一种列车用集便系统、控制方法以及列车与流程

本发明涉及列车设备技术领域，具体涉及一种列车用集便统、控制方法以及列车结构的改进。

背景技术：

现有的普通旅客列车上一般设置有洗脸间、厕所、洁具室等清洁、卫生专用设备，但一般配置数量都比较少，仅能满足普通的旅客列车的需求。在一些大型的企业或者工程用车辆上使用时无法满足大量人员的使用需求。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中列车用集便系统存在的数量有限，不能满足大量人员使用需求的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种一种列车用集便系统，包括有多个蹲坐式便器，每一蹲坐式便器均包括有冲洗按钮；其特征在于，还包括有：

集污箱；

中转箱，与所述集污箱连通，在所述集污箱和中转箱之间的管路上设置有排污出口控制元件；

供气模块：包括气源；

主供气管路，与所述气源连接；

抽真空模块，包括有：抽真空管路，与主供气管路连通，在抽真空管路上设有控制抽真空管路通断的抽真空控制元件；

抽真空装置，连接在所述抽真空管路上且与所述中转箱连通；

正压充气模块包括有：正压充气管路，与主供气管路和中转箱连通，在所述正压充气管路上设有控制正压充气管路通断的充气控制元件；

排污管路模块，包括有多个排污支管道和与所述多个排污支管道连通的排污主管道，多个排污支管道均一端对应与多个蹲坐式便器连接，另一端与所述排污主管道连通，在所述排污支管道上设有排污支管道控制元件，所述排污主管道上均设置有控制排污主管道通断的排污入口控制元件；

冲水模块，设置有多个，与多个蹲坐式便器对应设置，每个冲水模块均包括有：水增压器；

气动增压管路，气动增压管路和水增压器连接，所述气动增压管路与主供气管路连通，在气动增压管路上设置有控制气动增压管路通断的气动增压控制元件；

冲水管路，与所述水增压器和蹲坐式便器连通，在所述冲水管路上设置有控制冲水管路通断的气动冲水控制元件，其与所述气动增压管路连接；

主控器，与所述冲洗按钮、所述抽真空装置、所述抽真空控制元件、所述充气控制元件和所述气动增压控制元件通讯连接。

进一步的，还包括用于控制排污入口控制元件开启或关闭的第一气动管路，所述第一气动管路与主供气管路和排污入口控制元件连接，所述第一气动管路上设置有第一电控阀。

进一步的，还包括用于控制排污出口控制元件开启或关闭的第二气动管路，所述第二气动管路与主供气管路和排污出口控制元件连接，所述第二气动管路上设置有第二电控阀。

进一步的，还包括有用于控制所述排污支管道控制元件开启或关闭的第三气动管路，所述第三气动管路与所述主供气管路连接，在第三气动管路上依次设置有第一电控阀和第一气缸，所述第一气缸与所述排污支管道控制元件连接，以控制所述排污支管道的通断。

进一步的，所述所述抽真空控制元件、所述充气控制元件和所述气动增压控制元件均为电磁阀。

进一步的，所述抽真空装置包括有：本体和设置在本体上的第一连接管段、第二连接管段和第三连接管段，所述第一连接管段和第二连接管段连接，所述第三连接管段与第二连接管段和本体连接，在第三连接管段上设置有真空管夹阀，所述正压充气管路与所述第一连接管段、第二连接管段连接，第二连接管段与所述中转箱连通。

进一步的，在所述主供气管路上设置上设置有截止阀、过滤调压阀和第一气动开关，在所述正压充气管路上设置有第二减压阀和第二气动开关。

进一步的，每一所述蹲式坐便器和列车的铁地板之间均形成有放置腔，在与所述放置腔位置对应处的铁地板上设置有可翻转打开的盖板。

一种用于上述列车用集便系统的控制方法，在主控器中存在多个蹲坐式便器的编号，所述控制方法包括如下步骤：

检测是否有蹲坐式便器或中转箱处于动作状态，若检测到中转箱处于动作状态时，则控制所有蹲坐式便器不动作，若检测到有蹲坐式便器动作时，则控制剩余蹲坐式便器和中转箱不动作；

若检测到蹲坐式便器或者中转箱均处于不动作状态且至少一个蹲坐式便器以及中转箱均需要动作时，控制中转箱先动作，然后控制各个蹲坐式便器按照主控器中编号顺序按照设定的时间间隔依次动作；

