CN205620754U - 卫生间智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了卫生间智能控制系统，包括充电器、充电电路、锂电池、逆变器、单片机、红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块；充电器通过充电电路与锂电池连接，充电器和锂电池均与单片机连接；逆变器与锂电池连接；红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块均与单片机连接；逆变器和充电器与市电连接；红外传感器用于检测到人体时发送红外信号至单片机；单片机用于根据红外信号控制换气扇、照明灯以及阀门模块开启。锂电池在未连接市电的情况下保证卫生间内的器件能够正常工作；通过红外传感器能够检测到进入卫生间内的人体，从而单片机控制器件开启工作，无需人工开启，更加智能化，并且节省能耗。

Description

卫生间智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制系统，尤其涉及卫生间智能控制系统。

背景技术

不管是家庭生活环境还是移动交通工具、商场等，卫生间都是不可或缺的。随着经济的进步和社会的发展，卫生间的功能越来越多，在卫生间内所涉及的器件也越来越多，但缺少一种对卫生间内的器件进行统一管理的控制系统，目前的卫生间应用中，并不能实现智能控制。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供卫生间智能控制系统，其能解决的卫生间缺少智能控制的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

卫生间智能控制系统，包括充电器、充电电路、锂电池、逆变器、单片机、红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块；充电器通过充电电路与锂电池连接，充电器和锂电池均与单片机连接；逆变器与锂电池连接；红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块均与单片机连接；逆变器和充电器与市电连接；

红外传感器用于检测到人体时发送红外信号至单片机；单片机用于根据红外信号控制换气扇、照明灯以及阀门模块开启。

优选的，还包括锂电池温度传感器、风扇和固定在风扇前方的加热片，锂电池温度传感器、风扇和加热片均与单片机连接；锂电池温度传感器用于检测锂电池的温度，并发送锂电池温度信号至单片机；单片机用于当该锂电池温度信号高于第一预设值时控制风扇启动，以及当该温度信号低于第二预设值时控制风扇和加热片同时启动。通过锂电池温度传感器能够实时检测锂电池的温度，防止锂电池由于温度过高或者过低而影响使用性能。

优选的，还包括第一提示装置和安装在一集便箱内的重力传感器，第一提示装置和重力传感器均与单片机连接，重力传感器用于检测集便箱内的重力并发送重力信号至单片机，单片机用于根据重力信号发送第一提示信号至第一提示装置。通过重力传感器能够检测到集便箱内的重量，从而可以提醒用户剩余的可存储量，以便及时对集便箱内的废料进行清理。

优选的，还包括第二提示装置和安装在水箱内的第一液位传感器，第二提示装置和第一液位传感器均与单片机连接，第一液位传感器用于检测水箱内液体高度并发送第一液位信号至单片机，单片机用于根据第一液位信号发送第二提示信号至第二提示装置。第一液位传感器检测水箱内的液体是否高于或低于预设的高度，从而提醒用户做出相关的措施。

优选的，还包括第三提示装置和安装在一便斗内壁的第二液位传感器，第三提示装置和第二液位传感器均与单片机连接，该第二液位传感器用于检测便斗内的液位高度并发送第二液位信号至单片机，单片机用于根据第二液位信号发送第三提示信号至第三提示装置。对便斗的液位高度进行检测，当便斗内的液体高于预设高度时，提醒用户收到打开相关的水阀将便斗中的液体排泄。

优选的，还包括安装在水箱内的水箱温度传感器和热量产生装置，水箱温度传感器和热量产生装置均与单片机连接，水箱温度传感器用于检测水箱内的温度并发送水箱温度信号至单片机，单片机用于当水箱温度信号低于第三预设值时控制热量产生装置开启。通过水箱温度传感器对水箱内的温度进行监测，当温度过低时通过热量产生装置提供足够的热量，使水箱中的液体能够顺利在管道内流动，防止结冰。

进一步优选的，还包括安装为水箱内底部的第三液位传感器，所述阀门模块包括电磁水阀，第三液位传感器与单片机连接；第三液位传感器用于检测水箱内的液位高度并发送第三液位信号至单片机；单片机用于当水箱温度信号低于第四预设值时控制电磁水阀开启。通常第四预设值低于第三预设值，当水箱温度低于第四预设值时，直接开启电磁水阀让水箱中的液体全部排出，防止在水箱中结冻；通过第三液位传感器能够判断水箱中的液体是否排空。

