智能恒温淋浴装置及其实现的智能恒温淋浴方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于智能家居的淋浴技术领域，提供了智能恒温淋浴装置及其实现的智能恒温淋浴方法，所述装置包括冷水进水阀、热水进水阀、流量检测模块、流量调节模块、用户输入模块、显示屏、主控单元、花洒和混水箱，还包括冷水管、热水管、热水器出水管、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器；通过所述主控单元内预置BP神经网络模型计算及控制所述流量调节模块的冷水出水量、热水出水量，能够精准地、实时地将花洒的出水温度与所述温度输入值之间的误差控制在预设的允许误差内，实现智能恒温淋浴。本发明专利技术具有结构智能、恒温控制使用简单的优点，能给用户带来良好的使用体验。

Intelligent constant temperature shower and its realization

【技术实现步骤摘要】
智能恒温淋浴装置及其实现的智能恒温淋浴方法
本专利技术属于智能家居的淋浴
，尤其涉及智能恒温淋浴装置及其实现的智能恒温淋浴方法。
技术介绍
近年来，人们对生活质量的要求越来越高，越来越多的人希望淋浴设备在满足基本使用功能的同时，能够提供更加智能的服务。当前的淋浴设备大都采用手动调节水温的方式，在每次使用之前，用户需要花费较长的时间才能将水温调试到合适的淋浴温度。并且在淋浴的过程中，由于居民楼内自来水水压不稳等原因，淋浴设备出水的水温会忽高忽低，严重影响用户的沐浴舒适度。基于上述问题，本专利技术提供智能恒温淋浴装置及其实现的智能恒温淋浴方法，以解决现有热水器需要手动方式调节水温，并且手动调节耗时长，难以实现智能化调节水温达到恒温效果的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了智能恒温淋浴装置及其实现的智能恒温淋浴方法，以解决现有热水器需要手动方式调节水温，并且手动调节耗时长，难以实现智能化调节水温达到恒温效果的问题。第一方面，本专利技术提供了一种智能恒温淋浴装置，包括冷水进水阀、热水进水阀、流量检测模块、流量调节模块、用户输入模块、显示屏、主控单元、花洒和混水箱，还包括与所述冷水进水阀出口连接的冷水管、与所述热水进水阀出口连接的热水管、与所述热水进水阀进口连接的热水器出水管、与所述混水箱出口连接的混水箱出水管以及在所述冷水管内设置的第一温度传感器、在所述热水管内设置的第二温度传感器、在所述混水箱内设置的第三温度传感器；其中，所述冷水进水阀与自来水出水管连接；所述热水进水阀与热水器出水管连接；所述冷水管和热水管交汇于所述流量调节模块；所述流量检测模块与所述冷水进水阀的出水处连接；所述花洒与所述混水箱出水管连接；所述流量调节模块的一端分别连接所述冷水管和所述热水管、另一端与所述混水箱连接；所述流量调节模块内包含第一电动推杆、第二电动推杆、调节阀、第一卡槽、第二卡槽、第一隔水挡板和第二隔水挡板；所述调节阀分别连接所述冷水管和所述热水管的出水口；所述第一电动推杆、第二电动推杆分别位于所述调节阀的左右两侧；所述第一卡槽、第二卡槽分别位于所述调节阀的前后两侧；所述第一隔水挡板位于所述第一电动推杆和所述调节阀之间；所述第二隔水挡板位于所述第二电动推杆和所述调节阀之间。进一步地，所述主控单元分别与所述用户输入模块、冷水进水阀、热水进水阀、流量检测模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、显示屏、第一电动推杆、第二电动推杆以及电路线连接，构成连通电路；所述智能恒温淋浴装置还包括用于给所述连通电路供电的电源。进一步地，所述混水箱用于将冷水、热水混合均匀；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别用于检测冷进水温度、热进水温度和出水温度；所述流量检测模块用于检测所述冷水进水阀出水处的冷水出水流量；所述用户输入模块用于接收用户输入的控制指令，还用于采集用户输入的温度输入值作为所述出水温度的程序设定值；所述调节阀用于调节控制冷水出水量和热水出水量，还用于通过调节控制偏移量来控制冷水出水量和热水出水量的比例；所述第一电动推杆、第二电动推杆分别用于控制所述调节阀的左偏移和右偏移；所述第一隔水挡板、第二隔水挡板分别用于对所述第一电动推杆、第二电动推杆进行防水保护。进一步地，所述主控单元用于读取所述流量检测模块检测得到的冷水出水流量，读取所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别检测得到的冷进水温度、热进水温度和出水温度，读取所述用户输入模块获取的温度输入值；还用于控制将所述第三温度传感器检测得到的出水温度在所述显示屏上显示出来；还用于通过主控单元内预置BP神经网络模型计算及控制所述流量调节模块的冷水出水量、热水出水量；还用于当检测到所述流量检测模块的冷水出水流量低于设定阈值时、控制所述热水进水阀关闭。进一步地，所述主控单元还用于存储由所述用户输入模块获取的上一次温度输入值，并用于在当前未接收到由所述用户输入模块获取的温度输入值时、将存储的所述上一次温度输入值作为所述出水温度的程序设定值。进一步地，所述流量检测模块为电磁流量计；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均为铂热电阻。