若检测到蹲坐式便器或者中转箱均处于不动作状态且至少有一个蹲坐式便器需要动作、中转箱不需要动作时，控制各个蹲坐式便器按照主控器中编号顺序按照设定的时间间隔依次动作。

一种列车，包括有多个车箱和上述技术方案中所述的集便系统，还包括有：与所述多个车箱连接的排污车箱，其通过连接管路与所述集污箱连通，在所述排污车箱中设置有抽污泵，在所述连接管路上有控制阀门，所述抽污泵、控制阀门均与主控器通讯连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明提出的列车用集便系统，可对应设置多个蹲坐式便器，且多个蹲坐式便器均可与主控器连接，通过主控器可同时实现对多个蹲坐式便器的控制，实现了一个列车中可同时设置多个蹲坐式便器，满足了大流量人口使用需求。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例列车用集便系统中的蹲坐式便器在列车上的结构分布图；

图2为本发明实施例列车用集便系统中的结构原理图一；

图3为本发明实施例列车用集便系统中的结构原理图二；

图4为本发明实施例列车用集便系统中的结构原理图三；

图5为本发明实施例列车用集便系统中的结构原理图四；

图6为本发明实施例列车用集便系统中的蹲坐式便器和铁地板配合的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种列车用集便系统的实施例，参照图1-图5所示，包括有：

多个蹲坐式便器100，

集污箱200，用于收集粪便。

中转箱300，与所述集污箱200连通，在所述集污箱200和中转箱300之间的管路上设置有排污出口控制元件310，通过控制排污出口控制元件310可使得集污箱200和中转箱300连通或者断开。

每一蹲坐式便器100均包括有冲洗按钮110；

供气模块：包括气源410，气源410可以为气泵等供气部件，在此不做具体限制。

主供气管路420，与所述气源410连接，优选的，本实施例中在主供气管路420上设置有截止阀421、过滤调压阀、第一气动开关423。

抽真空模块，包括有：抽真空管路510，与主供气管路420连通，在抽真空管路510上设有控制抽真空管路510通断的抽真空控制元件520，抽真空控制元件520为电磁阀，其接收到主控器120信号后可导通。

抽真空装置530，连接在所述抽真空管路510上且与所述中转箱300连通；

具体的，本实施例中所述抽真空装置530包括有：本体531和设置在本体531上的第一连接管段532、第二连接管段533和第三连接管段534，所述第一连接管段532和第二连接管段533连接，所述第三连接管段534与第二连接管段533和本体531连接，在第三连接管段534上设置有真空管夹阀535，真空管夹阀535为气动阀，其可通过气动控制打开或者闭合，在进行抽真空时，其处于打开状态，真空管夹阀535可选用现有技术中的结构即可，在此不做具体限制。在进行抽真空时，主控器120发送信号给抽真空控制元件520，使其得电后导通，进而使得抽真空管路510导通，此时，可通过主供气管路420通过抽真空管路510给抽真空装置530供气，使其开始工作，然后抽真空装置530将中转箱300中气体抽入到第二连接管段533内，然后进入到第三连接管段534内，再通过第三连接管段534被抽入到本体531中后向空气中排出，以对中转箱300进行抽负压。

正压充气模块包括有：正压充气管路610，与主供气管路420和中转箱300连通，在所述正压充气管路610上设有控制正压充气管路610通断的充气控制元件620，在所述正压充气管路610上设置有第二减压阀630和第二气动开关640。充气控制元件620也为电磁阀。

具体的，所述正压充气管路610与所述第一连接管段532、第二连接管段533连接，第二连接管段533与所述中转箱300连通。当需要对中转箱300进行打正压时，则可控制正压充气管路610导通，通过主控器120发送信号给充气控制元件620，使其控制正压充气管路610导通即可，在导通后，可通过主供气管路420经过正压充气管路610，然后进入到第一连接管段532、第二连接管段533后进入到中转箱300内，对中转箱300进行打正压操作。

排污管路模块，包括有多个排污支管道710和与所述多个排污支管道710连通的排污主管道720，多个排污支管道710均一端对应与多个蹲坐式便器100连接，另一端与所述排污主管道720连通，在所述排污支管道710上设有排污支管道控制元件711，所述排污主管道720上均设置有控制排污主管道720通断的排污入口控制元件320，排污主管道720和中转箱300连通，多个蹲坐式便器100的排污支管道控制元件711打开且排污入口控制元件320打开时，通过中转箱300中的负压作用将排污主管道720中被水冲洗的粪便吸入到中转箱300内部。

