[发明专利]控制和监视用水的控制板

说明书

本发明涉及一种监视和控制用水的装置和方法。管道设备的各种电气控制在技术上已可以实现。一些例子表示在美国专利5,060,323和美国专利5,031,258中。这些控制典型地采用由螺线电磁控制的水阀门，以及在预定时间启动螺线管线圈的各种开关。这些开关包括按钮开关，用以确定何时用户在场和何时需要供水的反射式或断开射线(break-beam)式红外传感器。

现有控制技术的一个问题是它们先天缺乏灵活性。这些控制只能用一种设备完成一个功能。然而有多种管道设备需要被控制。例如洗涤盆(温度由预先设定的冷热水混合或用户可选择的混合来控制)，淋浴器，小便池和盥洗室(water closet)。有时侯也希望控制相关的设备例如肥皂分配器和擦手纸分配器。现有的控制不能用于所有这些不同的设备，至少不能完全改造这些控制装置以适合一个不同的设备而本质上不改变它们的基本功能。更复杂的情况产生于一些被控设备(洗涤盆，淋浴器，肥皂分配器)需要反应用户的到达或在场，而另一些设备(小便池，盥洗室)需要感知用户的在场但直到用户离开一个目标区才运行。现有控制技术简单地未设置以各种所需的型式来控制多种设备。

在许多公共场所希望允许设备操作者选择一个具体特殊的操作特征。例如，在宿舍和营房中限制一个淋浴器运行时间的长度是有用的。惩戒机构也许希望限制一个盥洗室在一给定时限内被冲洗的次数。卫生部门或饮食服务行业为了减少污染机会，也许倾向于能确保饭店雇员或医院员工正确洗手过程的一个洗手装置。在这些和其它场所能选择这些限制将非常有用，但现有控制设备缺乏灵活性阻碍了它。

用水控制设备的另一个期望特征是具有远程监控在一个建筑物或公共场所中一个具体设备或所有设备的运行情况的能力。更进一步的期望特征将是远程改变一个特殊设备的运行状况。这需要在现有控制中没有的通讯能力。

本发明是针对能用于多个设备的管道设备的一个控制板。该控制板含有一个通过一个存储的程序，或下载的指令，或两者的结合可编程的微处理器。该微处理器以按期望预定或分别设定的任何期望方式运行。这些设定为被控设备，即洗涤盆，淋浴器，盥洗室或它们的组合，建立一个定时控制。该定时控制包括起动前延时，运行时间，起动后延时，在选择的时间范围内循环的次数，以及如果循环次数限制被超出，一个强制闭锁或禁止时间。

控制板能作为一个单独的设备运行，或在一个计算机网络中运行，在这种情况时板与用于监视和控制的中央计算机通过双绞线或电力线通讯。该板能直接或通过厂用配电板控制电磁阀或类似物。控制板上的输入管脚能接受1.3 VAC至120 VAC和1.3 VDC至100 VDC的信号。如果需要，可以使用一个光隔离器来转换除微处理器所使用的之外的输入电压。控制板的输出部分使用自锁继电器来保存能量。根据被控设备的需要可以提供三种不同的输出。这些输出包括两个不同的板上电压(on-board voltage)或一个脱板电压(off-board voltage)。还能提供控制一个自供电的被控设备运行的一个开关闭锁。

图1-7一起组成控制板4IO的电路图。具体地图1为该板的电源部分。

图2表示输入和输出部分的代表实例，为了清楚每部分只表示了一个。

图3表示微处理器和一些辅助功能及输出地址芯片。图2和3中的电路在接点V，W，X，Y和Z处连接。

图4表示微处理器，EPROM和快速选项(flash option)的一部分。

图5表示脱板电压接线端子和选择输出的跳线片中的一个。

图6表示PLT-21通讯选项。

图7表示FTT-10A通讯选项。

图8是用于启动管道设备的一个按钮开关的纵断面。

图9是一个自锁继电器的电路图。

图10和11组成4IO软件的流程图。

图12是智能洗涤盆的方框图。

图13至26组成编程的水技术网络软件的流程图。

图27是网络软件的主菜单屏幕。

图28是显示在一个特定房间内设备的网络软件的详细表格。

本发明包含能与管道设备如洗涤盆，淋浴器，盥洗室，小便池及这些的组合一起使用的一个新控制板。该板能提供一个编程的洗涤盆，此处称为智能洗涤盆的中央控制。该板还能提供与一个中央计算机的网络通讯，该中央计算机用于监视和数据记录在一个被称为程序用水技术的系统内的整个一个设备的管道设备。本发明将涉及这三个主要部分：4IO控制板，智能洗涤盆及其软件，和编程的水技术网络软件。

I.4IO控制板