污物箱及真空集便系统的制作方法

1.本发明涉及真空集便系统技术领域，尤其涉及一种污物箱及真空集便系统。


背景技术：

2.在铁路运输过程中，为了满足人们的生理需要，通常在高铁等动车上设置有卫生间。卫生间配置有真空集便系统，真空集便系统包括污物箱，污物箱用于收集和储存污水。因为污物箱内空间有限，需要及时将污物箱中污水排出，保证真空集便系统的正常使用。
3.一般的污物箱通过液位传感器测量污物箱内部的液位高度，根据液位高度，使用者可以获取污物箱内的剩余空间量，及时排出污物箱中的污水。
4.然而，上述污物箱中的液位传感器使用寿命较短，拆装不便。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明实施例提供一种污物箱及真空集便系统，用于提高液位传感器的使用寿命，且降低液位传感器的拆装难度。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
7.本发明实施例提供一种污物箱，其中，污物箱包括：污物箱本体，所述污物箱本体顶部设置有开口，所述开口内设置有视窗，所述视窗由透波材料制成；雷达液位传感器，所述雷达液位传感器设置在所述视窗远离所述污物箱本体内部的一侧，用于透过所述视窗采集所述污物箱本体内部的液位高度信息。
8.本发明实施例提供的污物箱具有如下优点：
9.本发明实施例提供的污物箱包括污物箱本体与雷达液位传感器，在污物箱本体顶部设置由透波材料制成的视窗，雷达液位传感器设置在污物箱本体的外部，且透过视窗可以采集到污物箱本体内部的液位高度信息。如此设置，使得雷达液位传感器不会接触污水，避免了污水对雷达液位传感器的侵蚀。并且拆装雷达液位传感器时，无需排出污物箱本体内部的污水，减少了操作步骤，降低了拆装难度。
10.如上所述的污物箱，其中，所述雷达液位传感器为毫米波长的雷达液位传感器。
11.如上所述的污物箱，其中，所述视窗上设置有凹槽，所述雷达液位传感器设置在所述凹槽内。
12.如上所述的污物箱，其中，所述雷达液位传感器信号连接有液位控制器，所述液位控制器将所述液位高度信息转换为污水占所述污物箱本体内部容量的百分比信息。
13.如上所述的污物箱，其中，所述雷达液位传感器上设置有第一rs-485 串口，所述液位控制器上设置有第二rs-485串口；
14.所述第一rs-485串口通过rs-485总线与所述第二rs-485串口连接。
15.如上所述的污物箱，其中，所述液位控制器信号连接有液位显示板，所述液位显示板接收所述百分比信息；所述液位显示板上设置有数个第一指示灯，所述液位显示板根据所述百分比信息控制所述数个第一指示灯的显示状态。
16.如上所述的污物箱，其中，所述液位控制器还信号连接有集便系统控制器，所述集便系统控制器设置有数个第二指示灯，所述集便系统控制器根据所述百分比信息控制所述数个第二指示灯的显示状态。
17.如上所述的污物箱，其中，所述污物箱还包括污物箱电控盒，所述液位控制器通过所述污物箱电控盒与所述液位显示板信号连接，所述液位控制器通过所述污物箱电控盒与所述集便系统控制器信号连接。
18.如上所述的污物箱，其中，所述污物箱本体的顶部转角处设置有数个吊座。
19.本发明实施例还提供了一种真空集便系统，包括如上所述的污物箱。由于该真空集便系统包括上述污物箱，因此该真空集便系统也具有上述污物箱的优点，具体可以参考上述污物箱的相关描述。
附图说明
20.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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明的一些实施例，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。
21.图1为本发明实施例提供的污物箱的结构简图；
22.图2为本发明实施例提供的污物箱的结构示意图；
23.图3为本发明实施例提供的液位显示板结构示意图；
24.图4为本发明实施例中的集便系统控制器结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1：污物箱本体；
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2：雷达液位传感器；
27.3：视窗；
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4：中间板；
28.5：端板；
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6：吊座；
29.7：液位控制器；