冲水模块，设置有多个，与多个蹲坐式便器100对应设置，每个冲水模块均包括有：水增压器810；

气动增压管路820，气动增压管路820和水增压器810连接，所述气动增压管路820与主供气管路420连通，在气动增压管路820上设置有控制气动增压管路820通断的气动增压控制元件830。冲水管路840，与所述水增压器810和蹲坐式便器100连通，在所述冲水管路840上设置有控制冲水管路840通断的气动冲水控制元件860，其与所述气动增压管路820连接；气动增压控制元件830可以为电磁阀，其可与主控器120通讯，在需要冲水时，主控器120可发送信号给气动增压控制元件830，使得气动增压管路820和主供气管路420连通，气体进入到气动增压管路820并进入到水增压器810内，对其内部水增压，同时，在气动增压管路820导通后气体会进入到与其连通设置的气动冲水控制元件860，使其导通，进而使得冲水管路840导通，水增压器810中经过增压的水进入到冲水管路840中对蹲坐式便器100进行冲洗。

主控器120，与所述冲洗按钮110、所述抽真空装置530、所述抽真空控制元件520、所述充气控制元件620、和所述气动增压控制元件830通讯连接。

本实施例中的列车用集便系统还包括有用于多个小便器，多个小便器均分别通过与其底部连接的小便器排污管路与中转箱300连通，通过小便器排出的尿液可直接通过小便器排污管路排放到中转箱300中，同时，可在小便器排污管路上设置电控阀来控制小便器排污管路的通断，其可对应和主控器120连接，能够接收到主控器120的信号后动作。

优选的，本实施例中的排污入口控制元件320为气动元件，其通过气动管路控制器导通，具体的，本实施例中的集便系统还包括用于控制排污入口控制元件320开启或关闭的第一气动管路910，所述第一气动管路910与主供气管路420和排污入口控制元件320连接，所述第一气动管路910上设置有第一电控阀920。

第一电控阀920和主控器120通讯连接，在接收到主控器120信号时可控制第一气动管路910导通，然后主供气管路420上的高压气体进入将排污入口控制元件320关闭，排污入口控制元件320可对应选用排污入口管夹阀。

同样的，本实施例中的集便系统还包括用于控制排污出口控制元件310开启或关闭的第二气动管路930，所述第二气动管路930与主供气管路420和排污出口控制元件310连接，所述第二气动管路930上设置有第二电控阀940。同样的，第二电控阀940与主控器120通讯连接，其接收到信号后对应控制第二气动管路930导通，第二气动管路930导通后，高压气体进入到排污出口控制元件310使其关闭，排污出口控制元件310可选用排污出口管夹阀。

为实现对多个排污支管道710通断的控制，本实施例中还设置有用于控制所述排污支管道控制元件711开启或关闭的第三气动管路950，本实施例中设置有多个排污支管道710，每一排污支管道710上均对应连接有一第三气动管路950。

每一所述第三气动管路950均与所述主供气管路420连接，在第三气动管路950上依次设置有第三电控阀960和第一气缸970，所述第一气缸970与所述排污支管道控制元件711连接，以控制所述排污支管道710的开启或关闭。

第三电控阀960接受到主控器120信号时，控制第三气动管路950导通，高压气体进入第三气动管路950，作用力到第一气缸970，通过第一气缸970带动排污支管道控制元件711开启，优选的，本实施例中排污支管道控制元件711为排污气动阀。

具体的，本实施例中的集便系统的工作过程如下：

待命状态下，排污支管道控制元件711处于关闭状态：中转箱300的排污入口控制元件320，排污出口控制元件310和真空管夹阀535均处于打开状态，真空发生器不工作，水增压器810处于吸饱水待命状态。

按下冲洗按钮110，系统开始执行冲洗流程，主控器120与冲洗按钮110通讯连接，接收到冲洗按钮110信号后，控制第二电控阀940动作，使得第二气动管路930导通，使得主供气管路420中的高压气体经第二电控阀940内部换向腔室输送至排污出口控制元件310处，将其关闭。

主控器120发送信号给抽真空控制元件520使其得电导通，抽真空管路510导通，主供气管路420气体输入到抽真空装置530给抽真空装置530提供动力，使其对中转箱300进行抽真空，待中转箱300中的负压值达到主控器120中的设定值后，抽真空控制元件520失电，抽真空装置530停止工作。

同时主控器120控制气动增压控制元件830得电，主供气管路420中的高压气体经过气动增压控制元件830内部的换向腔室输送至水增压器810内部同时高压气体进入气动冲水控制元件860，将其打开，水增压器810内的水被高压推动对便器进行冲洗。

