CN114397929B - 一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，包括：冷水加热模块：用于将水箱中的冷水加热至预设温度，并保持水温在预设范围；空气泵组件控制模块：用于将空气增压，获取增压空气；换向阀组件控制模块：用于将所述增压空气与水流进行混合，并对混合后的空气与水流进行温度控制。本发明可以实现智能马桶加热速度快，并且维持水温在预设范围内。有益效果为：本发明的冷水加热模块实现水温的快速加热，并且保持水温处于预设的水温范围内，整个过程中加热时间短，且能够维持水温恒定，用户无需担心水箱中的温度会随着时间而冷却，由于空气泵的作用，使得所述智能马桶性能稳定，流量大。
Description
技术领域
本发明涉及智能马桶盖技术领域，特别涉及一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统。
背景技术
目前，智能马桶盖的温水冲洗功能大多采用储热式加热水箱，此类水箱体积大、无法实时调节水温、水温在使用过程中会降低，且水箱中的水需要提前加热才能使用，因此无法满足大多数用户的需求，此外，现有的智能马桶盖仅能满足用户的正常需求，不支持额外的健康检测需求和娱乐需求，且无法支持对用户的健康预警，仅当用户感知到身体不舒服时，去医院进行尿液检测，等待尿液检测结果，耗费时间长，且需要额外的花费，如现有技术中的智能马桶盖的型号为松下即热恒温5210J，可以实现水温的即时加热并保持恒温状态，但是并不支持通过智能马桶盖进行大数据尿液检测，因此无法对人体的健康进行预警；论文中Jiaqiang,Zhong.Research on Input Power Testing Technology of Smart Toilet[J].电子研究与应用,2020,4(4):5将医疗保健技术加入智能马桶盖中，其中包括智能马桶设备可以支持心电图、体重、体脂等多种生理参数进行测量，但是心电图作为衡量人体健康的重要指标，智能马桶盖作为辅助医疗产品时无法实现对心电图的标准化测量，因此测量的人体健康状态结果可信度较低。
发明内容
本发明提供一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，用以解决无法实时调节水温、保持水箱恒温以及进行大数据尿液检测的情况。
一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，包括：
冷水加热模块：用于将水箱中的冷水加热至预设温度，并保持水温在预设范围；
空气泵组件控制模块：用于将空气增压，获取增压空气；
换向阀组件控制模块：用于将所述增压空气与水流进行混合，并对混合后的空气与水流进行温度控制。
作为本发明的一种实施例：所述空气泵组件控制模块包括：稳压阀组件：用于控制自来水阀门的开启或关闭，并稳定进水压力；其中，所述稳压阀组件包括：
阀体：用于检测所述稳压阀阀门关闭时是否能够阻隔水流或气流，当阀门关闭时检测到不能阻隔水流或气流，开启异常报警；此外，所述阀体还用于气流监测，调节进出水通道压力；其中，所述进出水通道包括：进水通道、出水通道；
阀座：用于连接所述稳压阀的进出水通道，当所述稳压阀处于打开状态时，还用于引导水流或气流定向移动；
过滤装置：一端与进水通道相连，另一端与出水通道相连，用于防止水中污物通过进水通道进入水箱，并将过滤出的杂质通过出水通道将其排；所述过滤装置至少包括两个过滤网，用于过滤水中的泥沙以及管道杂质。
作为本发明的一种实施例：所述冷水加热模块包括：
水温加热单元：用于当水箱中水流的温度低于预设的温度时，对水流进行加热，
水流控温单元：用于接收当前水箱中的水温数据，并根据所述水温数据生成控制信号；
水温调节单元：用于根据所述控制信号，对水箱内水温进行实时调节，保持水温处于预设范围内；
水温异常警报单元：用于获取水箱内的实时水温，并根据实时水温判断当前水温数据是否异常，当所述温度传感器显示水温数据不在设定阈值范围内，判定当前水温异常，确定故障数据信息；
水温异常保护单元：用于根据所述故障数据信息，启动紧急保护。