优选的，还包括安装在一集便箱上且与单片机连接的门控开关，所述单片机用于当门控开关打开时控制阀门模块关闭。用户可通过打开门控开关对集便箱内的垃圾进行清理，当门控开关打开时，将阀门模块进行关闭，能够防止当用户在清理的过程中其他用户进行排泄而对正在清理垃圾的用户带去困扰。

优选的，所述阀门模块包括坐便器截阀、分离器截阀和蝶阀，所述蝶阀通过一气缸与一气源连接，所述卫生间智能控制系统还包括坐便器截阀到位传感器、分离器截阀到位传感器和空气压力传感器，坐便器截阀到位传感器、分离器截阀到位传感器和空气压力传感器均与单片机连接；坐便器截阀到位传感器检测到坐便器截阀开启后发送坐便器截阀到位信号至单片机，分离器截阀到位传感器检测到分离器截阀开启后发送分离器截阀到位信号至单片机，空气压力传感器用于检测到来自气源的气体后发送气源到位信号至单片机。通过上述的几个传感器能够在单片机启动卫生间内器件工作时，对部分器件进行检测，判断是否正常启动。

优选的，还包括电源质量检测模块，所述充电器和逆变器均通过电源质量检测模块与市电连接，该电源质量检测模块用于检测市电的电压信号。根据市电的电压信号，能够得知该市电的电压幅值、纹波等情况，当超出预设范围时，电源质量检测模块自动切断与市电的连接，对整个系统的设备进行保护。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过充电器、充电电路对锂电池进行充电，形成备用电源，在未连接市电的情况下保证卫生间内的器件能够正常工作；

2、在未接通市电的情况下通过逆变器对来自锂电池的供电电压进行转变为220V以对卫生间内的器件进行供电；

3、通过红外传感器能够检测到进入卫生间内的人体，从而单片机控制器件开启工作，无需人工开启，更加智能化，并且节省能耗。

附图说明

图1为本实用新型的卫生间智能控制系统的模块结构图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

参见图1，本实用新型提供一种卫生间智能控制系统，其包括充电器、充电电路、锂电池、逆变器、单片机、红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块；充电器通过充电电路与锂电池连接，充电器和锂电池均与单片机连接；逆变器与锂电池连接；红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块均与单片机连接；逆变器和充电器与市电连接；

其中，红外传感器用于检测到人体时发送红外信号至单片机；单片机用于根据红外信号控制换气扇、照明灯以及阀门模块开启。

市电通过充电器、充电电路为锂电池供电，以使锂电池存储电量，在未接通市电的情况下，锂电池作为备用电源对用电器件进行供电。逆变器实际上还连接卫生间内的器件，例如电机等需要220V电压下执行工作的用电器件，在接通市电时，市电直接通过逆变器为这些器件提供电能，在未接通市电时，锂电池的电压为24V，远远不够220V，因而逆变器对来自锂电池的电压进行转换至220V，再输出至例如电机等用电器件。

还包括电源质量检测模块，充电器和逆变器均通过电源质量检测模块与市电连接，该电源质量检测模块用于检测市电的电压信号。根据市电的电压信号，能够得知该市电的电压幅值、纹波等情况，当超出预设范围时，比如超压、电压不稳等情况，电源质量检测模块自动切断与市电的连接，以使锂电池作为备用电源对系统进行供电，对整个系统的设备进行保护。

当有用户进入卫生间内，红外传感器能够检测到人体从而发送红外信号至单片机，因而单片机控制阀门模块开启，阀门模块一般包括水阀、气阀等，并且控制换气扇和照明灯开启，实现智能化。当未检测到人体时，单片机控制阀门模块、换气扇和照明灯处于关闭状态，节省能耗。

由于锂电池需要在适当的温度下才能保持其良好的性能，温度过高可能导致锂电池损坏，温度过低可能影响锂电池的性能，因而本实用新型中，还包括锂电池温度传感器、风扇和固定在风扇前方的加热片，锂电池温度传感器、风扇和加热片均与单片机连接；锂电池温度传感器用于检测锂电池的温度，并发送锂电池温度信号至单片机；单片机用于当该锂电池温度信号高于第一预设值时控制风扇启动，以及当该温度信号低于第二预设值时控制风扇和加热片同时启动。

