卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法技术领域
本发明涉及环保设备与工艺技术领域，尤其是涉及一种卫生间微小型再生
水处理装置的自动控制系统及控制方法。
背景技术
当前，严峻的水资源短缺危机已成为世界舆论关注的焦点和我国社会和经
济可持续发展中一个不能回避的突出问题，成为我国特别是北方地区无法回避
的世纪挑战。
而众所周知，生活中，洗漱用水若白白流失，却又用净水冲厕，不仅加重
生活成本，尤其还会带来宝贵的水资源的巨大浪费。有人自然想到了，在楼宇
建筑中，用上层的湓洗污水直接冲洗下层的厕所，于是产生了一些直接装在卫
生间的微小型再生水处理装置。
这些小的再生水处理装置大都比较简单实用，一定程度上解决了卫生间节
水问题，但普遍存在明显的功能过于简单和智能化应用不足的问题，表现为一
是过滤装置清洗和补水自动化程度不高，控制精度不足；二是当下层中水使用
需求不足时，会出现水箱中的水循环不畅的问题，导致异味产生，影响人们生
活；三是装置运行监控和报警功能不足，有故障不能及时发现和维修，特别是
在出水管路或阀门发生故障时，长时间不能自动关闭出水会造成巨大的浪费；
四是因系统数量庞大，但过于小而分散，不利于集中维护。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的卫生间微小型再生水处理装置的自动控
制系统及控制方法，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统，包括中央处理模块27、
反冲洗控制模块221、水箱补水控制模块231、水箱排污控制模块241和组件监
控报警模块25；
所述反冲洗控制模块221、所述水箱补水控制模块231、所述水箱排污控制
模块241和所述组件监控报警模块25均连接到所述中央处理模块27；
还包括用于收集上层原水的来水管路1，管路连接进入过滤装置3；所述过
滤装置3底部出口连接有反冲洗管路5，位于封底锥形滤网4上端的出口连接到
水箱7，所述水箱7底部连接有冲厕用的出水管路9，所述水箱7右侧下方连接
有水箱排污管路12，所述水箱7右侧上方连接有自来水补水管路14；
所述来水管路1上端设有反冲洗浮子传感器2；所述反冲洗浮子传感器2连
接到所述反冲洗控制模块221和所述组件监控报警模块25；
所述反冲洗管路5装有常闭的反冲洗电动阀6；所述反冲洗电动阀6连接到
所述反冲洗控制模块221；所述反冲洗管路5远端连通污水管道；
所述水箱7中装有水箱水位传感器8；所述水箱水位传感器8连接到所述水
箱补水控制模块231、水箱排污控制模块241和组件监控报警模块(25)；
所述出水管路9装有出水流量传感器10，所述出水流量传感器10和所述水
箱排污控制模块241相连；
所述排污管路12装有常闭排污电动阀13，所述排污电动阀13和所述水箱
排污控制模块241相连；
所述补水管路14装有补水流量传感器15，所述补水流量传感器15和所述
组件监控报警模块25相连；
所述补水管路14还装有常闭补水电动阀16，所述补水电动阀16和所述水
箱补水控制模块231相连。
还包括网络通信模块26，所述网络通信模块26连接到所述中央处理模块
27。
所述网络通信模块26连接到所述组件监控报警模块25。
一种所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，包
括基本工作程序、过滤装置反冲洗程序、水箱补水程序和水箱排污程序；
所述基本工作程序包括：楼宇上层湓洗污水经所述来水管路1，进入所述过
滤装置3，再依靠来水的势能反压经过封底锥形的所述滤网4过滤后，通过连接
管路向上进入所述水箱7，再经所述出水管路9用于冲厕；
所述过滤装置反冲洗程序包括：装置在运行过程中，随着所述滤网4堵塞
加重，所述来水管路1中的原水注入所述过滤装置3的速度变慢，并导致所述
来水管路1中的水位不断升高，到一定高度后触发所述反冲洗浮子传感器2发
出闭合信号，该信号传导至所述反冲洗控制模块221，控制所述反冲洗电动阀6
打开，然后所述水箱7中的水快速反流，向下通过连接管路到所述滤网4，开始
反冲洗所述滤网4，冲刷掉的杂质经所述反冲洗管路5进入污水管道，到设定时
间后，所述反冲洗电动阀6关闭，反冲洗结束，进入下一个过滤周期；
所述水箱补水程序包括：当上层来水不足，而下层冲厕用水较多时，所述
水箱7中水位会逐步下降，到一定水位后，设置于其中的所述水箱水位传感器8
获得水位不足信号，并传导至所述水箱补水控制模块231，控制所述补水电动阀
