基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置

技术领域

本发明涉及废水回收利用设备的技术领域，具体涉及一种基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置。

背景技术

水资源，特别是淡水资源的重要性逐步被人们所知，没有水，就没有生命。然而淡水资源并不是一种“取之不尽，用之不竭”的自然资源，地球上只有百分之三的水是淡水，所有陆地生命归根结底都依赖于淡水资源，它决定着地球上生命的分布，孕育着物种丰富的物种，无论高山，还是湖底，有淡水的地方就有生命。人类社会的一切生活活动都难以离开淡水资源，所以水资源的节约利用自然也成为人们越来越重视的事情。

洗浴作为一项人们生活中必不可少的事，需要用到大量的水；众所周知的是，洗浴产生的废水并不会是什么高度污染的水，在家庭生活中很多地方也可以二次利用这些废水，比如厕所马桶的冲洗，但这些用过一次的废水通常都是顺着下水道直接流走，自然也就造成了大量的浪费，加重家庭生活成本负担的同时，对于国家淡水资源的保护和使用也是非常不利的。

发明内容

本发明为弥补现有废水回收利用设备技术方面的不足，提出一种结构简单，易于安装、易于拆卸、易于使用、能在潮湿的环境下安全使用，实现卫生间淋浴用水智能回收的全程自动化，包括检测水量是否达到可回收的阈值，检测水质是否达到可回收使用的阈值时才进行回收废水以便进行二次利用的基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置。

具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置，包括有壳体结构，在所述壳体结构内部分别设置有控制设备机构和检测装置，所述控制设备机构安装在壳体结构顶部，所述检测装置安装在壳体结构底部；

所述壳体结构包括有安装盘、栅板结构以及下层集水容器，所述栅板结构设置在安装盘上表面，安装盘下部还设置有上层集水容器，所述下层集水容器间隙配合安装在该上层集水容器上，且所述检测装置设置在该上层集水容器中，在所述下层集水容器还设置有水泵，该水泵与检测装置均与所述控制设备机构电性连接。

实现原理：当用户在进入浴室将要进行淋浴的时候，将地漏的漏网替换成本装置，在淋浴时，淋浴用水会从栅板结构处流到安装盘上表面，从而进入到上层集水容器中，此时会由检测装置检测水量和浑浊度的数值，再由控制设备机构判断是否达到回收的标准阈值，两者达到阈值就会打开水泵，此时淋浴用水已经流到了下层集水容器之中，开始进行淋浴用水的回收再利用，并通过检测装置检测统计回收的水量，水泵在这期间一直工作，直到检测装置检测不到水位达到预定高度或者浑浊度不符合预定值，水泵就会停止工作，其中不符合要求的废水就会累积到一定程度后从下层集水容器与上层集水容器之间的缝隙溢出到下水道中排出。

作为一种优化：所述检测装置包括有浊度传感器、液位传感器以及水流量传感器，该浊度传感器与液位传感器从上至下依次设置在所述上层集水容器内部，述水泵的进水端与所述下层集水容器连通，出水端通过抽水管串接有水流量传感器，该水流量传感器的出水端连接有废水回收管道。

作为一种优化：所述栅板结构设置有栅板，该栅板均匀环绕设置在安装盘的边缘，且所述废水回收管道出水端从所述栅板结构中穿出。

作为一种优化：所述壳体结构还设置有控制设备密封外壳，该控制设备密封外壳设置在所述栅板结构的顶端，且所述控制设备机构密封设置在该控制设备密封外壳内部，在该控制设备密封外壳底部外壁还设置有安装架，所述水流量传感器与废水回收管道进水端均安装在该安装架上。

作为一种优化：所述控制设备机构包括有主控制器、蓄电池、继电器、充电模块以及开关；所述主控制器信号输入端分别连接有浊度传感器、液位传感器和水流量传感器；所述主控制器的控制端与所述继电器的控制端连接，该继电器的开关端与水泵的控制端连接；所述主控制器的通信端连接有蓝牙模块，该蓝牙模块无线连接有手持终端；所述蓄电池为主控制器、浊度传感器、液位传感器、流量传感器和水泵供电。

作为一种优化：在所述控制设备密封外壳内壁还设置有支撑架，所述蓝牙模块以及主控制器均安装在该支撑架上，在所述设备密封外壳内壁上设置有充电接口，所述充电模块与该充电接口电性连接，在该充电接口的接口端还密封设置有密封橡胶塞。

