原创《基于智能家居领域的一种建筑智能防水控制器应用》
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【摘 要】：本研究涉及家居建筑智能防水控制器,属于智能家居技术领域,包括进水总管,进水总管通过三通阀连接有马桶支管和水龙头支管,水龙头支管通过三通阀连接有卫生间支管和厨房支管,各段管路上均安装有电磁阀和流速计,流速计均与控制器的输入端连接,控制器内设置有处理单元和计时单元,控制器的输出端分别与电磁阀、本地报警器和远程报警模块连接.本实用新型具有能够避免居家生活受到少量漏水和大量漏水的困扰,可对水进行智能控制的优点.
【关键词】：远程报警；智能控制器；流速计；传感器
智能家居控制系统(英文arthome control system,简称SCS),它是以智能家居系统为平台,以家居电器及家电设备为主要控制对象,综合利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活中有关的设施进行高效集成,从而构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统,提升家居智能、安全、便利、舒适,并实现环保控制系统平台.智能家居控制系统是智能家居核心,是智能家居控制功能实现的基础.
智能家居控制系统目前主要有以下几个方面组成：智能照明、智能电器、智能遮阳、节能控制、远程抄表、系统软件、系统布线、系统网络.最近由于大家对生活品质的提升,市场不断涌现了许多本着“节约能源”开发利用的智能家居产品,而且发展迅速,从日前的高端,大气,高走向了平民化的趋势.现在大家对家庭能源管理（Home Energy Management System,简称HEMS）一直很关注,接着在自动照明、电力监测与设备效率、太阳能电池板、房屋节能改造等方面出现很多适用于一般家庭适用的产品.
1.研究背景
原来占据市场的大量产品“节水控制器”,它是用于节约用水控制水量的一种机器.整个系统由处理部分,数据采集部分,前端设备部分组成.它主要实现功能节水控制器可以实现按时间显示,自动补助每张卡每天使用时长为15-30分钟,使用次数不限制,以时间递减方式显示；独有节水设计,采用读卡和开关双重方式控水,插卡后按下开水键出水,拿走卡或按下关水键停止出水,更加人性化和节水；它主要的原理是减少流水动力,增加管内流动压力,利用杠杆的原理操作水控阀.它主要的防水措施是外壳使用防水材料设计,数据线的出入口使用防水接头,在底盖和上盖之间使用石棉先压在结合处的槽内.主板和芯片用防水蜡敷设,布线要求和装修同步进行,将线路走在墙内最好,起到安全的作用,如果无法改造墙体,可以利用管道布线.将它用于家庭日常主要用水处,是可以起到节水的作用,但是达不到智能家居的创建理念,没有整体化设计,没有智能化的体现.
目前各处均在宣传节约用水,一来从大方面说能够节约自然资源,利于人类长期发展,二来从小方面说能够节约用水量、节省家庭开支.但是,在居家生活中仍然在以下方面存在容易造成生活用水浪费的问题：一是用水设备的损坏容易造成用水浪费,如厨房、卫生间的水龙头,卫生间的抽水马桶等,上述部件在出现故障时,通常表现为少量流水或滴水,难以被发现,但时间长后浪费水量也很严重；二是家中用水管路出现破裂,或者停水后供水忘记关闭水龙头,上述情况下会出现较大跑水量,尤其当家中成员均外出时,浪费水量较为严重,并且容易使地板、家具浸泡在水中造成损坏.
2、主要研究内容为解决以上技术上的不足,本实用新型提供了家居建筑智能防水控制器,能够避免居家生活受到少量漏水和大量漏水的困扰,可对水进行智能控制.
研究的技术方案如下：一种家居建筑智能防水控制器,包括进水总管,所述进水总管上安装有总管电磁阀和总管流速计；进水总管通过三通阀连接有马桶支管和水龙头支管,水龙头支管通过三通阀连接有卫生间支管和厨房支管；马桶支管连接有马桶,马桶支管上安装有马桶电磁阀和马桶流速计；卫生间支管连接有卫生间水龙头,卫生间支管上安装有水龙头电磁阀Ⅰ和水龙头流速计Ⅰ；厨房支管连接有厨房水龙头,厨房支管上安装有水龙头电磁阀Ⅱ和水龙头流速计Ⅱ；总管流速计、马桶流速计、水龙头流速计Ⅰ和水龙头流速计Ⅱ分别与控制器的输入端连接,控制器内设置有处理单元和计时单元,控制器的输出端分别与总管电磁阀、马桶电磁阀、水龙头电磁阀Ⅰ、水龙头电磁阀Ⅱ、本地报警器和远程报警模块连接.