其中，第一预设值为75摄氏度；第二预设值为0摄氏度。这两个数值仅是优选方案，并不是唯一限定值。当锂电池温度高于75摄氏度，表面锂电池温度过高，需要对其降温，风扇用于对锂电池进行散热。而低于0摄氏度时，表面锂电池温度过低，启动加热片产生热量，通过风扇产生的风将热量吹送至锂电池，从而对锂电池进行升温处理。

卫生间内设置有坐便器，坐便器包括了水箱、便斗和集便箱，集便箱内可以设置集便袋，对废物进行收集，并且方便清理。一般集便箱具有箱门，工作人员可打开该箱门进行清理工作。

在集便箱内安装有重力传感器，该重力传感器优选安装在集便箱的底部，从而能够检测到集便箱内集便袋中装的废物的重量。另外本实用新型的卫生间智能控制系统还包括第一提示装置，该第一提示装置可以是显示器、报警装置等，第一提示装置和重力传感器均与单片机连接，重力传感器用于检测集便箱内的重力并发送重力信号至单片机，单片机用于根据重力信号发送第一提示信号至第一提示装置。通过重力传感器能够检测到集便箱内的重量，从而可以提醒用户剩余的可存储量，以便及时对集便箱内的废料进行清理。

本实用新型还包括第二提示装置和安装在水箱内的第一液位传感器，第二提示装置和第一液位传感器均与单片机连接，第一液位传感器用于检测水箱内液体高度并发送第一液位信号至单片机，单片机用于根据第一液位信号发送第二提示信号至第二提示装置。第一液位传感器检测水箱内的液体是否高于或低于预设的高度，从而提醒用户做出相关的措施。同样的，第二提示装置也可以是显示器、报警装置等。

为了防止在控制坐便器便斗排泄的水阀关闭的情况下，用户倒水或者其他实施情况下使得便斗中的液位较高，甚至溢出，本实用新型还包括第三提示装置和安装在一便斗内壁的第二液位传感器，第三提示装置和第二液位传感器均与单片机连接，该第二液位传感器用于检测便斗内的液位高度并发送第二液位信号至单片机，单片机用于根据第二液位信号发送第三提示信号至第三提示装置。对便斗的液位高度进行检测，当便斗内的液体高于预设高度时，提醒用户收到打开相关的水阀将便斗中的液体排泄。此处的第二液位传感器可以为红外对射传感器，将红外对射传感器安装在便斗内壁预设的高度上，当液体高于该预设高度，则必然阻挡红外对射传感器的红外接收管对红外光的接收。

如果是寒凉的季节，特别是北方地区，往往温度是在零下，水在寒冷的天气下会产生结冰，如果水箱中的水结冰，则对卫生间冲水工作带来很大的影响。为了防止这种现象，本实用新型还包括安装在水箱内的水箱温度传感器和热量产生装置，水箱温度传感器和热量产生装置均与单片机连接，水箱温度传感器用于检测水箱内的温度并发送水箱温度信号至单片机，单片机用于当水箱温度信号低于第三预设值时控制热量产生装置开启。通过水箱温度传感器对水箱内的温度进行监测，当温度过低时通过热量产生装置提供足够的热量，使水箱中的液体能够顺利在管道内流动，防止结冰。

进一步的，还包括安装为水箱内底部的第三液位传感器，所述阀门模块包括电磁水阀，第三液位传感器与单片机连接；第三液位传感器用于检测水箱内的液位高度并发送第三液位信号至单片机；单片机用于当水箱温度信号低于第四预设值时控制电磁水阀开启。通常第四预设值低于第三预设值，例如，水一般是0摄氏度下结冰，第四预设值可以为1摄氏度，当水箱温度低于第四预设值时，直接开启电磁水阀让水箱中的液体全部排出，防止在水箱中结冻；通过第三液位传感器能够判断水箱中的液体是否排空。通过第三液位传感器能够确保水箱中液体全部排空。

集装箱的箱门上设置有门控开关，该门控开关与单片机连接，还包括安装为水箱内底部的第三液位传感器，所述阀门模块包括电磁水阀，第三液位传感器与单片机连接；第三液位传感器用于检测水箱内的液位高度并发送第三液位信号至单片机；单片机用于当水箱温度信号低于第四预设值时控制电磁水阀开启。通常第四预设值低于第三预设值，当水箱温度低于第三预设值时，直接开启电磁水阀让水箱中的液体全部排出，防止在水箱中结冻；通过第三液位传感器能够判断水箱中的液体是否排空。

