[0001] 本发明涉及便器疏导的技术领域，具体为一种便器智能疏导冲水管理系统。

[0002] 智能家居领域近年来得到了快速发展，智能马桶作为智能家居的一部分，已经逐渐进入家庭和公共场所，提升了人们的生活质量。在便器的具体应用领域中，智能马桶不仅仅关注用户的舒适度和卫生，还开始注重节水环保的效果。

[0003] 然而在现代年轻人的生活中，利用上厕所的时间来玩会手机成为了一种趋势，这将会导致单单通过使用便器的时长来区分大小便，最终控制水流量已经出现了问题，造成判断有误。

[0004] 在实际使用中，传统的冲水马桶在冲洗效果和水资源利用方面存在诸多不足。例如，很多便器难以根据废物类型调节冲水量，导致水资源的浪费，尤其是在现代年轻人的生活中，利用上厕所的时间来玩会手机成为了一种趋势，这使得仅通过使用时长来判断废物类型的方法不够准确。而且，许多智能便器虽然具备自动感应功能，但在检测废物类型和调节冲水量方面仍存在误差，尤其是在不同便者排出的液体废物颜色上存在差异的情况下，传统系统难以基于此做冲水量的进一步调节，可能导致冲洗效果不佳或水资源浪费。

[0046] 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。

[0047] 实施例1请参阅图1，本发明提供一种便器智能疏导冲水管理系统，包括感应检测模块、通信连接模块、废物类型区分模块、便池疏导分析模块、管理与反馈模块；

[0048] 所述感应检测模块用于实时检测便者在相应便器上的使用行为数据，根据使用行为数据提取出便者的使用时长Sysc，通过便者的使用时长Sysc大小，初步判断相应便池内的废物类型；

[0049] 所述通信连接模块中每个便器配置有单独的感应冲水组件，用于利用无线技术（如Wi‑Fi、蓝牙），以将感应信号传输至主控机，实现远程控制和监控功能，并在主控机的显示面板上显示相应的冲水请求，同时对各感应冲水组件的冲水请求按时间顺序进行排序，并依次控制相应便器内电磁阀进行冲水作业；

[0050] 所述废物类型区分模块用于在便者使用便器的过程中，通过多波段传感器向便池内同时发出多组不同波长的光源，并通过接收器接收相应波长的反射信号，以构建相关积水反射状态数据集，依据相关积水反射状态数据集构建相应波长的反射稳定因子Fwyz，并基于多组波长的反射稳定因子Fwyz，统计获取综合反射系数Zfzs，结合各检测时间点内的重力值Ylz情况，拟合计算便池状态评估指数Bzzs，若便池状态评估指数Bzzs未超过评估阈值P，以估判当前便池内的废物类型为液体废物，向外发出第二冲水请求；

[0051] 所述便池疏导分析模块用于在接收到第二冲水请求后，开启对液体废物的颜色检测，以获取液体酸碱度Ysjz，依据液体酸碱度Ysjz大小，调节冲水量的范围；

[0052] 所述管理与反馈模块用于在便者离位并进行成功冲水后，将便器内若干组传感器的状态进行复位作业。

[0053] 本系统运行中，感应检测模块能够实时检测便者在感应便器上的使用行为数据，并根据便者的使用时长Sysc大小初步判断便池内的废物类型，通过这种方法，系统可以初步识别出是液体废物还是固体废物，初步减少误判的可能性，提高废物识别的准确度。通信连接模块利用无线技术，将感应信号传输至主控机，便于进一步实现远程控制和监控功能；主控机的显示面板上会显示相应的冲水请求，使得主控板根据感应冲水组件发出冲水请求的时间顺序依次开启相应便器内电磁阀进行冲水，同时便于操作者可以随时监控和控制便器的使用状态，提升了操作者体验和管理便捷性。废物类型区分模块通过多波段传感器向便池内同时发出多组不同波长的光源，并接收相应波长的反射信号，以构建积水反射状态数据集，通过计算反射稳定因子Fwyz和综合反射系数Zfzs，结合重力值Ylz，拟合计算便池状态评估指数Bzzs。当便池状态评估指数Bzzs未超过评估阈值P时，可以准确地判断当前便池内的废物类型为液体废物，这种方法不仅提高了检测精度，还减少了不必要的冲水次数，进一步节约了水资源。便池疏导分析模块在接收到液体废物的判断指令后，开启对液体废物的颜色检测，以获取液体酸碱度Ysjz，系统根据Ysjz的大小，智能调节冲水量的范围，这不仅能够确保清洁效果，还能够在不同情况下合理使用水资源，进一步节水。管理与反馈模块在便者离位并成功冲水后，将便器内若干组传感器的状态进行复位作业，这一功能确保了系统在每次使用后能够回到初始状态，为下一次使用做好准备，提升了系统的稳定性和可靠性。

