智能排泄处理装置电控系统及其工作方法与流程

本发明属于智能养老护理技术领域，具体涉及一种智能排泄处理装置电控系统及其工作方法。

背景技术：

伴随我国人口老龄化问题的日趋严重，如何有效地对老人进行护理，减轻看护人员的负担，尤其是长期卧床老人的大小便问题，是一项值得重视的工作。既要保证患者尊严、生存质量，又要能够使护理人员从繁重工作和尴尬情绪中解脱出来，智能排泄处理电控系统应运而生。智能排泄处理电控系统能够通过佩戴在卧床患者臀部的杯罩内的检测传感器，自动检测和识别患者大小便，并自动进行排泄物的抽吸、杯罩的冲洗和身体排便部位的清洗和烘干操作。该电控系统的基本原理就是通过马达气泵驱动封闭气体回路来实现排泄物的抽吸和身体排便部位清洗后的烘干功能，通过水泵驱动水路和喷嘴来实现杯罩和身体排便部位的清洁功能，在清洁前要通过加热部件将水加热到接近体温以提高人体舒适度。该电控系统可大大降低护理人员劳动强度，减小护理人员和被护理者的心理压力，保护被护理者的尊严，提升被护理者的舒适度和生活质量。

但目前的排泄处理电控系统存在着诸多问题，例如电控系统工作时噪声过大，电磁辐射过大；马达抽吸力和水泵喷水压力不可调；无法实现数据的远程传输、实时传输，不便于集中管理，无法实现远程护理等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能排泄处理装置电控系统及其工作方法，以解决现有技术中电控系统工作时噪声过大，电磁辐射过大；马达抽吸力和水泵喷水压力不可调；无法实现数据的远程传输、实时传输，不便于集中管理，无法实现远程护理的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种智能排泄处理装置电控系统，包括：

输入量检测模块、输出量控制模块、通信模块、速热模块、报警模块、音频处理模块、主控板以及驱动板，所述输入量检测模块、通信模块、速热模块、报警模块、音频处理模块以及驱动板一端分别与所述主控板连接，所述驱动板另一端与所述输出量控制模块连接；

所述输入量检测模块包括：第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器，所述第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器分别与所述主控板连接；

所述输出量检测模块包括：无刷电机、自吸式隔膜泵、气泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀，所述无刷电机一端、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀分别与所述驱动板连接，所述无刷电机另一端与所述自吸式隔膜泵、气泵连接。

