基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法与流程

本发明涉及智能冲水技术领域，具体为基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法。

背景技术：

超声波是一种频率高于20000hz的声波，它的方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离比空气中远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限超过人的听觉上限而得名，随着时代的发展，超声波已广泛应用于智能公厕内部。

专利公开号cn109296041a公开了一种感应式厕所增压冲水系统，包括冲水装置，红外感应器，控制器和电动缸；冲水装置包括，供水增压装置，齿轮齿条传动机构，储能水箱和出水机构；储能水箱包括储压室，排水室和弹性机构；弹性机构设置于所述储压室和排水室之间；储能水箱还设有稳压管，稳压管连通储压室与排水室；增压装置包括液压缸，液压缸通过管道连接储能水箱的储压室，液压缸通过活塞杆与齿轮齿条传动机构连接；同时本冲水系统还设置红外感应器，红外感应器连接控制器，控制器连接电动缸，电动缸下压压板使齿轮齿条带动活塞杆做往复运动，液压缸增压后将水注入储压室，从而使排水室增压，最终达到大量节水的效果。

该系统内部并没有采用较好的超声波系统对外部人员进行感应处理，现有的冲水系统内部大多采用超声波系统对其进行感应处理，但在感应过程中，超声波容易受到外部噪音的影响，导致排水量受到影响，严重时，会造成水源的大量浪费。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法，解决了内部大多采用超声波系统对其进行感应处理，但在感应过程中，超声波容易受到外部噪音的影响，导致排水量受到影响，严重时，会造成水源的大量浪费的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统，包括智能感应显示系统、声波系统以及冲水控制系统，所述智能感应显示系统输出端与声波系统输入端电性连接，所述声波系统与冲水控制系统之间双向连接，所述冲水控制系统与智能感应显示系统之间双向连接，所述声波系统内部包括有超声波探头、外接电源模块以及声波放大模块；

所述超声波探头输出端与滤波模块输入端电性连接，所述滤波模块输出端与除噪模块输入端电性连接，所述除噪模块与声波放大模块之间双向连接，所述除噪模块输出端与a/d转换器输入端电性连接，所述a/d转换器输出端与计时模块输入端电性连接，所述计时模块输出端与处理模块输入端电性连接，所述处理模块与存储模块之间双向连接，所述处理模块输出端与蓝牙模块输入端电性连接，所述外接电源模块输出端分别与滤波模块、除噪模块和a/d转换器输入端电性连接。

优选的，所述除噪模块内部包括有声波过滤单元，所述声波过滤单元输出端与噪音剔除单元输入端电性连接，所述噪音剔除单元输出端与声波处理单元输入端电性连接，所述声波处理单元分别与声波放大单元和声波数据库之间双向连接，所述声波处理单元输出端与声波输出单元输入端电性连接，所述超声波探头内部包括有超声波发射单元、声波频率调节单元和超声波接收单元。

优选的，所述滤波模块内部包括有频率接收单元，所述频率接收单元输出端与频率分离单元输入端电性连接，所述频率分离单元输出端与频噪结合单元输入端电性连接。

优选的，所述智能感应显示系统内部包括有感应模块，所述感应模块输出端与微处理器输入端电性连接，所述微处理器输出端分别与驱动单元和显示模块输入端电性连接，所述微处理器输入端与信息接收模块输出端电性连接。

优选的，所述感应模块内部包括有声音感应单元、温度感应单元以及亮度感应单元，所述微处理器内部包括有数据匹对单元和数据存储单元，所述数据匹对单元和数据存储单元之间双向连接，所述数据匹对单元输出端与d/a转换器输入端电性连接，所述d/a转换器输出端与信息处理单元输入端电性连接，所述信息处理单元输出端与信息输出单元输入端电性连接。

优选的，所述冲水控制系统内部包括有数据接收模块，所述数据接收模块输出端与工控机输入端电性连接，所述工控机分别与水量控制模块和数据储存模块之间双向连接，所述工控机输出端与水量输出模块输入端电性连接，所述水量输出模块输出端与阀门驱动模块输入端电性连接。