冲洗快要结束时，主控器120发送信号给第三电控阀960使其得电，主供气管路420中高压气体经过第三电控阀960内部换向腔室输送至第一气缸970内，将排污支管道控制元件711打开进行排污。污物排放通过中转箱300中负压吸至中转箱300内。随后排污支管道控制元件711失电，关闭。

第二电控阀940随后失电，排污出口控制元件310打开。系统恢复至待机状态。

当中转箱300内污物达到一定容积时，第一电控阀920和第二电控阀940得电激活动作，主供气管路420的高压气体经过第一电控阀920和第二电控阀940内部输送至排污入口控制元件320和排污出口控制元件310及真空管夹阀535处，将三处的管夹阀均关闭。

同时主控器120控制充气控制元件620得电，使得正压充气管路610导通，主供气管路420的高压气体经过正压充气管路610输送至中转箱300中。待中转箱300中压力达到一定数值后，主控器120控制第二电控阀940失电，排污出口控制元件310打开，中转箱300内的污物在气压的推动下将污物通过排污出口控制元件310排放至集污箱200中。

以上流程结束后，第一控制阀失电，排污入口控制元件320和真空管夹阀535打开。

进一步的，包括有盖板991、盖板991可翻转的设置在列车上的铁地板980，盖板991与蹲式坐便器之间形成有放置腔990。

本实施例还提出一种用于上述实施例中的列车用集便系统的控制方法，包括如下步骤，在主控器120中预存有多个蹲坐式便器100的编号。

检测是否有蹲坐式便器100或中转箱300处于动作状态，若检测到中转箱300处于动作状态时，则控制所有蹲坐式便器100不动作，若检测到有蹲坐式便器100动作时，则控制剩余蹲坐式便器100和中转箱300不动作；

若检测到蹲坐式便器100或者中转箱300均处于不动作状态且至少一个蹲坐式便器100以及中转箱300均需要动作时，控制中转箱300先动作，然后控制各个蹲坐式便器100按照主控器120中编号顺序按照设定的时间间隔依次动作；

若检测到蹲坐式便器100或者中转箱300均处于不动作状态且至少有一个蹲坐式便器100需要动作、中转箱300不需要动作时，控制各个蹲坐式便器100按照主控器120中编号顺序按照设定的时间间隔依次动作。

在设置时，可使得各个蹲坐式便器100按照在主控器120中的编号延迟不同的时间间隔后开启或者延迟相同的时间间隔后开启，如设置6个蹲坐式便器100时，延时时间间隔可分别为0ms,10ms,20ms,30ms,40ms,50ms,60ms。

为方便描述，本实施例中以整个系统包括中转箱300，便器1，便器2，便器3，便器4，便器5，便器6为例进行说明。

系统设定当中转箱300或其中任一便器在执行动作时，它们将反馈出一个占用信号给主控器120，未执行动作的部件在接收占用信号后将不会执行相关动作。便器的占用信号反馈可通过排污支管道控制元件711发送给主控器120，中转箱300则可以通过排污出口控制元件310来发送反馈。

例如：当中转箱300工作时，若便器1-6被全部需要动作，他们均不会执行动作。直至中转箱300停止工作时，按照主控器120中设定的延时时间，便器1将会先动作，然后是便器2，便器3，便器4，便器5，便器6。

当便器1工作时，若便器2-6被全部激活，需要动作了，但他们均不会执行动作。直至便器1停止工作时，按照系统设定的延时时间，便器2将会先动作，然后是便器3，便器4，便器5，便器6。在此期间若中转箱300满足动作条件，则中转箱300率先执行动作，然后是剩余便器动作。

本实施例中还提出一种列车，包括有多个车箱和上述技术方案中所述的集便系统，还包括有：与所述多个车箱连接的排污车箱，其通过连接管路与所述集污箱200连通，在所述排污车箱中设置有抽污泵，在所述连接管路上有控制阀门，所述抽污泵、控制阀门均与主控器120通讯连接。

本实施例中的列车还包括有专门用于集污的排污车箱，其与整个列车同步运行，当位于集污箱200中的的粪便达到一定容量时，则可以通过主控器120控制控制阀门开启，使得集污箱200中的粪便流入到排污车箱内部，避免了因粪便过多无处放置的问题，同时，也保证了多个蹲坐式便器100以及小便器的正常使用排泄。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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