进一步的，所述输入量检测模块还包括：

红外遥控接收器，用于连接红外遥控器。

进一步的，所述输入量检测模块还包括：

排泄物传感器，用于检测是否产生排泄物；

所述排泄传感器与所述主控板连接。

进一步的，所述输入量检测模块还包括：

温度传感器，用于检测所述无刷电机的温度；

所述温度传感器与所述主控板连接；

所述温度传感器检测到所述无刷电机的温度超过阈值时，发送报警信号至主控板，所述主控板控制所述报警模块进行报警。

进一步的，所述输入量检测模块包括：

电流互感器和自我保护模块，所述电流互感器、自我保护模块分别与所述主控板连接；

所述电流互感器用于检测电控系统的电流，当所述电流出现异常时发送信号至所述主控板，所述主控板控制报警模块进行报警，同时控制所述自我保护模块切断电源。

进一步的，还包括：

光照传感器和led灯，所述光照传感器与所述主控板连接，所述led灯与所述驱动板连接；

所述光照传感器用于采集光照亮度，当光照亮度低于阈值时，所述光照传感器发送信号至主控板，主控板发送信号至驱动板，所述驱动板驱动所述led灯亮。

进一步的，还包括：

通信接口，所述通信接口与所述主控板连接；

所述通信接口采用usb接口。

进一步的，还包括：

触摸模块，所述触摸模块与所述主控板连接；

所述触摸模块采用触摸屏。

进一步的，所述速热模块包括：

可控硅单元、流量传感器、入水温度传感器以出水温度传感器，所述可控硅单元、流量传感器、入水温度传感器以出水温度传感器分别与所述主控板连接。

本申请实施例提供一种智能排泄处理装置电控系统的工作方法，包括：

接通电源，电控系统进行自检并进入待机状态；

通过触摸模块对所述装置进行参数设置；

将水温加热到设置的温度；

出现排泄物时对排泄物进行处理；

气泵启动工作，自吸式隔膜泵将水抽入杯罩中冲洗8秒；

在25秒后检测排泄物，如果检测到排泄物存在，重复上一步，直至检测不到排泄物；

对身体清洗8秒；

对身体烘干60秒；

将装置的状态信息和排泄物数据发送至管理系统；

回到待机状态。

本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：降低噪音，减小辐射，调节电机的抽吸力以及调节水泵的喷水压力，实现数据的远程传输，实时传输，便于集中管理，实现远程护理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种智能排泄处理装置电控系统的结构示意图；

图2为本发明一种智能排泄处理装置电控系统工作方法的步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的智能排泄处理装置电控系统。

如图1所示，本申请实施例中提供的智能排泄处理装置电控系统包括：

输入量检测模块1、输出量控制模块2、通信模块3、速热模块4、报警模块5、主控板6、驱动板7以及音频处理模块8，所述输入量检测模块1、通信模块3、速热模块4、报警模块5、音频处理模块8以及驱动板7一端分别与所述主控板6连接，所述驱动板7另一端与所述输出量控制模块2连接；

所述输入量检测模块1包括：第一液位传感器11、第二液位传感器12、第三液位传感器13，所述第一液位传感器11、第二液位传感器12、第三液位传感器13分别与所述主控板6连接；

所述输出量控制模块2包括：无刷电机21、自吸式隔膜泵22、气泵23、第一电磁阀24、第二电磁阀25、第三电磁阀26、第四电磁阀27，所述无刷电机21一端、第一电磁阀24、第二电磁阀25、第三电磁阀26、第四电磁阀27分别与所述驱动板7连接，所述无刷电机21另一端与自吸式隔膜泵22、气泵23连接。

电控系统的工作原理是，智能排泄处理装置包括杯罩(图中未示出)和主机(图中未示出)，所述杯罩与主机通过水管、气管和通信线缆连接，所述杯罩内设有第一喷水嘴(图中未示出)和第二喷水嘴(图中未示出)，其中第一喷水嘴用于清洗杯罩，第二喷水嘴用于清洁身体，所述主机内并排设有清水箱(图中未示出)、污物桶(图中未示出)以及消毒液桶(图中未示出)，其中，第一液位传感器11用于检测清水箱的液位，第二液位传感器12用于检测污物桶的液位，第三液位传感器13用于检测消毒液桶的液位，具体的，当清水箱液位过低时，第一液位传感器11输出高电平，否则为低电平；当污物桶满时，第二液位传感器12输出低电平，否则为高电平；当消毒液不足时，第三液位传感器13输出高电平，否则为低电平。主控板6采集第一液位传感器11、第二液位传感器12以及第三液位传感器13的信号来检测清水箱、污物桶和消毒液桶的液位状态，当出现异常时发出报警和提示信息。其中报警信息由报警模块5发出，提示信息可以为提示语音有音频处理模块8发出。优选的，本申请提供的报警模块5采用声光报警器。

无刷电机21构成气泵23，驱动板7驱动气泵23实现抽吸和身体清洁后的烘干功能，现有技术中都采用有刷串励电机，无刷电机21与有刷串励电机相比具有噪声小、电磁辐射小、寿命长等优点。自吸式隔膜泵22实现清水的循环预热和排泄物处理时的清洁喷水功能，自吸式隔膜泵22为直流12v电源，在驱动板7的pwm信号控制下实现清洗杯罩的喷水嘴和清洁身体部位的喷水嘴压力可调。本申请中提供的自吸式隔膜泵22与传统的齿轮泵相比，具有低噪声、低干扰等优点。