作为本发明的一种实施例：所述水温异常保护单元包括：
故障自检子单元：用于接收水温的故障数据信息，并根据所述数据信息开启自检模式，分析故障信息，判断故障状态，并根据所述故障状态控制对应元器件的异常指示灯亮起；
紧急保护子单元：用于根据所述故障状态，划分故障等级；其中，所述故障等级包括一级故障、二级故障、三级故障，当所述故障等级一级故障或者二级故障时，开启断电保护。
作为本发明的一种实施例：所述水温加热装置包括：
加热管，用于对水箱中的水进行即热式加热操作；
温度传感器：用于实时监测水箱温度，确定水箱中的温度状态；
温控开关：用于根据水箱中的温度状态，对加热管进行控制，当水箱中温度达到预设状态，加热管停止工作，若温度未达到预设状态，加热管继续工作。
作为本发明的一种实施例：所述智能马桶盖还包括防虹吸模块，用于防止水箱中的温水发生逆流现象，所述智能马桶盖还包括防虹吸模块，用于防止水箱中的温水发生逆流现象；其中，所述防虹吸模块包括：
回流监测单元：用于监测所述稳压阀处于关闭状态时，并判断水箱中是否发生回流现象，确定判断结果；
真空破坏器：用于根据所述判断结果确定水箱中发生回流现象时，破坏进出水通道中的真空结构。
作为本发明的一种实施例：所述智能马桶盖包括流量控制模块，用于控制水流速度和切换水路方向；其中，所述流量控制模块包括：
流速监测单元：用于实时监测水箱中水流速度，确定水流速度信息；
霍尔传感器：用于根据水箱中水流速度信息，将所述换向阀的磁场进行变换，生成流速信号；
水流控制单元：用于根据所述流速信号对水流状态进行动态调控，确定最优水流状态。
作为本发明的一种实施例：所述智能马桶盖包括功能模块，所述功能模块包括：
语音控制单元：用于与智能马桶进行语音交互，获取对应的服务，具体实现步骤包括：
S1：用户触发所述智能马桶的专属呼唤名，激活所述语音控制单元；
S2：用户通过语音的方式提交功能需求；
S3：所述语音控制单元将用户的语音信息自动转换为文字信息；
S4：扫描文字信息，并提取与功能相关的关键字信息；
S5：响应用户服务需求。
作为本发明的一种实施例：所述智能马桶盖包括功能模块，包括：
基本信息检测单元：用于采集用户的体重和温度等人体基本信息，其中，所述基本信息检测单元，包括：
压力传感器：用于确定人体的体重数据，并对所述体重数据进行实时记录；
温度传感器：用于监测人体大腿至臀部处的体温数据，并对所述体温数据进行实时记录；
智能尿检单元：用于采集人体尿液数据，并对所述人体尿液数据进行尿生化检测，确定尿生化检测结果；
健康检测单元：用于根据所述尿生化检测结果进行分析，获取分析结果，并根据所述分析结果判断用户的健康情况。
作为本发明的一种实施例：所述健康检测单元，包括：
大数据分析子单元：用于基于预设的大数据处理平台根据所述尿生化检测结果，自动生成用户的健康状态信息，并针对所述健康状态信息进行等级划分，确定等级划分结果；其中，所述等级划分结果包括：健康状态、次健康状态、不健康状态；
健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为健康状态时，向用户端输出检测健康结果；
次健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为次健康状态时，根据所述尿生化检测结果进行分析，获取详细检测参数，并将所述详细检测参数与预设的健康阈值进行比较，获取异常参数，将所述异常参数导入所述大数据处理平台，获取对应用户的健康分析报告，将所述健康分析报告同步至用户端口；
不健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为不健康状态时，将所述尿生化检测结果发送至预设的医生端口，并接收所述医生端口发送的反馈信息，并将所述反馈信息同步至用户端口；其中，所述反馈信息包括：健康分析报告、健康建议报告。
本发明有益效果为：本发明的冷水加热模块实现水温的快速加热，并且保持水温处于预设的水温范围内，整个过程中加热时间短，且能够维持水温恒定，用户无需担心水箱中的温度会随着时间而冷却，由于空气泵的作用，使得所述智能马桶性能稳定，流量大。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统的结构图；
