在公共场所使用较多，其优点：投资少，对水压、管径无多大要求，最省水(当人多时)，同时也最费水(无人时也在冲)。

控制器的设计思想是以我国的国情为出发点，采用光微电子现代科技技术；力求省能、省水，使公厕舒适、方便、功能价格比高，组态灵活；满足不同层次，质优价廉。缩短与发达国家的现有公厕技术水平差距。

本控制器适用于各式水冲式公厕，尤其适用蹲位式、座位式、单位串槽有门式或无门式公厕。

首叙，<1>S-10⁷系列；时控式，公厕系统控制器(下简称＂S-10⁷器＂。(见图1)其功能是；<1>水箱系统(系指串槽公厕的虹吸式水箱)；[1]系统以装在串槽首蹲位与末蹲位两侧红外光传感器第一次受讯为条件起记时，能在2×(10、11……19、20)分内各档末对水箱电磁阀给出一次打水冲槽信号，同时对条件清零。从而达到，无人用蹲位，水箱将停止冲水，省水的目的。[2]本控制子系统能在上一条准确定时的基础上，对应各档给出模糊时控，即：当环境温度高于某指定温度H时，定时时间小于对应档。当环境温度低于某指定温度H时，其定时时间大于应档。[3]设有水箱高水位信号接口、及＂高水位装置＂(见图1.11)，当配置时，未达高水位，电磁阀自行工作，直到达到设置的水位滞后几十秒，电磁阀方停止工作。从而当定时、以及后叙的＂SS-10⁹器＂中的数控人数到位后，冲槽的讯响度高。[4]由于有上一条，＂直到达到设置高水位滞后几十秒，电磁阀方停止工作＂的条文。从而，＂高水位装置＂抗水面的波动及水箱的适渗漏，对水箱的适应度宽。[5]本子系统，以及后叙＂SSB-10¹⁴器＂系统均采用无触点输出工作寿命长，可靠度高。[6]本子系统由＂条件时控＂及后叙＂SS-10⁹器＂的数控给出的电磁阀打水时间分为两档可调。<2>尿池系统；(见图1.2，2.2.2，3.2)其特征是；[1]当装于尿池两侧的红外光传感器受讯。尿池电磁阀自动开启10S～90S可调。[2]当红外光连续受讯，以后者受讯记时作为电磁阀开启记时依据<3>自动洗手器系统；(见图1.3，2.3，3.3)当红外光传感器受讯，电磁阀自动将水打开，反之，关闭。<4>自动烘手器系统；(见图1.4，2.4，3.4)当红外光传感器受讯，热风机将热风送出，反之停止。<5>自动照明系统；(见图1.5，2.5，3.5)当光线达到开启值时，自动开启公厕照明，及公厕性别显示，反之，关断。<6>自动换气系统；(见图1.6，2.6，3.6)当水箱系统红外光传感器受讯，自动换气扇工作数分钟。当水箱系统红外光传感连续受讯，自动换气扇的工作时间以后者受讯作为起始记时依据。<7>＂S-10⁷器＂可以两个串联运行；一个作主，一个作从，当任一个达到指定时，对同一水箱电磁阀给出打水信号。(指应用在男女厕共串一槽结构时)。

二叙；SS-10⁹系列；时控式、数控式公厕系统控制器。(以下简称＂SS-10⁹器＂见图2)<1>本控制器覆盖了时控式公厕系统的所有功能。<2>其水箱系统；1在时控的基础上增加了数控功能，当进入受讯区内的人数达到指定数后(1～60人按用户预置)，对电磁阀给出打水信号。当达不到指定数时，由＂条件时控＂给出打水信号。2本子系统记数对于间隔<1～5S的连续多次信号，只作一次信号处理。从而对人体手臂的摆弧，人的视觉选蹲位有抗扰作用。3用装在控制器盒面板上的发光二极管显数。4两个＂SS-10⁹器＂可串联运行，一个作主，一个作从，当其中一个达到指定时或指定数时，对同一水箱，电磁给出打水信号。5本子系统的脉冲外传接口可将器内记数脉冲外传给器外的记数累计计数。对收费公厕日收费额可作一个参考数。(数的准确度视男厕、女厕、及公厕结构而定。)