16打开，开始给所述水箱7补充自来水，到设定水位后，所述水箱水位传感器
8传出水位已足信号，然后所述水箱补水控制模块231控制所述补水电动阀16
关闭，补水结束；
所述水箱排污程序包括：当冲厕需水较少时，所述水箱7中的水驻留时间
变长，循环不畅，卫生间将会产生异味，当所述水箱排污控制模块241检测到
上述情况时，启动所述排污电动阀13，将水箱中的水全部排空一次，这样水箱
中的水会自动换成自来水，减少异味发生；所述水箱排污控制模块241根据以
下三种情况中的任意一种情况出现时，自动判断水箱7中的水是否已循环不畅：
设置若干组指定日期，这些日期对应周末或节假日，当系统时间到指定日
期时，判定水箱中的水为循环不畅；或所述水箱水位传感器8定期采集水位
变化数据传送给所述水箱排污控制模块241，当某一天水箱水位下降太慢时，判
定水箱中的水循环不畅；或所述水箱出水流量传感器10定期采集流量变化
数据传送给所述水箱排污控制模块241，当某一天出水流量明显减少时，判定水
箱中的水循环不畅。
还包括组件监控报警程序：在短时间内，当反冲洗浮子传感器2频繁地发
出浮子闭合信号或持续保持闭合不动，将使得滤网反冲洗频繁发生或一直在进
行，这种情况一般是设备出现故障，所述组件监控报警模块25发出报警信号，
通知维修；
或当所述水箱水位传感器8采集到所述水箱7补水过于频繁时，或者所述
补水流量传感器15采集的单位时间段内的累计补水量偏大时，此时可能为上层
来水不足，也可能是管路或阀门发生漏水现象，所述组件监控报警模块25发出
报警信号；
或当所述补水控制模块231控制的所述水箱7的单次补水持续时间太长，
超过设定时间后，或者所述补水流量传感器15采集的单次补水量偏大时，补水
仍未结束，这时可能有比较严重的漏水情况，所述组件监控报警模块25强行终
止补水，并发出单次补水超时的报警信号，通知维修。
所述组件监控报警模块25定期采集计算各组件运行数据，形成系统日志，
然后传送至网络通信模块26；所述网络通信模块26再通过物联网或移动通信方
式自动将前述日志传送给客户或装置供应商所属的远程服务器28，并根据需要
远程登录维护系统。
所述组件监控报警模块25定期采集计算各组件运行数据，形成系统日志，
这些数据包括单位时间内的水箱水位记录、水箱出水流量记录、补水记录、反
冲洗记录、水箱排污记录、报警记录、维修记录、登录和数据传送记录。
本发明属于环保领域，涉及卫生间节水设备技术领域，在楼宇建筑中，上
层湓洗污水可以收集起来，经一种微小型再生水处理装置处理后用于下层卫生
间冲厕，本发明涉及这种再生水处理装置的自动控制领域。
本发明的目的在于应用已有的计算机和物联网技术，设计一个智能控制系
统和控制方法，解决上述问题。
本发明的有益效果可以总结如下：
本发明公开了一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方
法。它实现了卫生间中微小型再生水处理装置智能化管理和远程维护，大幅增
加了装置的灵活性、可靠性和易维护性，特别是对异味的控制，使得人们对系
统的接受度大大增加。有了这些功能后，安装在卫生间的微小型再生水处理装
置可得以充分推广，并部分代替基建和运行成本高昂的小区中水，对水资源的
节约利用具有重大意义。
附图说明
图1所示的是本发明在一个具体的实施例中，用于卫生间微小型再生水处
理装置的自动控制系统及控制方法流程图。
图2所示的是本发明在一个具体的实施例中，所涉及的卫生间微小型再生
水处理装置示意图。
图3所示的是本发明在一个具体的实施例中，所涉及的各控制模块的结构
示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以
下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述
的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统，
包括中央处理模块27、反冲洗控制模块221、水箱补水控制模块231、水箱排污
控制模块241和组件监控报警模块25；所述反冲洗控制模块221、所述水箱补
水控制模块231、所述水箱排污控制模块241和所述组件监控报警模块25均连
接到所述中央处理模块27；还包括用于收集上层原水的来水管路1，管路连接
进入过滤装置3；所述过滤装置3底部出口连接有反冲洗管路5，位于封底锥形
滤网4上端的出口连接到水箱7，所述水箱7底部连接有冲厕用的出水管路9，
所述水箱7右侧下方连接有水箱排污管路12，所述水箱7右侧上方连接有自来
水补水管路14；所述来水管路1上端设有反冲洗浮子传感器2；所述反冲洗浮