优选的，所述工控机内部分别包括有时间提取单元和声波提取单元，所述时间提取单元和声波提取单元输出端与数据处理单元输入端电性连接，所述数据处理单元输出端与数据对比单元输入端电性连接，所述数据对比单元输出端与排水量计算单元输入端电性连接，所述排水量计算单元输出端与排水量确认单元输入端电性连接。

优选的，所述排水量确认单元输出端与水量输出模块输入端电性连接，所述时间提取单元和声波提取单元输入端与数据接收模块输出端电性连接，所述阀门驱动模块与外部阀门装置电性连接。

优选的，用于基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统的感应方法，包括以下步骤：

步骤一、智能感应显示系统内部设置的感应模块，感应模块内部的声音感应单元、温度感应单元以及亮度感应单元对外部的声音、温度以及亮度进行感应，并将感应数据输送到微处理器内部，微处理器对数据进行处理，并将数据发送到驱动单元内部，驱动单元对声波系统进行驱动；

步骤二、超声波探头内部的超声波发射单元、声波频率调节单元以及超声波接收单元完成对外部声波的发射以及接收处理，同时也能够完成对声波频率的调节处理，滤波模块内部的频率接收单元对声波频率进行接收处理，频率分离单元完成对不同频率的分离作用，频噪结合单元使频率以及噪音进行结合处理；

步骤三、滤波模块将处理后的滤波输送到除噪模块内部，除噪模块内部的声波过滤单元对声波进行过滤处理，噪音剔除单元完成对外部噪音的剔除作用，声波处理单元通过与声波数据库内部的声波数据进行对比处理，处理后的声波通过声波放大单元进行放大处理，声波输出单元完成对声波的输出工作；

步骤四、a/d转换器接收到处理后的声波，并将声波进行转换，计时模块对声波的时长进行计时处理，将计时后的声波输送到处理模块内部，处理模块与存储模块内部的数据进行对比处理，并将处理后的数据通过蓝牙模块向外部进行输出；

步骤五、冲水控制系统内部的数据接收模块完成对数据的接收作用，并将数据输送到工控机内部，工控机内部的时间提取单元以及声波提取单元完成对时长和声波进行提取处理，提取后的数据发送到数据处理单元内部，数据对比单元完成对数据的对比工作，排水量计算单元通过声波的时长完成对排水量的计算工作，排水量确认单元进行再次计算，完成对排水量的确认工作；

步骤六、工控机将排水量的确定值输送到水量控制模块内部，水量控制模块对水量进行控制，使指定的水量进行输送，水量输出模块将指定的水量进行输送处理，阀门驱动模块对水源的阀门进行驱动控制，有效完成对水量的输送处理工作。

优选的，所述步骤六中完成对水量的输送工作后，智能感应显示系统内部的信息接收模块完成对输水量信息的接收，并将数据输送到微处理器内部，微处理器内部的d/a转换器将数据进行转换处理，并通过信息处理单元对信息进行处理，再通过信息输出单元将信息输出，再通过显示模块将数据进行显示处理。

有益效果

本发明提供了基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、该基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法，通过步骤二以及步骤三中，超声波探头内部的超声波发射单元、声波频率调节单元以及超声波接收单元完成对外部声波的发射以及接收处理，同时也能够完成对声波频率的调节处理，滤波模块内部的频率接收单元对声波频率进行接收处理，频率分离单元完成对不同频率的分离作用，频噪结合单元使频率以及噪音进行结合处理，滤波模块将处理后的滤波输送到除噪模块内部，除噪模块内部的声波过滤单元对声波进行过滤处理，噪音剔除单元完成对外部噪音的剔除作用，声波处理单元通过与声波数据库内部的声波数据进行对比处理，处理后的声波通过声波放大单元进行放大处理，声波输出单元完成对声波的输出工作，能够有效的将声波中的噪声进行剔除处理，同时使对声波的接收效果更准确，使数据精确化。

2、该基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法，通过步骤二中的滤波模块内部的频率接收单元对声波频率进行接收处理，频率分离单元完成对不同频率的分离作用，频噪结合单元使频率以及噪音进行结合处理，能够有效的使不同的频率进行区别处理，将不同的频率进行区别处理后，再分别与噪音进行结合处理，从而有效的使频率与噪音进行结合，能够较好的辨别出不同的噪音。