图2为本发明实施例中一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统功能模块中语音控制单元实现流程图；
图3为本发明马桶盖的产品图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如附图1所示，本发明实施例提供了一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，包括：
冷水加热模块：用于将水箱中的冷水加热至预设温度，并保持水温在预设范围；
空气泵组件控制模块：用于将空气增压，获取增压空气；
换向阀组件控制模块：用于将所述增压空气与水流进行混合，并对混合后的空气与水流进行温度控制；
上述技术方案的工作原理为：本发明的现有技术中无法保持水箱的温度在预设范围内，本发明通过冷水加热模块保持水箱中的温度处于预设的温度范围，并利用空气泵组件控制模块将空气增压，增压后的空气同时也送入换向阀组件控制模块中，实现水汽混合；之后再利用换向阀的换向功能及流量控制模块中的流速控制功能，从而实现水流量的控制以及水流方向的动态切换，使得混有空气的温水实现各种功能。本发明的马桶盖如附图3所示，和现有技术中的马桶盖在外观上基本是相同的，主要是进行了内部改进。
上述技术方案的有益效果为：本发明的冷水加热模块实现水温的快速加热，并且保持水温处于预设的水温范围内，整个过程中加热时间短，且能够维持水温恒定，用户无需担心水箱中的温度会随着时间而冷却，由于空气泵的作用，使得所述智能马桶性能稳定，流量大。
实施例2：
在一个实施例中，所述空气泵组件控制模块包括：稳压阀组件：用于控制自来水阀门的开启或关闭，并稳定进水压力；其中，所述稳压阀组件包括：
阀体：用于检测所述稳压阀阀门关闭时是否能够阻隔水流或气流，当阀门关闭时检测到不能阻隔水流或气流，开启异常报警；此外，所述阀体还用于气流监测，调节进出水通道压力；其中，所述进出水通道包括：进水通道、出水通道；
阀座：用于连接所述稳压阀的进出水通道，当所述稳压阀处于打开状态时，还用于引导水流或气流定向移动；
过滤装置：一端与进水通道相连，另一端与出水通道相连，用于防止水中污物通过进水通道进入水箱，并将过滤出的杂质通过出水通道将其排出；其中，所述过滤装置至少包括两个过滤网，用于过滤水中的泥沙以及管道杂质；
上述技术方案的工作原理为：本发明通过稳压阀组件控制模块，使得水流经过稳压阀的中心流入，经过阀体和阀座的共同作用，水箱中的水流达到压力平衡，过滤装置中的过滤网一端连接进水通道，一端连接出水通道，通过设置过滤网防止水中污物通过进水通道进入水箱，自来水从进水通道进入阀门后经过过滤网的作用，水中的杂质被过滤出来，待过滤装置自动定期清理杂质，通过出水通道将杂质排出；
上述技术方案的有益效果为：本发明的过滤装置使得进入水箱的水都是经过净化的，有利于保持水箱中的水质，通过稳压阀组件的作用，使得水箱中的水压维持稳定，过滤装置的作用使得进入水箱的水质较好，提高产品使用寿命，降低维修安装成本，通过在进水通道上设置多层过滤网，可有效防止污物进入水流控制通道内，提高产品使用寿命，降低维修安装成本；同时，在水流控制通道对进水减压，将压力降低到稳定范围内的同时，流量不会减少，而且阀体外部不会有水流出，保持干燥美观，将过滤网装配在进水通道上，且可同时与多个进水通道连接使用，具有拆装维护方便、成本低、可靠性高的特点。
实施例3：
在一个实施例中，所述冷水加热模块包括：
水温加热单元：用于当水箱中水流的温度低于预设的温度时，对水流进行加热，
水流控温单元：用于接收当前水箱中的水温数据，并根据所述水温数据生成控制信号；
水温调节单元：用于根据所述控制信号，对水箱内水温进行实时调节，保持水温处于预设范围内；
水温异常警报单元：用于获取水箱内的实时水温，并根据实时水温判断当前水温数据是否异常，当所述温度传感器显示水温数据不在设定阈值范围内，判定当前水温异常，确定故障数据信息；