另外,本次研究的技术方案还包括：所述本地报警器包括安装在卧室和/或客厅的声音报警器；所述远程报警模块通过无线传输将报警信息发送至主人手机；所述三通阀与进水总管、马桶支管和水龙头支管连接位置设置有密封圈.
本次研究的有益效果是：在进水总管、马桶支管和水龙头支管上分别安装流速计和电磁阀,并将流速计和电磁阀分别与控制器连接,当检测到某一流速计的流速值大于0但小于低位设定值时,控制器发出信号至相应管路的电磁阀动作将该管路关闭,以避免马桶或水龙头出现故障造成的少量流水或滴水；当检测到某一流速计的流速值大于高位设定值时,控制器内的计时单元动作开始计时,当计时单元累计至设定时间后该流速计的流速值仍大于高位设定值时,控制器发出信号至该管路的电磁阀动作将该管路关闭,以避免管路破裂或忘关水龙头造成的大量跑水；此外,在上述两种状况中,控制器同时会触发本地报警器和远程报警模块动作,以对在家或不在家的成员进行报警提醒.
附图说明如下：
1、进水总管,11、总管电磁阀,12、总管流速计,2、三通阀,3、马桶支管,4、水龙头支管,41、卫生间支管,42、厨房支管,5、马桶,51、马桶电磁阀,52、马桶流速计,6、卫生间水龙头,61、水龙头电磁阀Ⅰ,62、水龙头流速计Ⅰ,7、厨房水龙头,71、水龙头电磁阀Ⅱ,72、水龙头流速计Ⅱ.
3.本设计方案的具体实施方式
以下结合附图,通过实施例对本实用新型作进一步说明.
如图1和图2所示,本实用新型的家居建筑智能防水控制器,包括进水总管1,在进水总管1上安装有总管电磁阀11和总管流速计12,其中,总管电磁阀11与控制器的输出端连接,总管流速计12与控制器的输入端连接.进水总管1通过三通阀2与马桶支管3和水龙头支管4,水龙头支管4又通过三通阀2与卫生间支管41和厨房支管42连接,并且,在三通阀2与进水总管1、马桶支管3、水龙头支管4、卫生间支管41和厨房支管42的连接位置均设计有密封圈,提高管路的密封可靠性.马桶支管3连接有马桶5,在马桶支管3上安装有马桶电磁阀51和马桶流速计52,其中,马桶流速计52与控制器的输入端连接,马桶电磁阀51与控制器的输出端连接.卫生间支管41连接有卫生间水龙头6,卫生间支管41上安装有水龙头电磁阀Ⅰ61和水龙头流速计Ⅰ62,其中,水龙头流速计Ⅰ62与控制器的输入端连接,水龙头电磁阀Ⅰ61与控制器的输出端连接.厨房支管42连接有厨房水龙头7,厨房支管42上安装有水龙头电磁阀Ⅱ71和水龙头流速计Ⅱ72,其中,水龙头流速计Ⅱ72与控制器的输入端连接,水龙头电磁阀Ⅱ71与控制器的输出端连接.
控制器内设计有处理单元和计时单元,总管流速计12、马桶流速计52、水龙头流速计Ⅰ62和水龙头流速计Ⅱ72分别将测得的流速值传送至控制器,当处理单元发现某一流速计（例如马桶流速计52）的流速值大于0但小于低位设定值时,控制器发出信号至马桶电磁阀51动作将马桶支管3关闭,以避免马桶出现故障造成的少量流水或滴水引发的用水浪费的问题；当处理单元发现某一流速计（例如水龙头流速计Ⅱ72）的流速值大于高位设定值时,此时,控制器内的计时单元动作开始计时,当计时单元累计至设定时间后水龙头流速计Ⅱ72的流速值仍大于高位设定值时,控制器发出信号至水龙头电磁阀Ⅱ71动作将厨房支管42关闭,以避免厨房支管破裂或忘关水龙头造成的大量跑水.
此外,还设计有报警装置,具体地包括安装在卧室和/或客厅的声音报警器,可以提醒在家中的成员及时处理少量漏水或大量跑水；以及与处理单元连接的远程报警模块,其中,远程报警模块可用GPRS无线传输模块,以将家中出现的用水故障信息传送至主人手机上.
【参考文献】:
[1]谭跃;涂立.单片机智能检测控制器[J].湖南城市学院学报,2003,05期：
[2]李东东;崔龙龙.家庭智能用电系统研究及智能控制器开发[J].电力系统保护与控制,2013,04期：124-128
作者简介：文灵,女（1981.10——）,汉族,新疆塔城人,讲师,硕士,主要从事物理、电子信息、智能楼宇方面的教育教学工作.
王磊,男（1979.1——）,汉族,新疆人,讲师,硕士,主要从事软件工程、嵌入式技术等方面的教育工作.
建筑智能论文参考资料：
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