三叙；SSB—10¹⁴系统；时控式、数控式、辨识式；公厕系统控制器。(下可简称＂SSB—10¹⁴器＂见图3)<1>本系统由＂SS—10⁹器＂及2个以上B—105辨识控制器(下可简称＂B—10⁵器＂(见图4))组成。<2>本系统适于各式水冲公厕。<3>本系统覆盖了＂SS—10⁹器＂的全部功能。<4>大便识别功能；当用蹲位人在蹲位上停留到指定时间，对应蹲位＂B—10⁵器＂显示板示出该蹲位＂存便＂直到＂SS—10⁹器＂打水时发出脉冲清零。从而避免了以后用蹲位人选位时的视觉污染。<5>蹲位有人显示；当蹲位有人时，可在对应蹲位＂B—10⁵器＂显示板示出该蹲位有人，从而避免了＂撞车＂。<6>满位显示；当蹲位满位时，在公厕建筑物外部进行显示，从而可避免了公厕的＂过分拥挤＂。<7>＂SSB—10¹⁴器＂可以串联运行，一个作主，一个作从，当其中一个达到指定时或指定数时，对同一水箱，电磁阀给出打水信号。<8>当本系统应用在单位单槽式公厕结构时，＂SS—10⁹器＂省去水箱系统。冲槽讯号由对应蹲位的B—10⁵器发出。对应蹲位上的执行器是电磁阀。<9>在上一条的基础上，＂B—10⁵器＂能以2种冲水时间信号给予电磁阀。长时(对大便)，短时(对小便)从而达到省水的目的。<10>＂B—10⁵器＂能脱钩于＂SS—10⁹器＂，单独使用，但只具备蹲位有人显示及上一条功能。<11>无论处在上第<4>，<5>，<8>条时，＂B—10⁵器＂对小于5～10S的信号不作传感信号反应。经济效益；＂S—10⁷器＂水箱系统仅以＂条件时控＂运行，其节水量大于＂SS—10⁹器＂水箱系统。＂SS—10⁹器＂现已在贵阳市三家企业运行；现以＂SS—10⁹器＂计算为叙；三家各日均节水量分别为4吨(男厕)、7吨(男厕)、9吨(女厕)。三家合日均节水量6.66吨。年节水2400吨。按贵阳市企业现行水价0.36元每吨(含0.06元排污费)，其年创金额874.8元。控制器设计寿命为10年，10年共创经济效益8748元。初估控制器用户价(指装完，付之使用)490元。考虑以后维修，置换电磁阀，付出200元。其效益净值为8748－(490＋200)＝8068元。投入产出比为1∶11。其社会效益；年节水2400吨，按每人每月3吨生活用水标准，可供67人一年的生活用水。减排污水2400吨。环境质量基本不变。(因仅以5人、6人，11人控制)。其尿池系统经济效益；因现场数据不祥，现进行估算；以3米的池距，达到冲水上墙的水压，日以八小时估算，约需5吨水。以电磁阀工作的占空比为1∶5。日节水为4吨。年节水金额(仍按0.36元/吨)526.6元。10年节水5256元。本子系统用户价为350元。考虑100元费用用于维修。10年所创节水金额为5256元－450元＝4806元。投入产出比为1∶10。社会效益；年节水1460吨。可供40人一年的生活用水。减排污水1460吨。环境质量不变。其自动洗手器、自动烘手器、自动换气、自动照明系统；经济效益甚微不予叙述。其社会效益：[1]自动洗手器可避免和水龙头接触的细菌传播。[2]自动烘手器可免去公用毛巾或自带手绢。[3]自动换气可大大降低公厕的臭度。[4]自动照明可减轻守厕人的劳动强度。整器经济效益及社会效益；<1>年节水3869吨可供107人一年的生活用水。<2>年创经济效益1297.40元。<3>可减排污水3869吨。<4>效益的投入产出比为1∶10。<5>便水的浓度可增加，可考虑就近建沼气池，供附近的居民使用。<6>人便是氮、磷、钾齐全无污染的优质农家肥，利用过的便水，可运给农村使用，由于浓度增加，可大大减少运输费用。<7>其余社会效益：[1]自动洗手器可避免和水龙头接触的细菌传播。[2]自动烘手器可免去公用毛巾或自带手绢。[3]自动换气可大大降低公厕的臭度。[4]自动照明可减轻守厕人的劳动强度.项所述。2.＂SSB—10¹⁴器＂；在串槽式水冲式公厕中使用其节水度和＂SS—109器＂相等。由于＂B—10⁵器＂的投入，投入产出比将下降(下降量值的多少视＂B—10⁵器＂的个数而定。但由于有大便识别功能、蹲位有人显示、满位显示条。其社会效益高于＂SS—10⁹器＂。系统控制器的型号及规格规定说明，1.＂SSB—10¹⁴器＂构成全器的型号及规格。前2个字母的第一个字母＂S＂为“时”字拼音的首字母，表示为时控系统。第二个字母＂S＂为＂数＂字拼音的首字母，表示为数控系统。第三个字母＂B＂为＂辨＂字拼音首写的大写字母，表示辨识系统，＂—10¹⁴＂表示全系统内部的规格内容。＂10¹⁴＂表示共有15位。其中时控系统占1至8位。数控系统占9至10位。辨识系统占11至15位。＂S—10⁷器＂定义说明及范例；S—10⁷表示的是时控式公厕系统控制器。＂10⁷＂的内涵见图6：