水温异常保护单元：用于根据所述故障数据信息，启动紧急保护；
上述技术方案的工作原理为：本发明中自来水进入冷水加热模块前的水温为5℃，水接触到人体皮肤时的温度不低于30℃，人体结束到水的1s内，水温不低于35℃，水温加热装置中的水温设定范围为35～45℃，具体数值由用户自行设定，若用户未设置，默认初始温度为40℃，整个加热过程采用全功率输出，其中，若冷水加热模块中元器件出现故障，使得水箱中温度出现异常立即开启水温异常警报，通知保护单元开始工作，所述保护单元接收到指令开启断电保护。
上述技术方案的有益效果为：本发明可以实现在几秒之内加热水温的效果，加热速度快，温度可以依据用户的喜好自行设置，水温舒适，安全性高，性能稳定。
实施例4：
在一个实施例中，所述水温异常保护单元包括：
故障自检子单元：用于接收水温的故障数据信息，并根据所述数据信息开启自检模式，分析故障信息，判断故障状态，并根据所述故障状态控制对应元器件的异常指示灯亮起；
紧急保护子单元：用于根据所述故障状态，划分故障等级；其中，所述故障等级包括一级故障、二级故障、三级故障，当所述故障等级一级故障或者二级故障时，开启断电保护；
上述技术方案的工作原理为：本发明的现有技术中检测到故障信息，直接进行断电保护，本发明中通过故障自检子单元，对故障信息进行分析，并对故障信息进行分类，检测故障原因，并且还根据故障信息确定当前故障是否危险，当检测到故障危险时，开启断电保护；
上述技术方案的有益效果为：本发明通过故障自检子单元有利于对故障信息进行分析，从而能够获取故障结果，此外，紧急保护子单元中根据故障信息，判断故障等级有利于根据故障等级采取不同的技术措施，可以避免盲目地进行断电处置。
实施例5：
在一个实施例中，所述水温加热装置包括：
加热管，用于对水箱中的水进行即热式加热操作；
温度传感器：用于实时监测水箱温度，确定水箱中的温度状态；
温控开关：用于根据水箱中的温度状态，对加热管进行控制，当水箱中温度达到预设状态，加热管停止工作，若温度未达到预设状态，加热管继续工作；
上述技术方案的工作原理为：本发明首先利用温度传感器实时采集水箱中的水温，为避免水箱中的温度逐渐降低，水箱中的温度进行调节，使其保持恒温，水温误差范围为(±2℃)，此外，水接触到人体皮肤时的温度不低于30℃，人体结束到水的1s内，水温不低于35℃，水温加热装置中的水温设定范围为35～45℃，具体数值由用户自行设定，若用户未设置，默认初始温度为40℃，整个加热过程采用全功率输出；
上述技术方案的有益效果为：本发明可以实时监测水箱内水体温度，并实现调节维持水箱温度恒定，加热速度快，温度可以依据用户的喜好自行设置，水温舒适，安全性高，性能稳定。
实施例6：
在一个实施例中，所述智能马桶盖还包括防虹吸模块，用于防止水箱中的温水发生逆流现象；其中，所述防虹吸模块包括：
回流监测单元：用于监测所述稳压阀处于关闭状态时，并判断水箱中是否发生回流现象，确定判断结果；
真空破坏器：用于根据所述判断结果确定水箱中发生回流现象时，破坏进出水通道中的真空结构；
上述技术方案的工作原理为：本发明中水箱内的压力高于大气压时，通道内的气体或者液体会排放至水箱中，导致水箱中的压力增大，加强了水箱中的真空等级，容易造成回流现象，真空破坏器可以快速破坏真空结构，避免由于虹吸导致的回流现象，从而影响供水水源，其中，回流监测单元会实时监测水箱中的气压状态，一旦监测到水箱内发生回流，立即打开真空破坏器开关；
上述技术方案的有益效果为：本发明可以稳定水箱中的气压值，有效防止在水箱内部由于虹吸而导致的回流现象，利用真空破坏器有利于破坏通道中的真空结构，防止出现故障。
实施例7：
在一个实施例中，所述智能马桶盖包括流量控制模块，用于控制水流速度和切换水路方向；其中，所述流量控制模块包括：
流速监测单元：用于实时监测水箱中水流速度，确定水流速度信息；
霍尔传感器：用于根据水箱中水流速度信息，将所述换向阀的磁场进行变换，生成流速信号；
水流控制单元：用于根据所述流速信号对水流状态进行动态调控，确定最优水流状态；
