本發(fā)明涉及基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，屬于集中供水系統(tǒng)的花灑供水控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、在集中供水系統(tǒng)中，熱水由中央熱水器或鍋爐通過(guò)管道分配到不同住戶，管道長(zhǎng)度和熱損失導(dǎo)致最終水溫差異較大。

2、集中式熱水供應(yīng)系統(tǒng)多采用半循環(huán)管網(wǎng)方式，熱水管道長(zhǎng)，末端水管長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)存留大量冷水，再次使用前需放空，造成水資源的極大浪費(fèi)。有相關(guān)規(guī)定，居住建筑熱水配水點(diǎn)出水溫度達(dá)到最低出水溫度的出水時(shí)間不應(yīng)大于15s，公共建筑配水點(diǎn)出水溫度不應(yīng)大于10s。同時(shí)，溫度顯示裝置多安裝于中央熱水器或鍋爐上，用戶使用時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確控制出水溫度，淋浴體驗(yàn)較差。

3、傳統(tǒng)花灑缺少智能調(diào)控能力，需要用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)水溫，導(dǎo)致用水浪費(fèi)和不便。因此，如何對(duì)每一戶的用水習(xí)慣進(jìn)行個(gè)性化訓(xùn)練，根據(jù)用戶的歷史用水?dāng)?shù)據(jù)預(yù)測(cè)最舒適的使用水溫，并通過(guò)精確控制系統(tǒng)，減少水資源浪費(fèi)，提高用戶體驗(yàn)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)傳統(tǒng)花灑需排空存留冷水造成水浪費(fèi)，并且需要用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)，水溫不能精確控制的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的一種基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，設(shè)置混合室，并同時(shí)連接在冷水管和熱水管的出水端；冷水管上設(shè)置冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥，熱水管上設(shè)置熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥；在連接混合室和花灑的出水管段上設(shè)置多參數(shù)傳感器；混合室配置放水閥和手動(dòng)調(diào)節(jié)閥；設(shè)置控制模塊，用于與云端服務(wù)器通信；控制模塊配置觸控顯示屏；

3、在云端服務(wù)器內(nèi)搭建花灑智慧出水模型，由隨機(jī)森林模型和lstm模型組成；其中隨機(jī)森林模型用于基于用戶屬性信息對(duì)用戶個(gè)性化特征信息進(jìn)行處理；lstm模型用于根據(jù)隨機(jī)森林模型的輸出結(jié)果結(jié)合用戶歷史用水量時(shí)間序列得到冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥和熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制信號(hào)；并通過(guò)控制模塊對(duì)冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥和熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)；所述用戶個(gè)性化特征信息包括預(yù)期使用時(shí)長(zhǎng)、理想淋浴水溫和理想出水流量；用戶歷史用水量時(shí)間序列包括采集的用戶歷史用水模式、用水時(shí)間間隔、實(shí)際用戶用水溫度變化和用水流量變化；

4、所述觸控顯示屏用于初始化過(guò)程中用戶個(gè)性化特征信息的設(shè)置和用于混合室內(nèi)水溫的顯示；

5、多參數(shù)傳感器用于采集用戶每次沐浴的實(shí)際使用時(shí)長(zhǎng)、實(shí)際淋浴水溫和實(shí)際出水流量，以用于用戶個(gè)性化特征信息的后續(xù)修正，并結(jié)合用戶歷史用水量時(shí)間序列用于花灑智慧出水模型的后續(xù)訓(xùn)練；

6、放水閥用于控制混合室內(nèi)存水的排出；

7、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于在觸控顯示屏顯示混合室內(nèi)水溫達(dá)到理想淋浴水溫時(shí)啟動(dòng)全開(kāi)，并在淋浴過(guò)程中調(diào)節(jié)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度以調(diào)節(jié)花灑的出水量。