另外一方面，本实用新型在上电时，红外传感器检测到有人体在卫生间内，则单片机启动相关器件，但是如果仅仅是单片机执行启动指令后，而不对相关器件进行检测是否正常开启，则不能及时了解到整个系统是否存在故障。因此，本实用新型的阀门模块包括了坐便器截阀、分离器截阀和蝶阀，所述蝶阀通过一气缸与一气源连接，所述卫生间智能控制系统还包括坐便器截阀到位传感器、分离器截阀到位传感器和空气压力传感器，坐便器截阀到位传感器、分离器截阀到位传感器和空气压力传感器均与单片机连接；坐便器截阀到位传感器检测到坐便器截阀开启后发送坐便器截阀到位信号至单片机，分离器截阀到位传感器检测到分离器截阀开启后发送分离器截阀到位信号至单片机，空气压力传感器用于检测到来自气源的气体后发送气源到位信号至单片机。通过上述的几个传感器能够在单片机启动卫生间内器件工作时，对部分器件进行检测，判断是否正常启动，实现对卫生间内相关器件的自动化检测。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.卫生间智能控制系统，其特征在于，包括充电器、充电电路、锂电池、逆变器、单片机、红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块；充电器通过充电电路与锂电池连接，充电器和锂电池均与单片机连接；逆变器与锂电池连接；红外传感器、换气扇、照明灯和阀门模块均与单片机连接；逆变器和充电器与市电连接；

红外传感器用于检测到人体时发送红外信号至单片机；单片机用于根据红外信号控制换气扇、照明灯以及阀门模块开启。

2.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括锂电池温度传感器、风扇和固定在风扇前方的加热片，锂电池温度传感器、风扇和加热片均与单片机连接；锂电池温度传感器用于检测锂电池的温度，并发送锂电池温度信号至单片机；单片机用于当该锂电池温度信号高于第一预设值时控制风扇启动，以及当该温度信号低于第二预设值时控制风扇和加热片同时启动。

3.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括第一提示装置和安装在一集便箱内的重力传感器，第一提示装置和重力传感器均与单片机连接，重力传感器用于检测集便箱内的重力并发送重力信号至单片机，单片机用于根据重力信号发送第一提示信号至第一提示装置。

4.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括第二提示装置和安装在水箱内的第一液位传感器，第二提示装置和第一液位传感器均与单片机连接，第一液位传感器用于检测水箱内液体高度并发送第一液位信号至单片机，单片机用于根据第一液位信号发送第二提示信号至第二提示装置。

5.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括第三提示装置和安装在一便斗内壁的第二液位传感器，第三提示装置和第二液位传感器均与单片机连接，该第二液位传感器用于检测便斗内的液位高度并发送第二液位信号至单片机，单片机用于根据第二液位信号发送第三提示信号至第三提示装置。

6.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括安装在水箱内的水箱温度传感器和热量产生装置，水箱温度传感器和热量产生装置均与单片机连接，水箱温度传感器用于检测水箱内的温度并发送水箱温度信号至单片机，单片机用于当水箱温度信号低于第三预设值时控制热量产生装置开启。

7.如权利要求6所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括安装为水箱内底部的第三液位传感器，所述阀门模块包括电磁水阀，第三液位传感器与单片机连接；第三液位传感器用于检测水箱内的液位高度并发送第三液位信号至单片机；单片机用于当水箱温度信号低于第四预设值时控制电磁水阀开启。

8.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括安装在一集便箱上且与单片机连接的门控开关，所述单片机用于当门控开关打开时控制阀门模块关闭。

9.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，所述阀门模块包括坐便器截阀、分离器截阀和蝶阀，所述蝶阀通过一气缸与一气源连接，所述卫生间智能控制系统还包括坐便器截阀到位传感器、分离器截阀到位传感器和空气压力传感器，坐便器截阀到位传感器、分离器截阀到位传感器和空气压力传感器均与单片机连接；坐便器截阀到位传感器检测到坐便器截阀开启后发送坐便器截阀到位信号至单片机，分离器截阀到位传感器检测到分离器截阀开启后发送分离器截阀到位信号至单片机，空气压力传感器用于检测到来自气源的气体后发送气源到位信号至单片机。

10.如权利要求1所述的卫生间智能控制系统，其特征在于，还包括电源质量检测模块，所述充电器和逆变器均通过电源质量检测模块与市电连接，该电源质量检测模块用于检测市电的电压信号。