一种水质更新及卫生间智能防臭系统及控制方法与流程

本发明属于建筑给排水与通风空调，具体涉及一种水质更新及卫生间智能防臭系统及控制方法。本发明可广泛应用于住宅、公寓、酒店、医院及公共建筑等各类有水质健康和空气品质要求的卫生间或类似用水空间。

背景技术：

1、在住宅及公共建筑中，卫生间作为用水和排污的核心区域，其水质安全与空气环境质量直接关系到用户的身体健康与使用舒适度。目前，该领域主要存在以下技术痛点：

2、给水系统水质老化问题：传统的枝状或链状给水系统设计简单、成本低廉，但当用水单元长期无人使用时，管道内的水处于静止状态，余氯迅速消耗，极易导致细菌滋生，末端水质严重不达标，影响用水健康安全。

3、地漏返臭问题：卫生间地漏依赖存水弯的水封来隔绝下水道的有害气体。然而，长期无人使用导致的蒸发、排水管道内的负压抽吸等因素，均会造成水封干涸，使地漏成为室内空气污染的主要通道。其中，硫化氢（比空气重）和氨气（比空气轻）是构成异味的主要成分，且其分布浓度随通风、温湿度动态变化。

4、通风系统效果不佳：现有卫生间多采用“下部门缝自然进风、顶部机械排风”的气流组织方式。这种气流形式会将积聚在地漏等低洼处的硫化氢等重质有害气体携带上升至人员呼吸区，反而加重了空气污染。同时，通风系统多为定时启停或手动控制，缺乏与空气质量参数的联动，存在能耗浪费、噪音过大及效果无法验证等问题。

5、系统间缺乏协同：目前，给水系统、排水系统和通风系统在设计与运行上各自独立，融合度低，缺乏有效的联动控制，无法从整体上协同解决水质、防臭与空气品质的综合问题。

6、为改善上述问题，市场上出现了一种采用文丘里阀和定时泄水阀的给水系统方案。该方案通过文丘里阀在特定用水点用水时，利用其压差原理带动部分支管水流循环，以期达到水质更新目的。然而，该方案存在显著缺陷：首先，文丘里阀的循环流量占干管总流量比例极小（约2%-15%），对支管末端的更新效果有限；其次，文丘里阀的单向止回特性导致水流只能从干管流向支管，无法实现支管间的相互带动，使得系统内大部分死水区无法得到有效更新。此外，其定时泄水策略未考虑水温对细菌繁殖速度的影响，要么泄水频繁造成水资源浪费，要么周期过长无法保证水质安全，且泄水直接排放，未与地漏补水联动。同时，该方案依然未能解决地漏补水和通风系统存在的问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种水质更新及卫生间智能防臭系统及控制方法，以解决上述的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的一种水质更新及卫生间智能防臭系统及控制方法的具体技术方案如下：

3、一种水质更新及卫生间智能防臭系统，包括：

4、设置于每个用水单元内的智能防臭控制器，所述智能防臭控制器的进水端连接上游的给水管，出水端通过泄水管连接至地漏；

5、所述智能防臭控制器包括主控板以及分别与所述主控板电性连接的水质传感器、温度传感器、压力传感器、电磁阀和流量传感器；

6、所述用水单元内还设有送风系统、排风系统、低位气体传感器和高位气体传感器，所述送风系统、排风系统、低位气体传感器和高位气体传感器分别与所述主控板通讯连接；

7、所述主控板根据所述水质传感器和/或所述温度传感器的监测数据控制所述电磁阀开启，将给水管路内的水经所述泄水管排入所述地漏，同时根据所述低位气体传感器和/或所述高位气体传感器的监测数据控制所述送风系统和排风系统启闭及风量调节。

8、进一步的，所述智能防臭控制器还包括减压阀，所述减压阀与所述主控板电性连接，所述主控板根据所述压力传感器监测的水压数据控制所述减压阀动作，以使系统压力处于所述电磁阀的额定使用压力范围内。

9、进一步的，所述送风系统包括沿新风输送方向依次设置的电动送风阀、送风管和送风静压箱，所述送风静压箱底部开设有多个送风口，用于将新风均匀地自上而下送入用水单元室内；所述排风系统包括设置于用水单元下部的排风静压箱、电动排风阀和排风管，所述电动送风阀和电动排风阀分别与所述主控板电性连接并受其控制。

10、进一步的，还包括室内外压差监测仪，所述室内外压差监测仪与所述主控板通讯连接；所述低位气体传感器设置于所述地漏附近，用于实时监测密度大于空气的污染气体浓度并反馈信号给所述主控板；所述高位气体传感器设置于用水单元上部区域，用于实时监测密度小于空气的污染气体浓度并反馈信号给所述主控板；所述室内外压差监测仪设置于用水单元室内外墙壁上，用于监测室内外气压差并反馈信号给所述主控板，所述主控板根据所述室内外压差监测仪的反馈数据调节所述电动送风阀和电动排风阀的开度，以维持用水单元内为微负压状态。