上述技术方案的工作原理为：本发明中水流控制单元接收实时的水流速度数据，并依据不同时刻的水流速度生成控制信号，实现对水流的控制过程；
上述技术方案的有益效果为：本发明可以避免现有技术中水箱中的流速出现过大或者过小的情况，大大延长了所述智能马桶盖的使用寿命，并且降低故障率。
实施例8：
在一个实施例中，如附图2所示，所述智能马桶盖包括功能模块，所述功能模块包括：
语音控制单元：用于与智能马桶进行语音交互，获取对应的服务，具体实现步骤包括：
S1：用户触发所述智能马桶的专属呼唤名，激活所述语音控制单元；
S2：用户通过语音的方式提交功能需求；
S3：所述语音控制单元将用户的语音信息自动转换为文字信息；
S4：扫描文字信息，并提取与功能相关的关键字信息；
S5：响应用户服务需求；
上述技术方案的工作原理为：本发明的现有技术中涉及的语音交互功能较为基础，只能满足最基本的使用功能，无法根据用户的需求进行动态答复，本发明中功能模块的语音控制单元，通过语音控制，用户可以通过语音的方式与所述智能马桶盖实现功能交互，用户可以通过触发所述智能马桶的专属呼唤名，激活所述语音控制单元，用户即可通过语音的方式提交功能需求，当语音控制单元检测到用户的语音指令后，将用户的语音信息自动转换为文字信息，并对文字部分进行扫描，将其中的关键字信息提取，接收对应的指令要求，最终响应用户的服务需求，完成整个语音交互的过程。
上述技术方案的有益效果为：本发明方便对利用语音对所述智能马桶盖实现功能方面的操作，方便用户使用，实现精确服务，除了享受到对应功能外还可实现智能听歌、语音查询等功能。
实施例9：
在一个实施例中，所述智能马桶盖包括功能模块，包括：
基本信息检测单元：用于采集用户的体重和温度等人体基本信息，其中，所述基本信息检测单元，包括：
压力传感器：用于确定人体的体重数据，并对所述体重数据进行实时记录；
温度传感器：用于监测人体大腿至臀部处的体温数据，并对所述体温数据进行实时记录；
智能尿检单元：用于采集人体尿液数据，并对所述人体尿液数据进行尿生化检测，确定尿生化检测结果；
健康检测单元：用于根据所述尿生化检测结果进行分析，获取分析结果，并根据所述分析结果判断用户的健康情况；
上述技术方案的工作原理为：本发明的现有技术中本发明中所述的智能马桶盖座便器下面设置有温度传感器和压力传感器，用于采集人体的温度和体重，采用该结构，用户在坐便的同时，可以测量出自己的体重和体质，此外，还可通过智能尿检单元进行尿生化检测，并将结果与标准进行比较，判断用户的健康情况，整个过程由控制单元自动控制，无需人为干预；
上述技术方案的有益效果为：本发明所述的智能马桶盖座便器下面设置有温度传感器和压力传感器，用于采集人体的温度和体重，采用该结构，用户在坐便的同时，可以测量出自己的体重和体质，并对尿液进行分析，极大地方便用户的使用并且保证了实用性，整个过程由控制单元自动控制，方便家庭进行健康管理并建立更深层次的大数据医疗系统，便于专业的医疗机构提高诊断的准确性以进行及时有效的健康状况预警。
实施例10：
在一个实施例中，所述健康检测单元，包括：
大数据分析子单元：用于基于预设的大数据处理平台根据所述尿生化检测结果，自动生成用户的健康状态信息，并针对所述健康状态信息进行等级划分，确定等级划分结果；其中，所述等级划分结果包括：健康状态、次健康状态、不健康状态；
健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为健康状态时，向用户端输出检测健康结果；
次健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为次健康状态时，根据所述尿生化检测结果进行分析，获取详细检测参数，并将所述详细检测参数与预设的健康阈值进行比较，获取异常参数，将所述异常参数导入所述大数据处理平台，获取对应用户的健康分析报告，将所述健康分析报告同步至用户端口；
不健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为不健康状态时，将所述尿生化检测结果发送至预设的医生端口，并接收所述医生端口发送的反馈信息，并将所述反馈信息同步至用户端口；其中，所述反馈信息包括：健康分析报告、健康建议报告。
