CN206872549U - 一种物联网家庭综合用水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网家庭综合用水循环系统，涉及环保用水领域，包括用于对家庭用水进行水处理的水处理单元；用于采集所述水处理单元在进行水处理过程中的水处理信号的信号采集单元；用于对所述水处理信号进行信号处理，得到对应的水处理数据，以及用于将处理后的水处理信号发送给外部终端的主控单元，所述主控单元包括用于储存所述水处理数据以及所述水处理单元最大处理能力的存储器，用于处理所述水处理信号，与存储器电性连接并与所述信号采集单元连接的处理器，用于与外部终端通信连接并与所述处理器电性连接的通信模块。本实用新型结构简单，节水环保，实现了自动化的净水、储水、用水过程，能够有效的循环利用家庭用水。

Description

一种物联网家庭综合用水循环系统

技术领域

本实用新型涉及环保用水领域，具体的说，是一种物联网家庭综合用水循环系统。

背景技术

随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，人们对自我保健意识也在提高，所以对日常的生活用水的水质要求也不断提高。家庭用水净化系统，是一种家庭使用的自动化净水系统，一种高品质的用水需求而存在的净水方案。一般由前置过滤、中央净水、软水机、后置过滤等组成。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网有两层含义：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。当下物联网发展迅速，作为新经济增长点的战略新兴产业，具有良好的市场效益，目前已广泛应用于楼宇以及生活等方方面面。

随着国家大力的提倡环保节约，环保生活已成为时下的热门主题，人们纷纷付诸自己的行动积极响应国家的政策。人们日常生活中最大的用水量来自厨房、厕所以及洗浴用水，在以往的用水系统中，厨房以及洗浴用水往往直接进入下水道排出，在国家积极号召节约用水的情况下，人们往往会将大部分厨房用水桶装起来，再用于厕所，以达到环保用水的目的。但此种方法只能用于大部分厨房生活用水，家庭用水主要用于洗浴，尤其是洗衣机等设备，特别在夏天，是家庭用水高峰，因此，如何再利用这部分水，是环保用水的一大要点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种物联网家庭综合用水循环系统，用于解决现有技术中家庭用水循环利用率低的问题，结构简单，节约环保，自动化程度高。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种物联网家庭综合用水循环系统，包括：用于对家庭用水进行水处理的水处理单元；用于采集所述水处理单元在进行水处理过程中的水处理信号的信号采集单元；用于对所述水处理信号进行信号处理，得到对应的水处理数据，以及用于将处理后的水处理信号发送给外部终端的主控单元，所述主控单元包括用于储存所述水处理数据以及所述水处理单元最大处理能力的存储器，用于处理所述水处理信号，与存储器电性连接并与所述信号采集单元连接的处 理器，用于与外部终端通信连接并与所述处理器电性连接的通信模块。

在本实用新型中，所述水处理单元用于对自来水进行处理，以满足现代生活中人们对水质日渐增高的要求，所述处理方式可以是过滤或者沉淀的一种或多种，以达到本实用新型处理后符合用水要求的目的；所述信号采集单元用于采集所述水处理单元在进行水处理过程中的水处理信号，水处理单元中处理的方法可以是一种或多种，处理的节点也可以不止一个，因此，所述信号采集单元的水处理信号根据处理的类型可包括电信号、化学信号等一种或多种，其水处理信号的信息类型可以是水流量信息、所含溶质组分信息等的一种或多种，根据处理的节点可分为第一处理信号，第二处理信号，第三处理信号等等；所述信号采集单元将采集到的水处理信息，传递至与之通讯连接的主控单元，所述主控单元将得到的水处理数据，与现有数据进行处理，现有数据是根据标准预先设置的数值界限，例如：所述水处理单元的最大处理能力，得到的结果可以是但不限于是：一定时间内总的水流量、一定时间内瞬时水流量变化曲线以及已处理水流量与最大处理能力对比等的一种或多种，将得到的处理结果传递到与主控单元通讯连接的外部终端；用户可根据所述外部终端得到的主控单元处理结果，根据所述处理结果及时的了解所述循环系统的各个水处理单元运行状态进或进行检修。

在本实用新型中，所述主控单元包含有存储器、处理器以及通信模块三个部分，所述存储器用于存储器所述系统的各种处理信息，例如：所述系统的最大处理能力、所述系统一定时间内的水处理数据以及处理器的处理结果等的一种或多种；所述通信模块用于主控单元与外部终端通信连接，将主控单元的处理结果发送到外部终端；所述处理器与信号采集单元连接，采集到的水处理数据，与预先设置在存储器中的数据相处理，将得到的结果储存在存储器中同时通过通讯模块发送到外部终端。

为更好的实现本实用新型，进一步地，所述存储器采用FM31系列存储器，所述处理器采用AT89S51单片机，所述通信模块采用ESP8266WiFi模块，所述外部终端为手机。