11、进一步的，所述主控板根据所述温度传感器监测的水温数据动态调整所述水质传感器的监测频次：当水温低于或等于设定温度阈值时，降低所述水质传感器的监测频次；当水温高于所述设定温度阈值时，提高所述水质传感器的监测频次。

12、进一步的，当所述水质传感器监测到任意水质指标超标时，所述主控板控制所述电磁阀开启进行泄水，所述流量传感器实时监测泄水量，当单次泄水量达到该用水单元内所有给水管内容积的预设更新倍数、且泄水量满足该地漏水封的补水量要求时，所述主控板控制所述电磁阀关闭。

13、进一步的，当所述低位气体传感器监测到的硫化氢浓度或所述高位气体传感器监测到的氨气浓度超过预设阈值时，所述主控板启动通风换气模式，控制所述送风系统和排风系统开启，并联动触发所述电磁阀开启进行水质更新及地漏补水；当所述低位气体传感器和所述高位气体传感器监测浓度降至预设值的25%时，所述主控板控制所述送风系统和排风系统关闭。

14、进一步的，所述智能防臭控制器上设有多个通讯接口，包括通讯接口一、通讯接口二、通讯接口三、通讯接口四、通讯接口五和通讯接口六，所述通讯接口一用于与其他用水单元的智能防臭控制器进行单元间通讯，实现多单元间的协调控制和互为备用；所述通讯接口二、通讯接口三、通讯接口四、通讯接口五和通讯接口六分别用于与电动送风阀、高位气体传感器、室内外压差监测仪、低位气体传感器和电动排风阀进行单元内通讯。

15、进一步的，所述给水管一端通过增压水泵连接到水处理设备间的供水干管，另一端以链状方式依次连接用水单元内的各用水器具后连接至所述智能防臭控制器的进水端。

16、本发明还公开了一种水质更新及卫生间智能防臭控制方法，采用所述的水质更新及卫生间智能防臭系统实现，包括以下步骤：

17、s1、系统通电后进入待机模式，主控板通过压力传感器监测水压并控制减压阀保持系统压力稳定，同时根据温度传感器监测的水温动态调整水质传感器的监测频次；

18、s2、当水质传感器监测到任意水质指标超标时，或收到通风换气模式的联动触发信号时，主控板控制电磁阀开启，将给水管内的水经泄水管排入地漏，流量传感器实时监测泄水量，当单次泄水量达到该用水单元内所有给水管内容积的预设更新倍数、且泄水量满足该地漏水封的补水量要求时，主控板控制电磁阀关闭；

19、s3、当低位气体传感器监测到的硫化氢浓度或高位气体传感器监测到的氨气浓度超过预设阈值时，主控板启动通风换气模式，调节电动送风阀和电动排风阀的开度，在用水单元内形成自上而下的气流，同时联动触发上一步骤；当气体传感器监测浓度降至预设值的25%时，主控板控制电动送风阀和电动排风阀关闭；

20、在通风换气模式进行过程中，室内外压差监测仪持续监测室内外气压差并反馈至主控板，主控板根据反馈数据微调电动送风阀和电动排风阀的开度，以维持用水单元内为微负压状态。

21、本发明的一种水质更新及卫生间智能防臭系统及控制方法具有以下优点：

22、1.水质更新精准可控：通过在每个用水单元末端设置集成水质、温度、压力、流量传感器的智能控制器，实现了按需、精准的局部水质更新，彻底解决了传统系统中支管死水区无法有效更新的难题，更新效果直观可靠。

23、2.节水与防臭协同：摒弃了传统的定时大流量泄水方式，将水质更新产生的“废水”精准、定量地引导至地漏，为存水弯补水，一举两得。既实现了水资源的二次利用，节约了水资源，又从根源上解决了地漏因水封干涸导致的返臭问题。

24、3.空气组织科学合理：采用“顶部均匀送风、下部集中排风”的气流组织模式，形成自上而下的单向气流。这种设计能有效将人员呼吸区的新鲜空气向下推送，并将比空气重、易积聚在底部的硫化氢等有害气体直接从下部排出，避免了传统上排风方式将污染物带至呼吸区的弊端，显著提升了室内空气品质。

25、4.智能联动，节能降噪：通过高、低位气体传感器实时监测不同密度的有害气体浓度，并结合室内外压差数据，由主控板智能控制送、排风机的启停与风量。实现了通风系统的“按需运行”，避免了长时间无效运转带来的电能浪费和噪音污染，同时也延长了设备使用寿命。

26、5.多系统深度融合：本发明打破了传统给水、排水、通风专业间的壁垒，通过统一的智能控制平台，实现了水质监测、管道冲洗、地漏补水、空气净化、负压维持等多个功能的深度协同与联动，为用户提供了一个全方位、立体化的健康卫浴环境。