作为一种优化：在所述下层集水容器顶部设置有卡扣，在所述上层集水容器顶部外壁还套设有密封垫圈，所述上层集水容器中部还设置有伸缩机构，在上层集水容器底部还设置有过滤网；

所述伸缩机构包括有伸缩弹簧和滑动环，所述滑动环滑动设置在伸缩弹簧一端，伸缩弹簧另一端固定连接在上层集水容器上，所述卡扣配合扣接在该滑动环上，在所述下层集水容器上部还开设有出水口。

第二方面，本发明提供了一种基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置的工作方法，具体步骤为：

步骤一：启动控制设备电源；

步骤二：检测下层集水容器水量是否达到设定值，达到则进入下一步，否则进入骤五；

步骤三：检测上层集水容器中浑浊度是否达到设定值，达到则进入下一步，否则进入步骤五；

步骤四：发出控制指令，启动水泵，将淋浴水泵送到废水回收储存模块中，进入步骤二；

步骤五：发出停止水泵指令；

步骤六：通过水流量传感器采集数量数据，并将流量数据通过蓝牙模块上传到手持终端。

本发明的有益效果为：本装置体积较小，安装使用方便，仅需要将漏网替换成安装盘安装在地漏孔上即可使用，在淋浴时，淋浴用水流经栅板结构处会过滤掉废水中较大的颗粒防止其堵塞下水道，例如头发等，然后流到安装盘上表面再进入到上层集水容器中时，经过上层集水容器的过滤网进一步过滤，以此减少下水道堵塞的风险；淋浴用水在上层集水容器时会由液位传感器与浊度传感器将其水量以及清浊程度信息传递给主控制器自动判断是否达到回收标准，若是达标则由主控制器控制继电器给水泵通电使得淋浴用水在下层集水容器被抽出二次利用，全程无需人工操作，且装置中安装有蓄电池供电，无需另安装电线路；同时设置有蓝牙模块使得用户手机能够与本装置进行数据连接，使得用户能够通过手机查看本装置的工作状态以及历史节水量的等信息，增加用户的参入感，从而增加用户的使用率，使得能够节约更多的水资源。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体内部结构的爆炸示意图。

图3为本发明的整体截面结构示意图。

图4为本发明中检测装置和水泵的安装结构示意图。

图5为本发明中控制设备机构的结构示意图。

图6为本发明中伸缩机构的结构示意图。

图7为本发明的工作流程示意图。

附图标记说明：壳体结构1；控制设备机构2；密封垫圈3；检测装置4；水泵5；抽水管6；废水回收管道7；伸缩机构8；安装盘11；栅板结构12；下层集水容器13；上层集水容器14；控制设备密封外壳15；安装架16；支撑架17；卡扣18；出水口19；主控制器21；蓄电池22；继电器23；充电模块24；开关25；充电接口26；升压模块27；蓝牙模块28；密封橡胶塞29；浊度传感器41；液位传感器42；水流量传感器43；伸缩弹簧81；滑动环82。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施事例：

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示：基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置，设置有壳体结构1，在壳体结构1内部分别设置有控制设备机构2和检测装置4，控制设备机构2安装在壳体结构1顶部，检测装置4安装在壳体结构1底部。

壳体结构1设置有安装盘11、栅板结构12以及下层集水容器13，在安装盘11中心的下部还设置有上层集水容器14，栅板结构12设置在安装盘11上表面，且栅板结构12设置有栅板，该栅板均匀环绕设置在安装盘11边缘，该栅板结构12的栅板之间的缝隙便于淋浴用水能够从四面八方进入安装盘11中心的上层集水容器14中，并被栅板结构12初步过滤淋浴用水，减轻下水道堵塞风险。

在下层集水容器13顶部设置有卡扣18，在上层集水容器14顶部外壁还套设有密封垫圈3，上层集水容器14中部还设置有伸缩机构8。

伸缩机构8设置有伸缩弹簧81和滑动环82，滑动环82滑动设置在伸缩弹簧81一端，伸缩弹簧81另一端固定连接在上层集水容器14上，卡扣18配合扣接在该滑动环82上，从而下层集水容器13顶部活动安装在上层集水容器14中部，在下层集水容器13上部还开设有出水口19，出水口19均位于卡扣18下方，在下层集水容器13中积水过多时，重力压着卡扣18连接的滑动环82压缩伸缩弹簧81，使得滑动环82向下滑动，从而露出出水口19，让不符合标准的大量的废水通过出水口19流入下水道之中。