范例：S—20110100表示的是定时为20分钟，有尿池、洗手系统，自动照明，无高水位、自动换气、烘手的时控式公厕系统控制器。＂SS—10⁹器＂的定义说明及范例；SS—10⁹器＂是在＂S—10⁷器＂的基础上增加了数控系统。

范例：SS—2011010012；是在S—20110100的基础上增加了数控系统部分，其选定数为12人的时控式、数控式，公厕系统控制器。＂SSB—10¹⁴器＂的定义说明及范例；＂SSB—10¹⁴器＂是在＂SS—10⁹器＂上增加了辨识器，其10至15位的内涵见附图7。

范例：

SSB—201101001218020；是在SS—2011010012的基础上增加了辨识系统：其辨识器的总个数为18，无满位显示，辨识器为女位辨识器，装在串式槽式公厕内。

就发明人目前所知：以公厕的整体环境为控制对象，含有上述功能内容的系统控制器在国内属首创。(中国发明，实用新型专利查新，1987-1993.6)1、以水箱控制系统而言，就接近本器的实用新型专利，[21]申请号89207586.4，[11]公告号ON2054054U、[43]公告日1990.3.7.，申请人：沈汉明，实用新型名称＂公共厕所自控冲洗装置＂，以下简称＂沈置＂)而言，本器有以下优势及质的不同；(1)时控的设置＂沈置＂的设置是在两个人之间达到指定时。而本器是以第一进入汛号区人为起始定时的＂条件时控＂。前者的敝端；若ABCDE5人都以接近时控的时间进入公厕蹲位向未达预置数时，那么A便的存放时间是E便的5倍，B便是E便的4倍……，即A便、B便……等存放的时限是较模糊的。而公厕的臭度是以大小便存放的时间成正比的，而失去了水冲式公厕臭度较低的意义，向旱式公厕靠近。而本器恰无此敝，给出了存便的＂最大时限＂，同时＂条件模糊时控＂，能使＂最大时限＂具有灵活性而更能充分地利用水资源，同时兼顾环境的质量。对水箱结构的要求；<1>＂沈置＂对水箱要求较高，需用浮球控制进行高水位止位，其敝端：[1]相应的箱体尺寸得增大。[2]费用增大。[3]在冬季易受冰冻损坏或无法运行。[4]＂沈置＂对电磁阀的要求较高：(见＂沈置＂附图1)需要对阀体二面联结。[5]联结复杂。从＂沈置＂附图1中联结可以看到；要联结到水箱不漏水，费工、费时、费料。[6]＂沈置＂在停电时，水箱无法主动冲水。而本器却无以上敝端；①采用高水位装置进行高水位控制(也可不设)。②无需对现行各式虹吸式水箱进行改造。③采用普通单面连结电磁塑阀。④在冰冻期，只需关掉高水位信号，同时拧开一点旁路水龙头。⑤因设有旁路水龙头，停电时只需拧开水龙头。(3)本器的其它功能优势；由于本器设有大便识别功能、蹲位有人显示、自动换气、两器串联运行，它们能使水、蹲位、空气资源得到很好利用，给用蹲位人带来了舒适、方便。