3、该基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法，通过步骤五中冲水控制系统内部的数据接收模块完成对数据的接收作用，并将数据输送到工控机内部，工控机内部的时间提取单元以及声波提取单元完成对时长和声波进行提取处理，提取后的数据发送到数据处理单元内部，数据对比单元完成对数据的对比工作，排水量计算单元通过声波的时长完成对排水量的计算工作，排水量确认单元进行再次计算，完成对排水量的确认工作，通过对声波数据的分析作用，从而有效确定排水量，不会造成水源的浪费。

4、该基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统及其感应方法，通过智能感应显示系统内部的信息接收模块完成对输水量信息的接收，并将数据输送到微处理器内部，微处理器内部的d/a转换器将数据进行转换处理，并通过信息处理单元对信息进行处理，再通过信息输出单元将信息输出，再通过显示模块将数据进行显示处理，将异常的数据进行转换显示处理，便于外部人员对声波装置以及厕所内部的装置进行维修处理。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图；

图2为本发明声波系统原理框架示意图；

图3为本发明声波系统内部原理框架示意图；

图4为本发明除噪模块内部原理框架示意图；

图5为本发明滤波模块内部原理框架示意图；

图6为本发明智能感应显示系统内部原理框架示意图；

图7为本发明感应模块内部原理框架示意图；

图8为本发明微处理器内部原理框架示意图；

图9为本发明冲水控制系统内部原理框架示意图；

图10为本发明工控机内部原理框架示意图。

图中：1、智能感应显示系统；11、感应模块；111、声音感应单元；112、温度感应单元；113、亮度感应单元；12、微处理器；121、数据匹对单元；122、d/a转换器；123、信息处理单元；124、信息输出单元；125、数据存储单元；13、驱动单元；14、显示模块；15、信息接收模块；2、声波系统；21、超声波探头；211、超声波发射单元；212、声波频率调节单元；213、超声波接收单元；22、滤波模块；221、频率接收单元；222、频率分离单元；223、频噪结合单元；23、除噪模块；231、声波过滤单元；232、噪音剔除单元；233、声波处理单元；234、声波输出单元；235、声波放大单元；236、声波数据库；24、a/d转换器；25、计时模块；26、处理模块；27、外接电源模块；28、声波放大模块；29、存储模块；210、蓝牙模块；3、冲水控制系统；31、数据接收模块；32、工控机；321、时间提取单元；322、声波提取单元；323、数据处理单元；324、数据对比单元；325、排水量计算单元；326、排水量确认单元；33、水量输出模块；34、阀门驱动模块；35、水量控制模块；36、数据储存模块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统，包括智能感应显示系统1、声波系统2以及冲水控制系统3，智能感应显示系统1输出端与声波系统2输入端电性连接，声波系统2与冲水控制系统3之间双向连接，冲水控制系统3与智能感应显示系统1之间双向连接，声波系统2内部包括有超声波探头21、外接电源模块27以及声波放大模块28；

超声波探头21输出端与滤波模块22输入端电性连接，滤波模块22输出端与除噪模块23输入端电性连接，除噪模块23与声波放大模块28之间双向连接，除噪模块23输出端与a/d转换器24输入端电性连接，a/d转换器24输出端与计时模块25输入端电性连接，计时模块25输出端与处理模块26输入端电性连接，处理模块26与存储模块29之间双向连接，处理模块26输出端与蓝牙模块210输入端电性连接，外接电源模块27输出端分别与滤波模块22、除噪模块23和a/d转换器24输入端电性连接。

请参阅图3-4，除噪模块23内部包括有声波过滤单元231，声波过滤单元231输出端与噪音剔除单元232输入端电性连接，噪音剔除单元232输出端与声波处理单元233输入端电性连接，声波处理单元233分别与声波放大单元235和声波数据库236之间双向连接，声波处理单元233输出端与声波输出单元234输入端电性连接，超声波探头21内部包括有超声波发射单元211、声波频率调节单元212和超声波接收单元213。

请参阅图5，滤波模块22内部包括有频率接收单元221，频率接收单元221输出端与频率分离单元222输入端电性连接，频率分离单元222输出端与频噪结合单元223输入端电性连接。

