浴室喷头智能预设方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种浴室喷头智能预设方法及系统，其中方法为：通过温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型；根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；根据预设决策值调节浴室喷头的出水。本发明专利技术针对大型群体用水，对不同用户做出特有的合理用水指导，优化用水体验，也相对减少了淋浴的持续时长，尤其是对于客流量大、淋浴时段集中的场所，具有显著的节水效应。

Intelligent preset method and system of shower head in bathroom

【技术实现步骤摘要】
浴室喷头智能预设方法及系统
本专利技术涉及淋浴设备领域，尤其涉及一种浴室喷头智能预设方法及系统。
技术介绍
目前，国内关于淋浴舒适度的测量及优化的技术研究相对较少，就现有的技术而言，仅仅是提出了一种淋浴舒适指标的测试技术及系统，而没有基于采集参数来设定最佳水温、流量的分析和决策功能；其次，现有的采集系统是针对于个体用户淋浴过程的参数采集，而对于大型客房单元中不同用户的淋浴过程而言，采集参数不够全面，没有考虑用户年龄和性别的差异对最佳水温和流量的影响。
技术实现思路
为了减少大型酒店和大型邮轮等客户使用喷头淋浴调节流量、水温等的时间，优化客户用水体验，减少资源能源的浪费，本专利技术提供一种集采集、分析、决策为一体的浴室喷头智能流量、水温的预设系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种浴室喷头智能预设系统，该预设系统包括：参数采集模块，用于获取温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别记录的环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浴室喷头智能预设系统，其特征在于，该预设系统包括：/n参数采集模块，用于通过温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；/n分析决策模块，根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型；/n自动设置模块，根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；/n调节模块，根据预设决策值调节浴室喷头的出水。/n

【技术特征摘要】
1.一种浴室喷头智能预设系统，其特征在于，该预设系统包括：
参数采集模块，用于通过温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；
分析决策模块，根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型；
自动设置模块，根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；
调节模块，根据预设决策值调节浴室喷头的出水。


2.根据权利要求1所述的浴室喷头智能预设系统，其特征在于，分析决策模块中具体模型关系建立过程如下：
将样本数据按照男、女性别分为两大类，并将每组样本数据划分为输入、输出值，其中输入值为：年龄(A)、身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)5类数据；输出值为：用水流量(Q)、温度(T)2类数据；并对输入、输出样本进行归一化处理，即按照一定的标准把输入输出数据映射到(0,1)范围之间；处理如下式(1)：



式中，i表示实际输入值；imin、imax分别表示变量i类型数据的最小值和最大值；f(i)为相应经过归一化处理的结果；
分别建立用户年龄(A)、用户身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)与用水流量(Q)之间的模型，假设求解模型的样本数据为n组，得到对应的多项式如下式(2)～(6)所示：
Q(Ai)＝k1Ai+k2Ai2+k3Ai3+…+knAin(2)
Q(Hi)＝a1Hi+a2Hi2+a3Hi3+…+anHin(3)
Q(Wi)＝b1Wi+b2Wi2+b3Wi3+…+bnWin(4)
Q(ti)＝c1ti+c2ti2+c3ti3+…+cntin(5)
Q(RHi)＝d1RHi+d2RHi2+d3RHi3+…+dnRHin(6)
式中，Ai表示归一化处理后的用户年龄值，Q(Ai)表示该用户年龄对应的用水流量值，k1…kn为未知系数；Hi表示归一化处理后的用户身高值，Q(Hi)表示该用户身高对应的用水流量值，a1…an为未知系数；Wi表示归一化处理后的用户体重值，Q(Wi)表示该用户体重对应的用水流量值，b1…bn为未知系数；ti表示归一化处理后的环境温度值，Q(ti)表示该环境温度对应的用水流量值，c1…cn为未知系数；RHi表示归一化处理后的环境湿度值，Q(RHi)表示该环境湿度对应的用水流量值，d1…dn为未知系数；
将数据库中5×n组年龄——流量、身高——流量、体重——流量、温度——流量、湿度——流量数据值分别带入方程(2)(3)(4)(5)(6)中，进行模型的求解，得出5组对应的未知系数k1…kn,a1…an,b1…bn,c1…cn,d1…dn；
建立用水温度与用户年龄、身高、体重、环境温度、湿度间的模型；
T(Ai)＝k1′Ai+k2′Ai2+k3′Ai3+…+kn′Ain(7)
T(Hi)＝a1′Hi+a2′Hi2+a3′Hi3+…+an′Hin(8)
T(Wi)＝b1′Wi+b2′Wi2+b3′Wi3+…+bn′Win(9)
T(ti)＝c1′ti+c2′ti2+c3′ti3+…+cn′tin(10)
T(RHi)＝d1′RHi+d2′RHi2+d3′RHi3+…+dn′RHin(11)
式中，T(Ai)表示该用户年龄对应的用水温度值，k1′…kn′为未知系数；T(Hi)表示该用户身高对应的用水温度值，a1′…an′为未知系数；T(Wi)表示该用户体重对应的用水温度值，b1′…bn′为未知系数；T(ti)表示该环境温度对应的用水温度值，c1′…cn′为未知系数；T(RHi)表示该环境湿度对应的用水温度值，d1′…dn′为未知系数；
将数据库中5×n组年龄——水温、身高——水温、体重——水温、室温——水温、湿度——水温数据值分别带入方程(7)(8)(9)(10)(11)中，进行求解，得出5组对应的未知系数k1’…kn’,a1’…an’,b1’…bn’,c1’…cn’,d1’…dn’。


3.根据权利要求2所述的浴室喷头智能预设系统，其特征在于，预设决策值的确定具体为：
根据用户提供的信息，并结合建立的模型，分别计算出用水流量和水温的5组预设值，最终，求取5组预设值的均值作为用水流量和温度预设决策值，以下式(12)(13)分别为用水流量、温度预设决策值的确定：






式中，Q(Ai)、T(Ai)为用户年龄对应的用水流量、温度值，Q(Hi)、T(Hi)为用户身高对应的用水流量、温度值，Q(Wi)、T(Wi)为用户体重对应的用水流量、温度值，Q(ti)、T(ti)为环境温度对应的用水流量、温度值，Q(RHi)、T(RHi)为环境湿度对应的用水流量、温度值，Q(i)、T(i)为取平均之后的用水流量和温度值；
并将所得的预设值Q(i)、T(i)进行公式(14)(15)的反归一化处理，并将处理结果送至调节模块；
Q＝Q(i)(Qmax-Qmin)+Qmin(14)
T＝T(i)(Tmax-Tmin)+Tmin(15)
式中，Q(i)、T(i)为经过模型计算后的用水流量和温度值，Qmax、Qmin为所采集数据库中最大和最小的水流量值，Tmax、Tmin为所采集数据库中最大和最小的水温度值、Q、T为实际水流量、水温度的决策值。


4.根据权利要求1所述的浴室喷头智能预设系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹奇志，代黎博，陈兴，袁裕鹏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42