本申请中提供的速热模块4采用洁具专用的加热设备，其中，加热设备采用现有的设备，实现预热和排泄处理工作时对清水进行加热的功能，速热模块4通过rs232接口(图中未示出)与主控板6相连，接收主控板6的温度控制命令，对水箱中的出水温度进行准确控制。速热模块4由8位mcu、可控硅单元、流量传感器、入水温度传感器16和出水温度传感器16组成，采用陶瓷半导体作为功率加热元件，具有良好的绝缘性和多种保护功能。

其中，第一电磁阀24用于对清水进行预热；第二电磁阀25为水箱阀，在智能排泄处理装置使用后，对杯罩和身体进行清洁时开启；第三电磁阀26为消毒液阀，在身体清洁时开启释放消毒液使得消毒液与清水混合后对身体进行消毒清洁；第四电磁阀27为第一喷水嘴和第二喷水嘴的分控阀，当第四电磁阀27打开时，清洗杯罩的第一喷水嘴喷水，而洁身的第二喷水嘴不喷水；当第四电磁阀27关闭时，清洗杯罩的第一喷水嘴不喷水，而洁身的喷水嘴喷水。

其中第一电磁阀24、第二电磁阀25、第三电磁阀26、第四电磁阀27、无刷电机21、自吸式隔膜泵22、气泵23均由驱动板7驱动。

优选的，通信模块3包括以下模块之一或组合：

以太网模块、wifi模块、gprs模块、zigbee模块、usb模块；

具体的，通信模块3实现将智能排泄装置的状态信息及采集的排便数据通过以太网、wifi或移动通信网络实时传送给管理系统、护理人员和相关设备，进而实现数据远传和远程护理功能。通信模块3包括以太网模块、wifi模块、gprs模块，以太网模块实现装置通过以太网通信功能；wifi模块实现装置通过wlan通信功能；gprs模块实现装置通过gprs网络通信功能；zigbee模块实现装置物联网功能，装置通过zigbee实现物联网通信功能，实现装置与其他设备的互联、互操作功能；usb模块实现与上位pc机通信功能

一些实施例中，所述输入量检测模块1还包括：

红外遥控接收器14，用于连接红外遥控器。

具体的，当用户排便后，可通过红外遥控遥控器发送信号至红外遥控接收器14，红外遥控接收器14发送信号至主控板6，主控板6对装置进行相应动作。

优选的，所述输入量检测模块1还包括：

排泄物传感器15，用于检测是否产生排泄物；

所述排泄物传感器15与所述主控板6连接。

具体的，排泄物传感器15设置在杯罩内，当检测到排泄物时，发送信号至主控板6，主控板6根据信号控制装置进行相应动作。实现了装置的自动化。

优选的，所述输入量检测模块1还包括：

温度传感器16，用于检测所述无刷电机21的温度；

所述温度传感器16与所述主控板6连接；

所述温度传感器16检测到所述无刷电机21的温度超过阈值时，发送报警信号至主控板6，所述主控板6控制所述报警模块5进行报警。

优选的，还包括：

触摸模块(图中未示出)，所述触摸模块与所述主控板6连接；

所述触摸模块采用触摸屏。

具体的，操作者通过7寸触摸屏对装置的工作模式、水温、抽吸力、自吸式隔膜泵22压力、无刷电机21功率/转速等参数和排泄物处理进行手动设置及操作。音频处理模块8为装置提供各种语言版本和报警信息的语音提示功能。温度传感器16检测无刷电机21温度是否高于设定温度，当高于设定温度或有异常情况发生，发送信号至主控板6，主控板6控制触摸屏显示相应报警项目及处理方法，同时也会语音提示。

一些实施例中，所述主机内还设有：

电流互感器17和自我保护模块9，所述电流互感器17、自我保护模块9分别与所述主控板6连接；

所述电流互感器17用于检测电控系统的电流，当所述电流出现异常时发送信号至所述主控板6，所述主控板6控制报警模块5进行报警，同时控制所述自我保护模块9切断电源。保护装置的安全。