请参阅图6，智能感应显示系统1内部包括有感应模块11，感应模块11输出端与微处理器12输入端电性连接，微处理器12输出端分别与驱动单元13和显示模块14输入端电性连接，微处理器12输入端与信息接收模块15输出端电性连接。

请参阅图7-8，感应模块11内部包括有声音感应单元111、温度感应单元112以及亮度感应单元113，微处理器12内部包括有数据匹对单元121和数据存储单元125，数据匹对单元121和数据存储单元125之间双向连接，数据匹对单元121输出端与d/a转换器122输入端电性连接，d/a转换器122输出端与信息处理单元123输入端电性连接，信息处理单元123输出端与信息输出单元124输入端电性连接。

请参阅图9，冲水控制系统3内部包括有数据接收模块31，数据接收模块31输出端与工控机32输入端电性连接，工控机32分别与水量控制模块35和数据储存模块36之间双向连接，工控机32输出端与水量输出模块33输入端电性连接，水量输出模块33输出端与阀门驱动模块34输入端电性连接。

请参阅图10，工控机32内部分别包括有时间提取单元321和声波提取单元322，时间提取单元321和声波提取单元322输出端与数据处理单元323输入端电性连接，数据处理单元323输出端与数据对比单元324输入端电性连接，数据对比单元324输出端与排水量计算单元325输入端电性连接，排水量计算单元325输出端与排水量确认单元326输入端电性连接，排水量确认单元326输出端与水量输出模块33输入端电性连接，时间提取单元321和声波提取单元322输入端与数据接收模块31输出端电性连接，阀门驱动模块34与外部阀门装置电性连接。

进一步的，用于基于智能公厕的超声波智能感应冲水系统的感应方法，包括以下步骤：

步骤一、智能感应显示系统1内部设置的感应模块11，感应模块11内部的声音感应单元111、温度感应单元112以及亮度感应单元113对外部的声音、温度以及亮度进行感应，并将感应数据输送到微处理器12内部，微处理器12对数据进行处理，并将数据发送到驱动单元13内部，驱动单元13对声波系统2进行驱动；

步骤二、超声波探头21内部的超声波发射单元211、声波频率调节单元212以及超声波接收单元213完成对外部声波的发射以及接收处理，同时也能够完成对声波频率的调节处理，滤波模块22内部的频率接收单元221对声波频率进行接收处理，频率分离单元222完成对不同频率的分离作用，频噪结合单元223使频率以及噪音进行结合处理；

步骤三、滤波模块22将处理后的滤波输送到除噪模块23内部，除噪模块23内部的声波过滤单元231对声波进行过滤处理，噪音剔除单元232完成对外部噪音的剔除作用，声波处理单元233通过与声波数据库236内部的声波数据进行对比处理，处理后的声波通过声波放大单元235进行放大处理，声波输出单元234完成对声波的输出工作；

步骤四、a/d转换器24接收到处理后的声波，并将声波进行转换，计时模块25对声波的时长进行计时处理，将计时后的声波输送到处理模块26内部，处理模块26与存储模块29内部的数据进行对比处理，并将处理后的数据通过蓝牙模块210向外部进行输出；

步骤五、冲水控制系统3内部的数据接收模块31完成对数据的接收作用，并将数据输送到工控机32内部，工控机32内部的时间提取单元321以及声波提取单元322完成对时长和声波进行提取处理，提取后的数据发送到数据处理单元323内部，数据对比单元324完成对数据的对比工作，排水量计算单元325通过声波的时长完成对排水量的计算工作，排水量确认单元326进行再次计算，完成对排水量的确认工作；

步骤六、工控机32将排水量的确定值输送到水量控制模块35内部，水量控制模块35对水量进行控制，使指定的水量进行输送，水量输出模块33将指定的水量进行输送处理，阀门驱动模块34对水源的阀门进行驱动控制，有效完成对水量的输送处理工作。

再进一步的，步骤六中完成对水量的输送工作后，智能感应显示系统1内部的信息接收模块15完成对输水量信息的接收，并将数据输送到微处理器12内部，微处理器12内部的d/a转换器122将数据进行转换处理，并通过信息处理单元123对信息进行处理，再通过信息输出单元124将信息输出，再通过显示模块14将数据进行显示处理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除