这是＂沈置＂不能喻比，质的不同。2、其它单项技术的横向比较本＂自动洗手器＂较全＂自动洗手器＂[A47K4/00[21]申请号88208469.0[11]公告号CN2030062U]，自动洗手器[21]申请号89209783.3[11]公告号CN20590680]本子系统显得结构简单，仅由红外传感，微延时，1/47角集成块，功放组成。并采用无触点输出。(见图1.3，2.3，3.3)。同理；相对于＂自动热风吹干机＂，[21]申请号88105945.5公开号CN1032105A]本自动烘手器也是如此。

城市公厕由于臭度较高；故而得单独设置，占地及造价较高。若采用本器，可考虑在临街高层建筑一楼的内侧置一条深2.5m，长度视蹲位及尿池的长短而定。内部依次：先设尿池，后设蹲位。蹲位的结构见附图8。

可装蹲位门。以本器的全功能运行，并采用男女便槽共串，可省出1台水箱。此时整个公厕的造价将大为下降，同时环境的质量也有所保证。

Claims (7)

1、一个由水箱、尿池、自动洗手器、自动烘手器、自动照明、自动换气系统构成的公厕系统控制器。其特征是：1、水箱系统可3种形式运行；条件时控(图1·1)、条件时控加数控(图2·1)、条件时控加数控加辨识控制器(图3·1)，并可配置“高水装置”(图1·1·1，2·1·1，3·1·1)，及自动换气系统(图1·6，2·6，3·6)。2、自动烘手器(图1·4，2·4，3·4)，自动洗手器(图1·3，2·3，3·3)，以红外光为传感，并设有一个微延时电路。

2、按权利1要求所规定的装置。条件时控(图1·1)，其特征是：以2×(10、11……19、20)分的各档定时在器内预置。各档的起始记时时间为红外光传感器的第一次受讯。对应2×(10、11……19、20)各档能进行“条件模糊时控”。

3、按权利1、2所规定的装置。条件时控加数控其特征是：具有1个在盒内焊结预置选数的功能，其选数范围1～60人。记数时，对小于1～5S的多次信号只作1次信号处理。

4、按权利要求1、2、3所规定的装置。条件时控加数控加辨识控制器其特征是：人数传感信号由所在蹲位的辨识控制器发出，并较准确地示出该蹲位是否存大便、有人。对小于5～10S的人数扰动，辨识控制器不予发出信号。

5、按权利要求4所规定的装置。辨识控制器(图4)，其特征是：脱开水箱系统单独使用；对大便长时冲水，对小便短时冲水。

6、按权利要求5所规定的装置，其特征是：除红外光传感外，还可应用激光、接近等传感器。

7、按权利1要求所规定的装置。“高水位装置”，其特征是：水位探头接触水面后，滞后几十秒给出水面到位信号。

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