[0054] 实施例2请参照图1，具体的：所述感应检测模块包括检测单元和预警单元；

[0055] 所述检测单元用于在便者使用便器时，实时检测便者在感应便器上的使用行为数据，其中，所述使用行为数据包括便者使用便器的时间戳、便者的使用时长Sysc以及挪动情况。

[0056] 所述预警单元用于将主控机中历史时间段内记录的使用行为数据进行统计学分析，以获取历史时间段内使用时长均值Syscavg，同时将当前便者的使用行为数据进行特征提取，以获取便者的使用时长Sysc，通过将便者的使用时长Sysc与使用时长均值Syscavg进行大小比对，以初步判断便池内的废物类型，具体比对内容如下：

[0057] 若使用时长Sysc超过使用时长均值Syscavg，此时将初步判断便池内的废物类型为固体废物，并在主控机的显示面板上呈现一号预警指令；

[0058] 若使用时长Sysc未超过使用时长均值Syscavg，此时将初步判断便池内的废物类型为液体废物，并在主控机的显示面板上呈现二号预警指令。

[0059] 其中，一个主控机可控制1‑20组感应冲水组件，具体感应冲水组件的数量由客户进行自行选择。

[0060] 本实施例中，感应检测模块中的检测单元能够在便者使用便器时，实时检测使用行为数据，通过实时检测，可以准确记录便者的使用习惯和行为，为后续的分析和判断提供了可靠的数据基础，预警单元通过统计学分析主控机中历史时间段内记录的使用行为数据，获取使用时长均值Syscavg。同时，对当前便者的使用行为数据进行特征提取，获取使用时长Sysc。将使用时长Sysc与使用时长均值Syscavg进行比对，通过使用时长的差异，初步判断废物类型，若使用时长Sysc超过使用时长均值Syscavg，初步判断废物类型为固体废物，并在主控机显示面板上呈现一号预警指令。若使用时长Sysc未超过使用时长均值Syscavg，初步判断废物类型为液体废物，并在主控机显示面板上呈现二号预警指令，通过这种智能预警功能，可以提前告知系统处理不同类型废物的情况，以提高判断的准确性和系统的响应速度。

[0061] 通过检测单元和预警单元的协同工作，可以根据便者的使用时长Sysc与历史均值Syscavg的比对结果，准确区分固体废物和液体废物，这种个性化判断方法能够适应不同用户的使用习惯，进一步减少了传统系统中由于单一标准导致的误判情况，提高了废物类型判断的精准度。在便者使用便器时，系统能够实时分析并给出预警指令，便者无需手动选择冲水模式，系统自动根据预警指令调整冲水量，这种高效便捷的用户体验，不仅提升了便器的智能化程度，还减少了用户的操作步骤，提高了使用的便捷性和舒适性。总之，该系统通过实时检测、智能分析和精准预警，进一步实现了便器使用的智能化管理和废物类型的高效判断，不仅提高了判断的准确性，还优化了用户体验。