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8：液位显示板；
30.9：第一指示灯；
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10：集便系统控制器；
31.11：第二指示灯；
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12：污物箱电控盒；
32.13：显示屏；
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d：液面与雷达液位传感器的天线之间的距离。
具体实施方式
33.一般的污物箱采用的液位传感器通常为电容式液位传感器、浮球式液位传感器以及超声波液位传感器等。其中，电容式液位传感器与浮球式液位传感器需要与液体接触才能采集到相应的液位高度信息，因此，电容式液位传感器与浮球式液位传感器通常设置在污物箱本体内部。超声波液位传感器依靠声波的反射来采集液位高度信息，为了防止污物箱本体外壳对声波的干扰，也需要将超声波液位传感器设置在污物箱内部。由于上述液位传感器均设置在污物箱本体内部，污物箱本体内的污水会侵蚀上述传感器，使得上述传感器的使用寿命变短，并且拆装上述传感器时，需要将污物箱本体内污水排尽，操作不方便。
34.针对上述问题，本发明实施例通过在污物箱本体顶部设置由透波材料制成的视窗，使得位于视窗远离污物箱本体内侧的雷达液位传感器可以透过视窗采集到污物箱本体
内部的液位高度信息。如此设计，使得雷达液位传感器位于污物箱本体外部，雷达液位传感器不会受到污水的侵蚀，提高了雷达液位传感器的使用寿命。同时，拆装雷达液位传感器时，不必排尽污水，操作更为简单便捷。
35.为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
36.如图1所示，本发明实施例提供的污物箱包括污物箱本体1与雷达液位传感器2，污物箱本体1顶部设置有开口，开口内设置有视窗3，视窗3由透波材料制成；雷达液位传感器2设置在视窗3远离污物箱本体1内部的一侧，且雷达液位传感器2用于透过视窗3采集污物箱本体1内部的液位高度信息。
37.雷达液位传感器2发出的雷达波透过视窗3进入污物箱本体1内部，雷达波在接触到污水液面时发生反射，雷达液位传感器2接收到反射的雷达波后可以得出相应的液位高度信息。
38.这样设置，使得雷达液位传感器2可以设置在污物箱本体1外部，无需设置在污物箱本体1内部。可以防止雷达液位传感器2受到污水的侵蚀，提高了雷达液位传感器2的使用寿命。同时，拆装雷达液位传感器2时，不必排尽污水，操作更为简单便捷。
39.如图2所示，本发明实施例提供的污物箱包括污物箱本体1，污物箱本体1用于收集和储存污水。污物箱本体1可以为长方体形、正方体形、圆柱体形或者不规则形状等，具体情况根据实际需要选定。
40.污物箱本体1的顶部设置有开口，开口内设置有视窗3，视窗3由透波材料制成，透波材料可以为聚甲醛塑料。在一种具体的实施例中，污物箱的顶部设置有下沉式顶板，下沉式顶板包括中间板4以及两块端板5，中间板4 位于两块端板5之间，两块端板5所处平面的高度较中间板4所处平面的高度高。上述开口设置在两块端板5中的任意一块上，开口内设置有由透波材料制成的视窗3。这样设置，使得视窗3位于下沉式顶板的最高处，雷达液位传感器2透过视窗3可以观察的液位高度范围更大。
41.污物箱本体1的顶部转角处设置有数个吊座6，吊座6的数量可以为1 个、2个、3个、4个、5个等，具体情况根据实际需要选定。如图2所示，本发明实施例中吊座6的数量为4个，4个吊座6均匀分布在两块端板5的边缘拐角处。这样设置，可以将污物箱本体1固定在动车上，且使污物箱本体1受力均匀。
42.视窗3远离污物箱本体1内部的一侧设置有雷达液位传感器2，雷达液位传感器2可以与视窗3之间间隔一段距离，也可以设置在视窗3上，具体情况根据实际需要选定。例如，在本实施例中，视窗3上设置有凹槽，雷达液位传感器2设置在凹槽内。
43.在一个具体的实施例中，雷达液位传感器2为毫米波长的雷达液位传感器，毫米波长的雷达液位传感器分辨率高、抗干扰能力强，且透过视窗3的损耗较小，可以提高雷达液位传感器2的精度。
44.雷达液位传感器2的天线发射出毫米波长范围的雷达波透过视窗3进入污物箱本体1内后，在污水的液面以及液面上的漂浮物处发生反射产生回波，雷达液位传感器2的天
线接收到回波后筛选出液面的回波，并根据雷达液位传感器2发射出雷达波与接收到回波之间的时间差计算出液面与雷达液位传感器2的天线之间的距离d，此距离d即为液位高度信息。
45.设置雷达液位传感器2，可以采集到连续的液位高度信息，通过对连续的液位高度信息进行处理，可以获取污物箱本体1内部污水量的连续变化信息，也可以通过对液位高度信息进行间隔采样，获取污物箱本体1内部污水量的间隔变化信息。