在本实用新型中，FM31系列存储器具有结构简单、经济的优点，符合本系统的适用的环境；AT89S51单片机低功耗、高性能，满足本实用新型的处理需求；所述通信模块采用ESP8266WiFi模块，WiFi融入现代生活的方方面面，现代智能家庭系统能轻易满足系统的WiFi需求，所述外部终端设计为手机，用户根据手机便可连接系统，清楚的掌握所述系统的运行状态。

优选地，所述水处理单元通过水管依次连接，制得三路出水，具体连接如下：

1)洗浴用水：自来水依次经过前置过滤、中央过滤以及软水机后，连接两路出水端，其中 一路连接洗衣机的进水端，另一路连接洗浴设备的进水端；

2)生活用水：自来水依次经过前置过滤、中央过滤以及后置过滤后，连接厨房用水；

3)厕所用水：自来水无需处理连接一路至厕所；洗浴以及生活过后的废水经过回收过滤后到达回收池进行存储，所述回收池出水口通过水泵连通至厕所。

常规家庭用水系统主要由前置过滤、中央净水、后置过滤、软水机组成；自来水经过前置过滤以及中央净水两道处理后，一路经过软水机，用于洗浴用水，另一路经后置过滤，用过生活用水；常规家庭用水系统节约用水的方式通常为通过水桶等容器对部分生活用水以及洗衣过后的水进行收集，再进行其他地方使用。本实用新型中，在常规家庭用水系统的基础上，通过设计回收池，不仅对传统再利用的水回收收集，同时，将传统方式收集不到的浴室水、所有生活用水进行回收再利用；为了更好的保护本系统，本实用新型通过设置回收过滤对进入回收池中的水进行回收过滤，所述回收过滤的方式可以是但不限于是物理过滤或化学沉淀中的一种或多种。

优选地，所述回收过滤包括设置于靠近回收池进水口的过滤网；以及过滤网下方的活性炭吸附层。

在本实用新型中，所述回收过滤通过设置于靠近回收池进水口的过滤网，能够粗略的过滤掉回收水中较大的杂物，活性炭吸附层主要用于吸附回收水中的部分悬浮物并具有一定的吸附回收水中色素的能力。必要时，可在活性炭吸附层下设置由树脂滤芯组成的树脂过滤层，树脂滤芯具有优秀的吸附、脱色、除臭的能力，能够加强对回收水的处理效果。

优选地，所述主控单元根据采集单元得到的水处理数据，与设定的水处理单元最大处理能力相处理，发送给外部终端。

在本实用新型中，所述采集单元将采集到的各个水处理环节的水处理信息，发送到主控单元，所述主控单元根据用户预先设定的所述用水系统水处理单元各个处理环节的水处理能力，将得到的水处理数据进行处理，并发送到外部终端。

优选地，所述信号采集单元包括：分别与主控单元连接并设置在前置过滤内的第一水流量传感器、设置在中央净水内的第二水流量传感器、设置在后置过滤内的第三水流量传感器、设置在软水机内的第四水流量传感器以及设置在回收池的水位检测传感器。

在本实用新型中，所述用水系统的水处理单元的处理方法均为物理过滤，因此在各个水处理环节设置水流量传感器，不仅可以检测各个处理环节总的处理量，并且可实时检测水流通量，当用户在用水，所述水处理单元的水流通量异常时，通过所述系统的处理，用户可判定所述系统的故障环节，及时修理。同时，在所述回收池中设置水位传感器，能够实时 的监测所述回收池中水位信息。

优选地，所述水流量传感器为FTB-794，所述水位检测传感器为HM21液位变送器。

在本实用新型中，FTB-794，是一款耐用、紧凑、高精度的液体测量装置，可提供累加流量和流速显示，并且自带本地数字显示屏，可对所述系统的监测进行校正；HM21液位变送器由高性能压力传感器作为测量元件，精度高、体积小、使用方便、抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、灵敏度高、防水，符合本实用新型的适用条件。

优选地，所述厕所用水进水口、回收池出水口以及自来水口经三通接头连接，所述回收池出水口设有与主控单元连接第一电磁阀，所述自来水口设有与主控单元连接第二电磁阀。

在本实用新型中，使用三通接头连接厕所的进水口、回收池的出水口以及自来水的进水口。当回收池中的水作为厕所用水时，设在回收池出水口的第一电磁阀打开，设在自来水口的第二电磁阀关闭；当自来水作为厕所用水时，第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开。