上述技术方案的工作原理为：本发明的现有技术中能够支持通过智能马桶盖检测人体的心率数据、体重数据和体脂数据，但是由于在人体使用智能马桶盖的状态一般为座态，且容易出现受力不均等状态，因此，针对人体的心率、体重和体脂进行检测时检测结果不准确，不具有参考价值，本发明中通过检测对应用户的尿液，通过云端的尿生化检测检测运用大数据处理技术进行初步健康分析，当检测结果显示异常时，具有专业的医生端口进行健康分析；
上述技术方案的有益效果为：本发明通过设置尿液检测单元，有利于利用现有设备对人体的尿液进行智能采集，将采集的结果数据上传至大数据处理平台，有利于通过人工智能技术对人体的健康进行检测分析，有利于提高尿液检测效率和准确性，通过设有专业的医生端口有利于当人体的数据人工智能端无法进行分析时，通过专业医生进行健康判断，有利于提升检测结果的可信度。
实施例11：
在一个实施例中，所述一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，所述语音控制单元采用卷积神经网络模型CNN实现语音识别，语音特征是一维特征，CNN中的输入层、卷积核、特征图都是一维特征，输入层是S∈Pf×d，f为每一个batch对应的帧数，d为每一帧所对应的维数，机器在识别语音帧过程是通过频谱滤波器获得，维数的序列号表示每一个特征点的频率按升序排列输入层有不同的特征图组成，所有特征图上的所有神经元共享一个卷积核，若假设x＝[x1,x1,x1…xm]，xm为第m个频带对应的特征值，那么对应神经元的激活值的计算公式为：
其中，Si,t具体表示在卷积输出层对应第i张特征图的第t个神经元的激活值，l表示不同特征图中对应卷积核的长度，Wm,i为对应第i个卷积核的第m个频带的权重值，bj表示第j张特征图的偏置；
池化层位于卷积层顶部，采用降采样的方法计算卷积层激活值的低分辨率表示，通过采用极大池函数可获取连续频带的最大值：
其中，Ha,b表示池化层的输出结果，a，b分别表示特征图对应的序列号以及池化带的数量，β表示下采样因子，t表示数据池化的频带数量；
上述技术方案的工作原理为：本发明语音控制单元采用将卷积神经网络CNN用于语音识别，其中，权重共享和最大池化对小频率偏移特征不变有重要作用，不同用户说话的方式、不同的环境、音量不同都会导致识别结果产生差异，通过权重共享可以降低训练参数从而抑制过拟合，生成新的语音特征并提取深层次特征；
上述技术方案的有益效果为：本发明语音控制单元采用将卷积神经网络CNN用于语音识别，识别速度快且正确率较高，可以支持连续语音识别。
实施例12：
在一个实施例中，所述一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，所述智能尿检单元通过获取人体尿液，并将尿液与化学物质进行反应，获取经过反应后的颜色数据，利用R、G、B进行颜色度量，
步骤1：获取测试结果的颜色表示：
R＝[a1，a2...an]
G＝[b1，b2...bn]
B＝[c1，c2...cn]
其中，R表示红色色度值，G表示绿色色度值，B表示蓝色色度值，n为离散的灰度数量；
步骤2：将颜色数据发送至云端平台，平台通过对尿液的颜色数据计算颜色矩阵，获取颜色特征：
其中，αi、σi、δi分别表示颜色的一阶矩、二阶矩和三阶矩，Gi表示第i个颜色通道对应的灰度级别，n为离散的灰度数量；
步骤3：任意一个像素都由三个通道的颜色分量构成，因此，若对颜色使用颜色矩进行表示，可以获得9个分量的颜色特征，采用HSV颜色模型表示图像的颜色特征：
F＝[αH，σH，δH，αs，σs，δs，αV，σV，δV]
预设的云端平台根据获取的颜色特征对应数据库中的对比值判断用户的健康情况；
上述技术方案的工作原理为：本发明的现有技术中本发明中所述的智能马桶盖座便器下面设置尿液检测功能区，用于采集人体的尿液，采用该结构，用户在坐便的同时，可以测量出尿液数据，并通过云端网络将尿液数据进行远程分析，通过检测的颜色与预设的数据库中记载的数据对比，获取人体的尿液健康度，智能判断用户的健康情况，整个过程由控制单元自动控制，无需人为干预；