优选的，电控系统还包括：

光照传感器10和led灯28，所述光照传感器10与所述主控板6连接，所述led灯28与所述驱动板7连接；

所述光照传感器10用于采集光照亮度，当光照亮度低于阈值时，所述光照传感器10发送信号至主控板6，主控板6发送信号至驱动板7，所述驱动板7驱动所述led灯28亮。

具体的，led灯28为夜间操作设备提供照明，该led灯28由三颗高亮度5050led组成，安装于主机上端盖内部，当打开上端盖后，光照传感器10会根据室内光照亮度发送信号至主控器，实现自动开启或关闭led照明。

优选的，还包括：

通信接口(图中未示出)，所述通信接口与所述主控板6连接；

所述通信接口采用usb接口。

具体的，通信接口为装置与上位机本地连接提供usb接口，可以通过usb接口和上位机软件对装置进行参数配置、固件更新及相关数据存取操作。

优选的，所述速热模块4包括：

可控硅单元、流量传感器、入水温度传感器16以出水温度传感器16，所述可控硅单元、流量传感器、入水温度传感器16以出水温度传感器16分别与所述主控板6连接。

本申请中，电源模块用于将220v电压转化为直流12v的直流电源为驱动板7提供电能。

参见图2，本申请实施例提供一种智能排泄处理装置电控系统的工作方法，包括：

s101、接通电源，电控系统进行自检并进入待机状态；

s102、通过触摸模块7对所述装置进行参数设置；

s103、将水温加热到设置的温度；

s104、出现排泄物时对排泄物进行处理；

s105、气泵23启动工作，自吸式隔膜泵22将水抽入杯罩中冲洗8秒；

s106、在25秒后检测排泄物，如果检测到排泄物存在，重复上一步，直至检测不到排泄物；

s107、对身体清洗8秒、对身体烘干60秒；

s108、将装置的状态信息和排泄物数据发送至管理系统；

s109、回到待机状态。

具体的，系统上电后，进行电控系统自检，包括第一液位传感器11、第二液位传感器12、第三液位传感器13检测水箱是否缺水、污物桶是否满、消毒液桶是否缺消毒液，温度传感器16检测无刷电机21温度是否高于设定温度等，如果有异常情况发生，触摸屏会显示相应报警项目及处理方法，同时也会语音提示。电控系统自检通过后，速热模块4对水箱水进行预热，驱动板7驱动水泵工作、第一电磁阀24打开，主控板6向速热模块4发出设置温度命令，速热模块4循环加热水箱内的水。在预热过程中或预热结束后，如果排泄物传感器15检测到排泄物或通过触摸屏按键手动操作或通过遥控器手动进行排泄物处理，驱动板7驱动无刷电机21、自吸式隔膜泵22工作，第二电磁阀25打开，速热模块4启动加热，杯罩冲洗位置的第一喷水嘴对杯罩内的排泄物用清水冲洗8秒钟，然后关闭自吸式隔膜泵22、第二电磁阀25，速热模块4停止加热。无刷电机21驱动气泵23继续运行抽吸25秒钟后，排泄物传感器15再次进行检测，如果有排泄物，重复清洗杯罩8秒钟。否则，自吸式隔膜泵22启动工作、打开第二电磁阀25、第三电磁阀26和速热模块4，第二喷水嘴对身体部位进行清洗8秒钟。清洗完成后，关闭自吸式隔膜泵22、第二电磁阀25、第三电磁阀26和速热模块4。无刷电机21气泵23继续运行对身体部位进行烘干60秒。最后，无刷电机21转速降为额定转速10％，继续运行60秒进行散热直至停止，智能排泄处理装置进入系统待机状态。

综上所述，本发明提供一种智能排泄处理装置电控系统，包括输入量检测模块、输出量控制模块、通信模块、速热模块、报警模块、音频处理模块、主控板以及驱动板。本发明能够降低噪音，减小辐射，调节电机的抽吸力以及调节水泵的喷水压力，实现数据的远程传输，实时传输，便于集中管理，实现远程护理。

可以理解的是，上述提供的方法实施例与上述的电控系统实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的电控系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令电控系统的制造品，该指令电控系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。