[0062] 实施例3请参照图1，具体的：所述废物类型区分模块包括多波长分析单元、质量分析单元及综合分析单元；

[0063] 所述多波长分析单元用于利用多波段传感器向便池内同时发出多组不同波长的光源，将不同波长的光源做序号标记，并通过接收器接收相应波长的反射信号，以构建相关积水反射状态数据集，其中，所述相关积水反射状态数据集包括各个检测时间点处发出不同波长所接收到的反射强度Fsz；

[0064] 依据所述相关积水反射状态数据集，构建相应波长的反射稳定因子Fwyz，具体以发出第i波长序号时的反射稳定因子Fwyzi为例，其按照以下公式获取：；

[0065] 本公式的意义在于：描述的是反射强度在检测时间段内的波动程度，即反射强度的稳定性；其中，N表示为检测时间点的数量，j=1、2、3、...、N， 表示为在第j检测时间点处发出第i波长序号所接收到的反射强度， 表示为检测时间段内发出第i波长序号所接收到的反射强度均值。

[0066] 基于所述多波长分析单元中获取发出第i波长序号时的反射稳定因子Fwyzi的方法，分别计算出相应波长的反射稳定因子Fwyz，并结合统计学求均值的算法，求取综合反射系数Zfzs，所述综合反射系数Zfzs通过以下公式获取：；

[0067] 式中，m表示为发出不同波长光源的数量，Fwyz1、Fwyz2、Fwyz3、...、Fwyzm分别表示为发出第一波长序号的反射稳定因子、第二波长序号的反射稳定因子、第三波长序号的反射稳定因子、...、第m波长序号的反射稳定因子。

[0068] 本实施例中，多波长分析单元利用多波段传感器，向便池内同时发出多组不同波长的光源，并通过接收器接收相应波长的反射信号，构建相关积水反射状态数据集，通过对各检测时间点处不同波长光源反射强度Fsz的记录，能够详细捕捉便池内积水对光的反射情况，为后续的分析提供了全面的数据支持；综合反射系数Zfzs描述了在不同波长下反射强度的波动程度，进一步有效评估反射信号的稳定性，帮助更准确地判断废物类型。综合反射系数Zfzs考虑了多组不同波长的反射稳定因子Fwyz，提供了更全面的反射特性分析结果。通过对各波长反射稳定因子Fwyz的平均值计算，确保了反射信号分析的全面性和准确性。废物类型区分模块综合利用反射稳定因子Fwyz和综合反射系数Zfzs，结合多波长光源的反射信号数据，通过综合分析，可以更加精确地判断便池内废物的类型。具体来说，通过综合反射系数Zfzs的计算，能够在不同条件下，对液体和固体废物的反射特性进行区分，提高了废物类型判断的准确性。该系统通过自动化的数据采集和分析，减少了人工干预，提高了系统的智能化水平。

[0069] 实施例4请参照图1，具体的：所述质量分析单元用于利用压力传感器，实时检测获取便者在使用便器过程中的相关质量变化数据信息，其中，所述相关质量变化数据信息包括各个检测时间点处的压力值Ylz；

[0070] 依据所述相关质量变化数据信息，分析计算各个相邻时段内的压力差值Yc，所述各个相邻时段内的压力差值Yc通过以下公式获取： ；该公式描述了在相邻时间点间的压力变化情况，反映了便者在使用过程中的质量变化。

[0071] 依据各个相邻时段内的压力差值Yc的计算方式，从各个相邻时段内的压力差值Yc中提取出最大压力差值Ycmax。

[0072] 本实施例中，质量分析单元利用压力传感器，实时检测便者在使用便器过程中的相关质量变化数据信息，通过实时检测压力变化，可以获取便者使用便器过程中每个时间点的详细排放废物的压力数据，为后续分析提供了高精度的基础数据。依据相关质量变化数据信息，质量分析单元分析计算各个相邻时段内的压力差值Yc。通过计算压力差值Yc，可以准确了解废物在便池内的动态变化情况，有助于进一步区分废物类型，特别是在使用固体废物时，压力传感器检测到的质量变化更为明显。依据各个相邻时段内的压力差值Yc的计算方式，从各个相邻时段内的压力差值Yc中提取出最大压力差值Ycmax。最大压力差值Ycmax能够反映便者在使用过程中的最大质量变化，是判断是否为固体废物的重要指标之一。通过提取最大压力差值Ycmax，可以更准确地评估便池内废物的质量特性，从而提高废物类型判断的准确性。结合多波长分析单元中获取的综合反射系数Zfzs和质量分析单元中提取的最大压力差值Ycmax，综合分析单元能够更全面地评估便池内的废物状态。