进一步地，所述主控单元为stm32f4系列的单片机；所述用户输入模块采用按键输入设备、触屏输入设备或者语音输入设备中的至少一种。第二方面，本专利技术还提供一种由所述智能恒温淋浴装置实现的智能恒温淋浴方法，包括：通过所述主控单元获取由所述用户输入模块获取用户输入的控制指令，所述控制指令用于控制将所述冷水进水阀和热水进水阀打开；根据接收到的所述控制指令，所述主控单元控制将所述冷水进水阀和热水进水阀打开；通过所述主控单元读取所述流量检测模块检测得到的冷水出水流量，所述第一温度传感器、第二温度传感器检测得到的冷进水温度、热进水温度，所述用户输入模块获取的温度输入值；将所述主控单元获取的所述冷水出水流量、冷进水温度、热进水温度以及温度输入值作为输入量输入预置BP神经网络模型进行预测处理，得到所述预置BP神经网络模型输出的调节阀的预测偏移量；根据所述调节阀的预测偏移量，所述主控单元输出相应的脉冲信号给所述第一电动推杆和第二电动推杆，以控制所述调节阀进行自动偏移，以控制所述出水温度与所述温度输入值之间的误差在预设的允许误差内。进一步地，所述通过所述主控单元获取由所述用户输入模块获取用户输入的控制指令之前，包括：预先进行BP神经网络模型训练，得到训练完成的预置BP神经网络模型；将所述预置BP神经网络模型由matlab导入至所述主控单元中；所述预先进行BP神经网络模型训练，得到训练完成的预置BP神经网络模型，具体包括：获取目标数量规模的待训练数据集；所述待训练数据集包括所述流量检测模块检测得到的冷水出水流量，所述第一温度传感器、第二温度传感器检测得到的冷进水温度、热进水温度，所述用户输入模块获取的温度输入值，以及所述调节阀的偏移量；其中，所述冷水出水流量、冷进水温度、热进水温度以及温度输入值作为所述待训练BP神经网络模型的输入量，所述偏移量作为所述待训练BP神经网络模型的目标输出值；根据所述待训练数据集，使用matlab进行BP神经网络模型训练；在模型训练初始使用随机数函数生成的随机值作为BP神经网络模型的权值，并将所述待训练数据集的输入量输入所述BP神经网络模型，得到输出的预测输出值；计算所述预测输出值与所述目标输出值的误差，并根据所述误差采用最速下降法的准则逐层修改所述BP神经网络模型的权值；当逐层修改所述BP神经网络模型的权值直至所述误差不再下降，则模型训练结束，得到训练完成的BP神经网络模型。进一步地，所述通过所述主控单元获取由所述用户输入模块获取用户输入的控制指令之前，还包括：通过所述主控单元每隔三秒读取一次所述第三温度传感器检测的出水温度；判定所述第三温度传感器检测的出水温度与所述用户输入模块获取的温度输入值之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能恒温淋浴装置，其特征在于，包括冷水进水阀、热水进水阀、流量检测模块、流量调节模块、用户输入模块、显示屏、主控单元、花洒和混水箱，还包括与所述冷水进水阀出口连接的冷水管、与所述热水进水阀出口连接的热水管、与所述热水进水阀进口连接的热水器出水管、与所述混水箱出口连接的混水箱出水管以及在所述冷水管内设置的第一温度传感器、在所述热水管内设置的第二温度传感器、在所述混水箱内设置的第三温度传感器；/n其中，所述冷水进水阀与自来水出水管连接；所述热水进水阀与热水器出水管连接；所述冷水管和热水管交汇于所述流量调节模块；所述流量检测模块与所述冷水进水阀的出水处连接；所述花洒与所述混水箱出水管连接；/n所述流量调节模块的一端分别连接所述冷水管和所述热水管、另一端与所述混水箱连接；所述流量调节模块内包含第一电动推杆、第二电动推杆、调节阀、第一卡槽、第二卡槽、第一隔水挡板和第二隔水挡板；所述调节阀分别连接所述冷水管和所述热水管的出水口；所述第一电动推杆、第二电动推杆分别位于所述调节阀的左右两侧；所述第一卡槽、第二卡槽分别位于所述调节阀的前后两侧；所述第一隔水挡板位于所述第一电动推杆和所述调节阀之间；所述第二隔水挡板位于所述第二电动推杆和所述调节阀之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能恒温淋浴装置，其特征在于，包括冷水进水阀、热水进水阀、流量检测模块、流量调节模块、用户输入模块、显示屏、主控单元、花洒和混水箱，还包括与所述冷水进水阀出口连接的冷水管、与所述热水进水阀出口连接的热水管、与所述热水进水阀进口连接的热水器出水管、与所述混水箱出口连接的混水箱出水管以及在所述冷水管内设置的第一温度传感器、在所述热水管内设置的第二温度传感器、在所述混水箱内设置的第三温度传感器；
其中，所述冷水进水阀与自来水出水管连接；所述热水进水阀与热水器出水管连接；所述冷水管和热水管交汇于所述流量调节模块；所述流量检测模块与所述冷水进水阀的出水处连接；所述花洒与所述混水箱出水管连接；
所述流量调节模块的一端分别连接所述冷水管和所述热水管、另一端与所述混水箱连接；所述流量调节模块内包含第一电动推杆、第二电动推杆、调节阀、第一卡槽、第二卡槽、第一隔水挡板和第二隔水挡板；所述调节阀分别连接所述冷水管和所述热水管的出水口；所述第一电动推杆、第二电动推杆分别位于所述调节阀的左右两侧；所述第一卡槽、第二卡槽分别位于所述调节阀的前后两侧；所述第一隔水挡板位于所述第一电动推杆和所述调节阀之间；所述第二隔水挡板位于所述第二电动推杆和所述调节阀之间。