上述技术方案的有益效果为：本发明的现有技术中由于技术问题和成本限制不涉及智能尿检功能，本发明所述的智能马桶盖座便器下面设置尿液采集区，用于采集人体的尿液，并将检测结果发送至云端网络进行深度分析，极大地方便用户的使用并且保证了实用性，整个过程由控制单元自动控制，方便家庭进行健康管理并建立更深层次的大数据医疗系统，便于专业的医疗机构提高诊断的准确性以进行及时有效的健康状况预警。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，包括：
冷水加热模块：用于将水箱中的冷水加热至预设温度，并保持水温在预设范围；
空气泵组件控制模块：用于将空气增压，获取增压空气；
换向阀组件控制模块：用于将所述增压空气与水流进行混合，并对混合后的空气与水流进行温度控制；
所述智能马桶盖包括功能模块，包括：
基本信息检测单元：用于采集用户的体重和温度，其中，所述基本信息检测单元，包括：
压力传感器：用于确定人体的体重数据，并对所述体重数据进行实时记录；
温度传感器：用于监测人体大腿至臀部处的体温数据，并对所述体温数据进行实时记录；
智能尿检单元：用于采集人体尿液数据，并对所述人体尿液数据进行尿生化检测，确定尿生化检测结果；
健康检测单元：用于根据所述尿生化检测结果进行分析，获取分析结果，并根据所述分析结果判断用户的健康情况；
所述智能尿检单元通过获取人体尿液，并将尿液与化学物质进行反应，获取经过反应后的颜色数据，利用R、G、B进行颜色度量，
步骤1：获取测试结果的颜色表示：
R＝[a1,a2…an]
G＝[b1,b2…bn]
B＝[c1,c2…cn]
其中，R表示红色色度值，G表示绿色色度值，B表示蓝色色度值，n为离散的灰度数量；
步骤2：将颜色数据发送至云端平台，平台通过对尿液的颜色数据计算颜色矩阵，获取颜色特征：
其中，αi、σi、δi分别表示颜色的一阶矩、二阶矩和三阶矩，Gi表示第i个颜色通道对应的灰度级别，n为离散的灰度数量；α(1)表示当n＝1时的颜色的一阶矩；
步骤3：任意一个像素都由三个通道的颜色分量构成，因此，若对颜色使用颜色矩进行表示，能够获得9个分量的颜色特征，采用HSV颜色模型表示图像的颜色特征：
F＝[αH，σH，δH，αs，σs，δs，αV，σV，δV]
其中，F表示图像的颜色特征；H表示色调；s表示饱和度；V表示明度；αH，σH，δH分别表示图像的颜色特征中色调的一阶矩、二阶矩和三阶矩；αs，σs，δs分别表示图像的颜色特征中饱和度的一阶矩、二阶矩和三阶矩；αV，σV，δV分别表示图像的颜色特征中明度的一阶矩、二阶矩和三阶矩；
预设的云端平台根据获取的颜色特征对应数据库中的对比值判断用户的健康情况。
2.如权利要求1所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述空气泵组件控制模块包括：稳压阀组件：用于控制自来水阀门的开启或关闭，并稳定进水压力；其中，所述稳压阀组件包括：
阀体：用于检测所述稳压阀阀门关闭时是否能够阻隔水流或气流，当阀门关闭时检测到不能阻隔水流或气流，开启异常报警；此外，所述阀体还用于气流监测，调节进出水通道压力；其中，所述进出水通道包括：进水通道、出水通道；
阀座：用于连接所述稳压阀的进出水通道，当所述稳压阀处于打开状态时，还用于引导水流或气流定向移动；
过滤装置：一端与进水通道相连，另一端与出水通道相连，用于防止水中污物通过进水通道进入水箱，并将过滤出的杂质通过出水通道将其排出；其中，所述过滤装置至少包括两个过滤网，用于过滤水中的泥沙以及管道杂质。
3.如权利要求1所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述冷水加热模块包括：
水温加热单元：用于当水箱中水流的温度低于预设的温度时，对水流进行加热，
水流控温单元：用于接收当前水箱中的水温数据，并根据所述水温数据生成控制信号；
水温调节单元：用于根据所述控制信号，对水箱内水温进行实时调节，保持水温处于预设范围内；