[0073] 通过多角度与多指标的综合分析，可以显著提高废物类型判断的准确性，进一步避免了单一指标判断可能带来的误差。通过准确判断废物类型，系统可以根据废物的具体情况，优化冲水量的调节。

[0074] 实施例5请参照图1，具体的：所述综合分析单元用于通过将多波长分析单元与质量分析单元所获取的综合反射系数Zfzs与最大压力差值Ycmax相关联，并经过线性归一化处理后，拟合计算便池状态评估指数Bzzs，所述便池状态评估指数Bzzs通过以下公式获取：
；

[0075] 式中，Sysc表示为便者的使用时长，F1、F2及F3分别表示为综合反射系数、最大压力差值及便者的使用时长的权重值，V表示为修正常数，其中，0＜F1≤1，0＜F2≤1，0＜F3≤1，且F1+F2+F3＝1。

[0076] 上述的便者的使用时长Sysc通过红外传感器进行监测获取；

[0077] 预先设置评估阈值P，并将所述评估阈值P与所述便池状态评估指数Bzzs进行比对分析，以估判当前便池内的废物类型，具体分析内容如下：

[0078] 若所述便池状态评估指数Bzzs超过评估阈值P，此时估判当前便池内的废物类型为固体废物，此时主控机接收到第一冲水请求，控制当前便器的电磁阀开启以进行冲水，并对此便器之后有冲水请求的其它便器按照时间顺序排序，并依次进行冲水；当废物类型为固体废物时，此时将通过5升的冲水量对此次使用的便器进行疏导作业；

[0079] 若所述便池状态评估指数Bzzs未超过评估阈值P，此时估判当前便池内的废物类型为液体废物，此时主控机接收到第二冲水请求，同理，控制当前便器的电磁阀开启以进行冲水，并对此便器之后有冲水请求的其它便器按照时间顺序排序，并依次进行冲水。

[0080] 需要说明的是：公共卫生间的供水主管道口径通常为直径25mm‑50mm，分排功能主要解决的是在同一路供水管道装有多台便器的情况下，如果同时有多个便器同时开启冲水会导致便器冲水量不足而冲不干净，因此将有冲水请求的便器按照时间顺序排序，并依次进行冲水，且此类便器无水箱，都是由自来水管直接冲水。

[0081] 本实施例中，综合分析单元将多波长分析单元获取的综合反射系数Zfzs与质量分析单元获取的最大压力差值Ycmax相关联，经过线性归一化处理后，拟合计算便池状态评估指数Bzzs，通过将多种传感器数据进行综合分析，能够提高废物类型判断的准确性。并将评估阈值P与便池状态评估指数Bzzs进行比对分析。以分析出具体的废物类型使用什么样的冲水模式，具体分析内容如下：若便池状态评估指数Bzzs超过评估阈值P，此时估判当前便池内的废物类型为固体废物，向外发出第一冲水请求，使用5升的冲水量进行疏导作业。若便池状态评估指数Bzzs未超过评估阈值P，此时估判当前便池内的废物类型为液体废物，向外发出第二冲水请求。通过精准的废物类型判断，系统能够在液体废物时采用较小的冲水量，从而节约水资源。例如，固体废物时使用5升的冲水量，而液体废物时可以使用更少的水量，这种方式不仅提高了便器的冲水效率，还实现了水资源的有效利用。通过综合分析单元的引入，系统能够更加智能化地判断废物类型，并自动调节冲水量，用户无需手动选择冲水模式，提升了便器的智能化程度和用户体验。总之，该系统通过综合分析单元的数据融合与智能分析，实现了废物类型的精准判断和冲水量的智能调节，不仅提高了便器的使用效率和用户体验，还实现了水资源的高效利用，具有重要的应用价值和创新意义。