我们知道，厕所用水需要一定的水量才能完成冲洗任务。因此，本实用新型中，当所述水位传感器采集到回收池中实际水位为最大水位的1/4以下时，所述水位传感器将回收池中的水位信息传递至主控单元，经主控单元判定发出指令：第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开，此时使用自来水作为厕所用水；当实际水位大于最大水位的1/4时，主控单元发出指令：第一电磁阀打开，第二电磁阀关闭，此时优先使用回收水作为厕所用水。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用了控制系统，实现了自动化的净水、储水、用水的过程，不仅达到节水的目的，而且环保，自动化程度高。

(2)本实用新型可对用水进行实施检测并统计水流量信息，能够即时发现所述系统发生的问题，保证系统能够高效的运行。

附图说明

图1为水处理信息流程示意图；

图2为水处理流程示意图；

图3为回收池中回收过滤装置示意图；

图4为三通接口处电磁阀设置示意图；

其中11-前置过滤；12-中央净水；13-后置过滤；14-软水机；15-回收过滤；151-过滤网；152-活性炭吸附层；16-回收池；171-第一电磁阀；172-第二电磁阀；21-第一水流量传感 器；22-第二水流量传感器；23-第三水流量传感器；24-第四水流量检测器；25-水位检测传感器；31-存储器；32-处理器；33-通信模块；4-外部终端。

具体实施方式

下面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1、附图2所示，所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，包括：用于对家庭用水进行水处理的水处理单元，所述水处理单元用于对来自城市自来水系统的水进行再次处理，以进一步满足现代生活中人们对水质的要求；在所述水处理单元的各个水处理环节，设有用于采集所述水处理单元在水处理过程中的水处理信号的信号采集单元，所述信号采集单元采集的信息可以是但不限于是通过所述水处理环节的水流量或水质组分的一种或多种；用于对所述水处理信号进行信号处理，得到对应的水处理数据，以及用于将处理后的水处理信号发送给外部终端4的主控单元，所述水处理数据可以是但不限于是实时水流量速率、一定时间内总水流量、以及水质组分的含量的一种或多种，所述质控单元与信号采集单元电性连接，所述外部终端4可以是但不限于是个人电脑、手机或电子显示器中的一种或多种，所述外部终端4与主控单元通讯连接。

所述主控单元包括存储器31，用于处理所述水处理信号的并与存储器31电性连接的处理器32，用于跟外部终端4通信连接并与所述处理器32电性连接的通信模块33；在本实施例中，所述存储器31采用FM31系列存储器，所述处理器32采用AT89S51单片机，所述通信模块33采用ESP8266WiFi模块，所述外部终端4为手机。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上，进一步限定，结合附图2所示，所述水处理单元通过水管依次连接，制得三路出水，具体连接如下：

1)洗浴用水：自来水依次经过前置过滤11、中央过滤以及软水机14后，连接两路出水端，其中一路连接洗衣机的进水端，另一路连接洗浴设备的进水端；

2)生活用水：自来水依次经过前置过滤11、中央过滤以及后置过滤13后，连接厨房用水；

3)厕所用水：自来水无需处理连接一路至厕所；洗浴以及生活过后的废水经过回收过滤15后到达回收池16进行储存，所述回收池出水口通过水泵连通至厕所。

本实施例是在实施例1的基础上，进一步限定，结合附图2所示，本实施新型所采用的水处理单元为现有市场上的主要家庭用水系统。前置过滤11是全屋用水的第一道粗过滤设备，用来过滤自来水中的泥沙、铁锈等大颗粒物质，放置城市自来水供水管网中产生的大量沉淀杂质对人体造成伤害；在进行前置过滤11后，自来水中的大部分颗粒物质被除去，剩下的水中杂质进行中央净水12，中央净水12通过中央净水机完成，能够有效的清除水中的氯、重金属细菌、病毒、藻类、固体悬浮物以及有机物等，处理后的水清澈洁净、无菌；中央净水12化后的水，分为两路出水，其中一路为经过后置过滤13，吸附水中的异色异味，改善水质口感，提升营养矿物成分，提高水的营养度后用作生活用水；另一路经软水机14后，除去水中的钙、镁离子，降低水质硬度后用作洗浴用水。

在本实施例中，经上述处理后的水被人们用于生活的方方面面，如做饭、洗澡、洗衣等，经上述人们生活后的废水，通过水管，经过回收过滤15，在所述回收池16中储存，所述回收池16配有与主控单元电性连接的电磁阀，所述电磁阀能在执行主控单元发出的开闭命令实现对回收池16中水的再利用。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上，进一步限定，结合附图3所示，在本实施例中，所述回收过滤15装置分为设置于靠近回收池进水口的过滤网151以及过滤网151下方的活性炭吸附层152；所述过滤网151能够粗略的过滤掉回收水中较大的杂物，避免了回收系统的堵塞；活性炭吸附层152主要用于吸附回收水中的部分悬浮物并具有一定的吸附回收水色素的能力。在经过上述两道处理工艺，能处理掉大部分回收水中的污染物，但有时生活用水中的混合物太杂，相互之间混合可能产生不可预知的反应，导致回收水的产生难以忍受的异味，因此，必要时，可在活性炭吸附层下设置由树脂滤芯组成的树脂过滤层，树脂滤芯具有优秀的吸附、脱色、除臭的能力，能够加强对回收水的处理效果。