2.如权利要求1所述智能恒温淋浴装置，其特征在于，所述主控单元分别与所述用户输入模块、冷水进水阀、热水进水阀、流量检测模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、显示屏、第一电动推杆、第二电动推杆以及电路线连接，构成连通电路；
所述智能恒温淋浴装置还包括用于给所述连通电路供电的电源。


3.如权利要求1所述智能恒温淋浴装置，其特征在于，所述混水箱用于将冷水、热水混合均匀；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别用于检测冷进水温度、热进水温度和出水温度；所述流量检测模块用于检测所述冷水进水阀出水处的冷水出水流量；所述用户输入模块用于接收用户输入的控制指令，还用于采集用户输入的温度输入值作为所述出水温度的程序设定值；所述调节阀用于调节控制冷水出水量和热水出水量，还用于通过调节控制偏移量来控制冷水出水量和热水出水量的比例；所述第一电动推杆、第二电动推杆分别用于控制所述调节阀的左偏移和右偏移；所述第一隔水挡板、第二隔水挡板分别用于对所述第一电动推杆、第二电动推杆进行防水保护。


4.如权利要求3所述智能恒温淋浴装置，其特征在于，所述主控单元用于读取所述流量检测模块检测得到的冷水出水流量，读取所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别检测得到的冷进水温度、热进水温度和出水温度，读取所述用户输入模块获取的温度输入值；还用于控制将所述第三温度传感器检测得到的出水温度在所述显示屏上显示出来；还用于通过主控单元内预置BP神经网络模型计算及控制所述流量调节模块的冷水出水量、热水出水量；还用于当检测到所述流量检测模块的冷水出水流量低于设定阈值时、控制所述热水进水阀关闭。


5.如权利要求3所述智能恒温淋浴装置，其特征在于，所述主控单元还用于存储由所述用户输入模块获取的上一次温度输入值，并用于在当前未接收到由所述用户输入模块获取的温度输入值时、将存储的所述上一次温度输入值作为所述出水温度的程序设定值。


6.如权利要求1所述智...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔炜，孙剑秋，宋文军，徐照翔，李兴广，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22