[0082] 实施例6请参照图1，具体的：所述便池疏导分析模块包括颜色检测单元和水量分析单元；

[0083] 所述颜色检测单元用于在接收到第二冲水请求后，pH传感器被激活，开始检测便池内液体废物的颜色状态，将检测到的液体酸碱度Ysjz上传至主控机内，结合主控机内预备的比色卡，将便池内液体废物的颜色分为两个等级，具体等级包括第一等级及第二等级；

[0084] 所述水量分析单元用于依据所述颜色检测单元中获取的两个等级，采取相应档位的冲水量，具体内容如下：

[0085] 若获取第一等级，表示为当前检测到的液体酸碱度Ysjz处于酸性状态，尿液可能会呈现深黄色或橙色，此时将通过3.5升的冲水量对此次使用的便器进行疏导作业；

[0086] 若获取第二等级，表示为当前检测到的液体酸碱度Ysjz处于碱性状态，尿液可能会更接近无色或浅黄色，此时将通过2.5升的冲水量对此次使用的便器进行疏导作业。

[0087] 所述管理与反馈模块包括复位单元、数据管理单元及反馈单元；

[0088] 所述复位单元用于将便器内若干组传感器的状态复位到初始状态，以准备接收新的检测信号；

[0089] 所述数据管理单元用于对每台便器的使用次数、累计使用时长、每日每台便器用水量、供电电压值及水压值进行检测与反馈，当便器内的感应冲水组件在一日内未发出冲水请求时，相应的感应冲水组件将向主控机发送预警指令，按照2.5升的冲水量对相应便器进行清洁作业；

[0090] 所述反馈单元用于利用管理者的移动终端远程启动或关闭便器的基础功能，其中，基础功能包括冲水量选择、座圈加热功能的温度调节及清洁喷射的水流强度和位置的调整。

[0091] 需要说明的是：正常尿液pH值：通常在4.5到8之间，这个范围可以因个体差异、饮食和生理状态而有所变化。

[0092] 具体的，酸性尿液：pH值低于7，通常在4.5到6之间，这可能与高蛋白饮食、蔬菜摄入不足或代谢产物如尿酸和草酸的排泄有关；碱性尿液：pH值高于7，通常在7.5到8之间，可能与蔬菜摄入增加、某些药物使用或代谢性碱中毒有关。

[0093] 如果尿液呈透明或非常浅的黄色，通常表示身体水分充足，尿液稀释，这可能是因为大量饮水或者水分摄取较多导致的结果；深黄色或褐色尿液通常表明尿液浓度较高，可能是因为身体缺水或者浓缩的尿液，这可能是由于饮水不足或者出汗较多导致的结果。

[0094] 本实施例中，颜色检测单元通过激活pH传感器并检测便池内液体废物的颜色状态，将液体酸碱度Ysjz上传至主控机，并根据预设的比色卡将废物颜色分为两个等级，根据检测到的颜色等级，水量分析单元能够精准调节冲水量，这样的精准冲水管理有效节约了水资源，同时确保了便器的清洁效果。反馈单元实时将便器内的冲水量反馈至主控机，确保管理者可以随时掌握便器的使用情况。通过移动终端，管理者可以远程启动或关闭便器的基础功能，这样的智能化操作提升了用户体验，使得便器的使用更加便捷和舒适。复位单元能够定期将便器内若干组传感器的状态复位到初始状态，以确保每次检测信号的准确性和系统的稳定性，这种定期的状态复位操作同时也有助于延长传感器的使用寿命，提高系统的可靠性和持久性。总之，该系统通过颜色检测单元和水量分析单元的精准液体废物识别与冲水管理，以及管理与反馈模块的智能化操作和传感器状态复位，显著提升了便器的智能化水平、节水效果和用户体验，具有重要的实用价值和环保意义。

[0095] 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。