实施例4：

本实施例是在实施例2的基础上，进一步限定，结合附图1所示，本实施例中，所述采集单元将采集到的各个水处理环节的水流量信息，发送到主控单元中处理器32，所述处理器32根据用户预先设定储存在存储器31中的所述用水系统水处理单元各个处理环节的水处理能力，将得到的水处理数据进行处理，并发送到外部终端4，用户可根据外部终端4显示的处理结果判定所述水处理系统的运行状态。

实施例5：

本实施例是在实施例2的基础上，进一步限定，结合附图1、附图2所示，在本实施例中，所述水处理信号水流量信息，所述信号采集单元包括设置在前置过滤11内的第一水流量传 感器21、设置在中央净水12内的第二水流量传感器22、设置在后置过滤13内的第三水流量传感器23、设置在软水机14内的第四水流量传感器以及设置在回收池16的水位检测传感器25；所述第一水流量传感器21、第二水流量传感器22、第三水流量传感器23用于对所述水处理环节进行实时流量监测，所述水位监测传感器25用于对所述回收池16中的水位进行监测。所述水流量传感器为FTB-794，所述水位检测传感器25为HM21液位变送器。

实施例6：

本实施例是在上述实施例2的基础上，进一步限定，结合附图4所示，所述厕所用水进水口、回收池出水口以及自来水口经三通接头连接，所述回收池出水口设有第一电磁阀171，所述自来水口设有第二电磁阀172。当所述水位传感器25采集到回收池中实际水位为最大水位的1/4以下时，所述水位传感器25将回收池中的水位信息传递至主控单元，经主控单元判定发出指令：第一电磁阀171关闭，第二电磁阀172打开，此时使用自来水作为厕所用水；当实际水位大于最大水位的1/4时，主控单元发出指令：第一电磁阀171打开，第二电磁阀172关闭，此时优先使用回收水作为厕所用水。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，包括：用于对家庭用水进行水处理的水处理单元；用于采集所述水处理单元在进行水处理过程中的水处理信号的信号采集单元；用于对所述水处理信号进行信号处理，得到对应的水处理数据，以及用于将处理后的水处理信号发送给外部终端(4)的主控单元，所述主控单元包括用于储存所述水处理数据以及所述水处理单元最大处理能力的存储器(31)，用于处理所述水处理信号，与存储器(31)电性连接并与所述信号采集单元连接的处理器(32)，用于与外部终端(4)通信连接并与所述处理器(32)电性连接的通信模块(33)。

2.根据权利要求1所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述存储器(31)采用FM31系列存储器，所述处理器(32)采用AT89S51单片机，所述通信模块(33)采用ESP8266WiFi模块，所述外部终端(4)为手机。

3.根据权利要求1所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述水处理单元通过水管依次连接，制得三路出水，具体连接如下：

1)洗浴用水：自来水依次经过前置过滤(11)、中央过滤以及软水机(14)后，连接两路出水端，其中一路连接洗衣机的进水端，另一路连接洗浴设备的进水端；

2)生活用水：自来水依次经过前置过滤(11)、中央过滤以及后置过滤(13)后，连接厨房用水；

3)厕所用水：自来水无需处理连接一路至厕所；洗浴以及生活过后的废水经过回收过滤(15)后到达回收池(16)进行存储，所述回收池(16)出水口通过水泵连通至厕所。

4.根据权利要求3所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述回收过滤(15)包括：设置于靠近回收池(16)进水口的过滤网(151)；以及过滤网(151)下方的活性炭吸附层(152)。

5.根据权利要求3所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述主控单元根据信号采集单元得到的水处理数据，与设定的水处理单元最大处理能力相处理，发送给外部终端(4)。

6.根据权利要求3所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述信号采集单元包括：分别与主控单元连接并设置在前置过滤(11)内的第一水流量传感器(21)、设置在中央净水(12)内的第二水流量传感器(22)、设置在后置过滤(13)内的第三水流量传感器(23)、设置在软水机(14)内的第四水流量传感器(24)以及设置在回收池(16)中的水位检测传感器(25)。

7.根据权利要求6所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述水流量传 感器为FTB-794，所述水位检测传感器(25)为HM21液位变送器。

8.根据权利要求3所述的一种物联网家庭综合用水循环系统，其特征在于，所述厕所用水进水口、回收池出水口以及自来水口经三通接头连接，所述回收池出水口设有与主控单元连接第一电磁阀(171)，所述自来水口设有与主控单元连接第二电磁阀(172)。