46.如图2所示，雷达液位传感器2信号连接有液位控制器7，雷达液位传感器2与液位控制器7之间可以通过总线信号连接，总线可以为rs-232总线、 rs-422总线、rs-485总线等，具体情况根据实际需要选定。例如，本实施例中，雷达液位传感器2上设置有第一rs-485串口，液位控制器7上设置有第二rs-485串口；第一rs-485串口通过rs-485总线与第二rs-485串口连接。这样设置，可以实时且稳定的传输连续的液位高度信息。
47.液位控制器7接收液位高度信息，并将液位高度信息转换为污水占污物箱本体1内部容量的百分比信息。液位高度信息与污水占污物箱本体1内部容量的百分比信息之间的对应关系可以以参数的形式预先设置在液位控制器 7内，每一组参数表示一组对应关系，参数的数量可以根据实际需要选定。在一种具体的实施例中，液位高度信息与污水占污物箱本体1内部容量的百分比信息之间的对应关系如表1所示。
48.表1：液位高度信息、百分比信息、第一指示灯、第二指示灯的关系
[0049][0050]
液位控制器7信号连接有液位显示板8，液位显示板8位于动车2外部，用于显示污物箱内污水量，使动车外部的工作人员观察污物箱内污水量。液位显示板8上设置有数个第一指示灯9，液位显示板8接收上述百分比信息，并根据上述百分比信息控制数个第一指示灯9的显示状态。
[0051]
如图3所示，在一种具体的实施例中，液位显示板8从下至上依次设置有五个第一指示灯9。当从下至上五个第一指示灯9依次亮时，分别表示污水占污物箱本体1内部容量的百分比达到0％、25％、50％、75％、100％。五个第一指示灯9的显示状态与上述百分比信息之间的对应关系如表1所示。
[0052]
液位控制器7还信号连接有集便系统控制器10，集便系统控制器10设置在动车内部，用于显示污物箱内污水量，使动车内部的工作人员观察污物箱内污水量。集便系统控制器10上设置有数个第二指示灯11，集便系统控制器10接收上述百分比信息，并根据上述百分比信息控制数个第二指示灯 11的显示状态。
[0053]
如图4所示，在一种具体的实施例中，集便系统控制器10从下至上依次设置有五个第二指示灯11。当从下至上五个第二指示灯9依次亮时，分别表示污水占污物箱本体1内部容量的百分比达到0％、25％、50％、75％、100％。五个第二指示灯9的显示状态与上述百分比信息之间的对应关系如表1所示。
[0054]
需要说明的时，当需要提高液位显示板8对污物箱内污水量的显示精度时，可以通过提高第一指示灯9的数量，同时相应的提高液位控制器7中的预设参数数量来实现。例如，在表1中的0％、25％、50％、75％、100％之间插入更多的间隔点，即在液位控制器7中设置预设更多的参数，同时增加与插入的间隔点数目相同的第一指示灯9，从而使得相邻两个第一指示灯9所表示的污水占污物箱本体1内部容量的百分比之间的差距减小，提高液位显示板8的显示精度。同理，上述方案也可用于提高集便系统控制器10对污物箱内污水量的显示精度，此处不作赘述。
[0055]
如图1和图2所示，本发明实施例提供的污物箱还包括污物箱电控盒12，液位控制器7通过污物箱电控盒12与液位显示板8信号连接，液位控制器7 通过污物箱电控盒12与集便系统控制器10信号连接。具体的，液位控制器 7与污物箱电控盒12的第一端子排通过硬线信号连接，污物箱电控盒12的第二端子排与液位显示板8通过硬线信号连接，污物箱电控盒12的第三端子排与集便系统控制器10通过硬线信号连接，第二端子排、第三端子排分别与第一端子排信号连接。
[0056]
通过设置污物箱电控盒12，可以减少液位控制器7所需的硬线数量，使污物箱内部的线路更为紧凑，降低了污物箱内部的线路复杂度。
[0057]
在一种可能的实施例中，雷达液位传感器2与集便系统控制器10之间通过rs-485总线信号连接，集便系统控制器10接收连续的液位高度信息，并在显示屏13上显示污水量的连续变化信息，即污水占污水箱本体内部容量的百分比的连续变化信息。
[0058]
本发明实施例还提供了一种真空集便系统，包括上述实施例所述的污物箱。由于该真空集便系统包括上述污物箱，因此该真空集便系统也具有上述污物箱的优点，具体可以参考上述污物箱的相关描述。
[0059]
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0060]
在本说明书的描述中，参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0061]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。