水温异常警报单元：用于获取水箱内的实时水温，并根据实时水温判断当前水温数据是否异常，当所述温度传感器显示水温数据不在设定阈值范围内，判定当前水温异常，确定故障数据信息；
水温异常保护单元：用于根据所述故障数据信息，启动紧急保护。
4.如权利要求3所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述水温异常保护单元包括：
故障自检子单元：用于接收水温的故障数据信息，并根据所述数据信息开启自检模式，分析故障信息，判断故障状态，并根据所述故障状态控制对应元器件的异常指示灯亮起；
紧急保护子单元：用于根据所述故障状态，划分故障等级；其中，所述故障等级包括一级故障、二级故障、三级故障，当所述故障等级一级故障或者二级故障时，开启断电保护。
5.如权利要求3所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述水温加热装置包括：
加热管，用于对水箱中的水进行即热式加热操作；
温度传感器：用于实时监测水箱温度，确定水箱中的温度状态；
温控开关：用于根据水箱中的温度状态，对加热管进行控制，当水箱中温度达到预设状态，加热管停止工作，若温度未达到预设状态，加热管继续工作。
6.如权利要求2所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述智能马桶盖还包括防虹吸模块，用于防止水箱中的温水发生逆流现象；其中，所述防虹吸模块包括：
回流监测单元：用于监测所述稳压阀处于关闭状态时，并判断水箱中是否发生回流现象，确定判断结果；
真空破坏器：用于根据所述判断结果确定水箱中发生回流现象时，破坏进出水通道中的真空结构。
7.如权利要求1所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述智能马桶盖包括流量控制模块，用于控制水流速度和切换水路方向；其中，所述流量控制模块包括：
流速监测单元：用于实时监测水箱中水流速度，确定水流速度信息；
霍尔传感器：用于根据水箱中水流速度信息，将所述换向阀的磁场进行变换，生成流速信号；
水流控制单元：用于根据所述流速信号对水流状态进行动态调控，确定最优水流状态。
8.如权利要求1所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述智能马桶盖包括功能模块，所述功能模块包括：
语音控制单元：用于与智能马桶进行语音交互，获取对应的服务，具体实现步骤包括：
S1：用户触发所述智能马桶的专属呼唤名，激活所述语音控制单元；
S2：用户通过语音的方式提交功能需求；
S3：所述语音控制单元将用户的语音信息自动转换为文字信息；
S4：扫描文字信息，并提取与功能相关的关键字信息；
S5：响应用户服务需求。
9.如权利要求1所述的一种可以改善冲洗水初始温度的智能马桶盖控制系统，其特征在于，所述健康检测单元，包括：
大数据分析子单元：用于基于预设的大数据处理平台根据所述尿生化检测结果，自动生成用户的健康状态信息，并针对所述健康状态信息进行等级划分，确定等级划分结果；其中，所述等级划分结果包括：健康状态、次健康状态、不健康状态；
健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为健康状态时，向用户端输出检测健康结果；
次健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为次健康状态时，根据所述尿生化检测结果进行分析，获取详细检测参数，并将所述详细检测参数与预设的健康阈值进行比较，获取异常参数，将所述异常参数导入所述大数据处理平台，获取对应用户的健康分析报告，将所述健康分析报告同步至用户端口；
不健康处理子单元：用于当所述等级划分结果为不健康状态时，将所述尿生化检测结果发送至预设的医生端口，并接收所述医生端口发送的反馈信息，并将所述反馈信息同步至用户端口；其中，所述反馈信息包括：健康分析报告、健康建议报告。
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