在下层集水容器13设置有水泵5，该水泵5用于抽取下层集水容器13中的淋浴用水，在上层集水容器14底部还设置有过滤网，该过滤网对淋浴用水进行二次过滤，防止堵塞下水道的同时，防止大颗粒卡住工作的水泵5，影响其正常回收废水工作。

检测装置4包括有浊度传感器41、液位传感器42以及水流量传感器43，该浊度传感器41与液位传感器42从上至下依次设置在上层集水容器14内部，上述水泵5的进水端与下层集水容器13连通，出水端连接有抽水管6，抽水管6末端连接有水流量传感器43，该水流量传感器43的出水端连接有废水回收管道7，且该废水回收管道7出水端从栅板结构12中穿出，并接入马桶蓄水箱等地方等待被二次利用。

壳体结构1还设置有控制设备密封外壳15，该控制设备密封外壳15设置在栅板结构12的顶端，使得淋浴用水不会大量浸染设备密封外壳15，提高了其防水等级，且控制设备机构2密封设置在该控制设备密封外壳15内部，在该控制设备密封外壳15底部外壁还设置有安装架16，水流量传感器43与废水回收管道7进水端均安装在该安装架16上。

控制设备机构2设置有主控制器21、蓄电池22、继电器23、充电模块24以及开关25，充电模块24输入端与输出端分别设置有充电接口26和升压模块27，升压模块27、继电器23以及主控制器21均与蓄电池22电性连接，且继电器23、开关25、浊度传感器41、液位传感器42以及水流量传感器43均与主控制器21电性连接，水泵5与继电器23电性连接。

主控制器21为体积较小的STM32f103c8t6系统板，满足了基本控制功能的同时，便于减少整个装置的体积，且主控制器21电性连接有蓝牙模块28，在控制设备密封外壳15内壁还设置有支撑架17，蓝牙模块28以及主控制器21均安装在支撑架17上，上述充电接口26设置在控制设备密封外壳15内壁上，在该充电接口26接口端还密封设置有密封橡胶塞29，防止在使用过程中水汽从充电接口26处浸入干扰其内部电路工作。

参考图7所示，本发明的废水回收工作过程包括以下方面：

将本装置通过安装盘11安装在地漏口上，使得淋浴用水通过栅板结构12之间的缝隙流入上层集水容器14中；流入上层集水容器14中的淋浴用水依次经过液位传感器42与浊度传感器41分别判断水量以及清浊程度是否达到回收标准，并将是否达标的信息分别传递给主控制器21。

淋浴用水通过上层集水容器14底部的过滤网简单过滤后流入下层集水容器13中，若主控制器21收到水量以及清浊程度两者有任意一项不达标的信息，淋浴用水则通过下层集水容器13与上层集水容器14之间的间隙直接流入下水道中。

若主控制器21收到水量以及清浊程度两者均达标的信息，下层集水容器13中的淋浴用水则通过水泵5和抽水管6抽出，经过水流量传感器43统计回收水量的信息传递给主控制器21。最后通过废水回收管道7将符合二次利用的淋浴用水输送到马桶等设备的蓄水箱中，等待被二次使用。

同时，在装置使用过程中均通过蓄电池22给主控制器21以及水泵5提供工作电源，且在淋浴用水在回收过程中，若是主控制器21收到水量或者清浊程度反馈不达标的信息之时，通过主控制器21控制继电器23立刻断开水泵5的电源，使得其停止工作，防止水泵5抽取不达标的污水，也防止水泵5空转浪费电能。

通过蓝牙模块28使得用户手机能够与本装置进行数据连接。使得用户能够通过手机查看本装置的工作状态以及历史节水量的等信息，从而增加用户的参入感，使用户更愿意在每次淋浴时使用本装置。

根据基于物联网的浴室淋浴用水智能回收装置的工作方法，其具体步骤为：

步骤一：启动控制设备电源；

步骤二：检测下层集水容器13水量是否达到设定值，达到则进入下一步，否则进入骤五；

步骤三：检测上层集水容器14中浑浊度是否达到设定值，达到则进入下一步，否则进入步骤五；

步骤四：发出控制指令，启动水泵5，将淋浴水泵送到废水回收储存模块中，进入步骤二；

步骤五：发出停止水泵5指令；

步骤六：通过水流量传感器43采集数量数据，并将流量数据通过蓝牙模块28上传到手持终端。

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限定为准。