8、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，所述用戶屬性信息為用戶身份信息，包括面部識(shí)別信息、用戶名或者id號(hào)碼；通過(guò)控制模塊內(nèi)的識(shí)別模塊進(jìn)行識(shí)別，并上傳至花灑智慧出水模型。

9、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，所述觸控顯示屏的功能通過(guò)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)。

10、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，所述智能手機(jī)基于reactnative平臺(tái)框架開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)觸控顯示屏的功能。

11、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，所述隨機(jī)森林模型用于用戶個(gè)性化特征信息的分析，提供對(duì)用戶靜態(tài)特征的初步分類和回歸；所述lstm模型基于用戶靜態(tài)特征的初步分類和回歸結(jié)果結(jié)合用戶歷史用水量時(shí)間序列，識(shí)別用戶用水行為的變化趨勢(shì)，獲得用水行為的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)結(jié)果，并得到冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥和熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制信號(hào)。

12、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，對(duì)于非初次使用，控制模塊首先控制熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度至最大，將熱水管內(nèi)殘留冷水放至混合室，并通過(guò)繼續(xù)放入熱水使混合室內(nèi)水溫達(dá)到理想淋浴水溫。

13、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，所述多參數(shù)傳感器包括計(jì)時(shí)器、溫度傳感器和流量傳感器。

14、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，所述溫度傳感器包括熱電偶數(shù)字溫度傳感器。

15、根據(jù)本發(fā)明的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，根據(jù)花灑智慧出水模型預(yù)測(cè)的冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥和熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制信號(hào)得到的出水溫度與理想淋浴水溫的差值滿足預(yù)測(cè)溫度閾值時(shí)，將當(dāng)前花灑智慧出水模型作為最終花灑智慧出水模型。

16、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明系統(tǒng)基于用戶的個(gè)性化水用特征，對(duì)花灑智慧出水模型進(jìn)行個(gè)性化訓(xùn)練，從而能夠根據(jù)用戶的歷史用水?dāng)?shù)據(jù)快速自動(dòng)提供最舒適的使用水溫，并通過(guò)精準(zhǔn)控制，遠(yuǎn)程集中管理熱水供應(yīng)，減少水資源浪費(fèi)，確保出水溫度和流量，不受使用頻次的影響，提高用戶體驗(yàn)。

技術(shù)特征：

1.一種基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置混合室(1)，并同時(shí)連接在冷水管和熱水管的出水端；冷水管上設(shè)置冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥(2)，熱水管上設(shè)置熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥(3)；在連接混合室(1)和花灑(7)的出水管段上設(shè)置多參數(shù)傳感器(6)；混合室(1)配置放水閥(8)和手動(dòng)調(diào)節(jié)閥(9)；設(shè)置控制模塊(4)，用于與云端服務(wù)器通信；控制模塊(4)配置觸控顯示屏(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
一種基于集中式熱水供應(yīng)的智慧花灑系統(tǒng)，屬于集中供水系統(tǒng)的花灑供水控制領(lǐng)域。本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)花灑需排空存留冷水造成水浪費(fèi)，并且需要用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)水溫不能精確控制的問(wèn)題。包括在云端服務(wù)器內(nèi)搭建花灑智慧出水模型，并基于用戶屬性信息，根據(jù)輸入的用戶個(gè)性化特征信息和歷史用水量時(shí)間序列預(yù)測(cè)得到冷水電磁智能調(diào)節(jié)閥和熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制信號(hào)，通過(guò)控制模塊對(duì)冷水和熱水電磁智能調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)；通過(guò)觸控顯示屏進(jìn)行用戶個(gè)性化特征信息的設(shè)置和混合室內(nèi)水溫的顯示；多參數(shù)傳感器用于采集用水?dāng)?shù)據(jù)用于用戶個(gè)性化特征信息的后續(xù)修正；放水閥控制混合室內(nèi)存水的排出；手動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)花灑的出水量。本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)花灑的智慧供水。

技術(shù)研發(fā)人員：高金良,何懿,李坤儀,曹慧哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2