子传感器2连接到所述反冲洗控制模块221和所述组件监控报警模块25；所述
反冲洗管路5装有常闭的反冲洗电动阀6；所述反冲洗电动阀6连接到所述反冲
洗控制模块221；所述反冲洗管路5远端连通污水管道；所述水箱7中装有水箱
水位传感器8；所述水箱水位传感器8连接到所述水箱补水控制模块231、水箱
排污控制模块241和组件监控报警模块(25)；所述出水管路9装有出水流量传
感器10，所述出水流量传感器10和所述水箱排污控制模块241相连；所述排污
管路12装有常闭排污电动阀13，所述排污电动阀13和所述水箱排污控制模块
241相连；所述补水管路14装有补水流量传感器15，所述补水流量传感器15
和所述组件监控报警模块25相连；所述补水管路14还装有常闭补水电动阀16，
所述补水电动阀16和所述水箱补水控制模块231相连。
在更加优选的实施例中，还包括网络通信模块26，所述网络通信模块26连
接到所述中央处理模块27。
在更加优选的实施例中，所述网络通信模块26连接到所述组件监控报警模
块25。
一种所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，包
括基本工作程序、过滤装置反冲洗程序、水箱补水程序和水箱排污程序；
所述基本工作程序包括：楼宇上层湓洗污水经所述来水管路1，进入所述过
滤装置3，再依靠来水的势能反压经过封底锥形的所述滤网4过滤后，通过连接
管路向上进入所述水箱7，再经所述出水管路9用于冲厕；
所述过滤装置反冲洗程序包括：装置在运行过程中，随着所述滤网4堵塞
加重，所述来水管路1中的原水注入所述过滤装置3的速度变慢，并导致所述
来水管路1中的水位不断升高，到一定高度后触发所述反冲洗浮子传感器2发
出闭合信号，该信号传导至所述反冲洗控制模块221，控制所述反冲洗电动阀6
打开，然后所述水箱7中的水快速反流，向下通过连接管路到所述滤网4，开始
反冲洗所述滤网4，冲刷掉的杂质经所述反冲洗管路5进入污水管道，到设定时
间后，所述反冲洗电动阀6关闭，反冲洗结束，进入下一个过滤周期；
所述水箱补水程序包括：当上层来水不足，而下层冲厕用水较多时，所述
水箱7中水位会逐步下降，到一定水位后，设置于其中的所述水箱水位传感器8
获得水位不足信号，并传导至所述水箱补水控制模块231，控制所述补水电动阀
16打开，开始给所述水箱7补充自来水，到设定水位后，所述水箱水位传感器
8传出水位已足信号，然后所述水箱补水控制模块231控制所述补水电动阀16
关闭，补水结束；
所述水箱排污程序包括：当冲厕需水较少时，所述水箱7中的水驻留时间
变长，循环不畅，卫生间将会产生异味，当所述水箱排污控制模块241检测到
上述情况时，启动所述排污电动阀13，将水箱中的水全部排空一次，这样水箱
中的水会自动换成自来水，减少异味发生；所述水箱排污控制模块241根据以
下三种情况中的任意一种情况出现时，自动判断水箱7中的水是否已循环不畅：
设置若干组指定日期，这些日期对应周末或节假日，当系统时间到指定日
期时，判定水箱中的水为循环不畅；或所述水箱水位传感器8定期采集水位
变化数据传送给所述水箱排污控制模块241，当某一天水箱水位下降太慢时，判
定水箱中的水循环不畅；或所述水箱出水流量传感器10定期采集流量变化
数据传送给所述水箱排污控制模块241，当某一天出水流量明显减少时，判定水
箱中的水循环不畅。
在更加优选的实施例中，还包括组件监控报警程序：在短时间内，当反冲
洗浮子传感器2频繁地发出浮子闭合信号或持续保持闭合不动，将使得滤网反
冲洗频繁发生或一直在进行，这种情况一般是设备出现故障，所述组件监控报
警模块25发出报警信号，通知维修；
或当所述水箱水位传感器8采集到所述水箱7补水过于频繁时，或者所述
补水流量传感器15采集的单位时间段内的累计补水量偏大时，此时可能为上层
来水不足，也可能是管路或阀门发生漏水现象，所述组件监控报警模块25发出
报警信号；
或当所述补水控制模块231控制的所述水箱7的单次补水持续时间太长，
超过设定时间后，或者所述补水流量传感器15采集的单次补水量偏大时，补水
仍未结束，这时可能有比较严重的漏水情况，所述组件监控报警模块25强行终
止补水，并发出单次补水超时的报警信号，通知维修。
在更加优选的实施例中，所述组件监控报警模块25定期采集计算各组件
运行数据，形成系统日志，然后传送至网络通信模块26；所述网络通信模块26
再通过物联网或移动通信方式自动将前述日志传送给客户或装置供应商所属的
远程服务器28，并根据需要远程登录维护系统。
在更加优选的实施例中，所述组件监控报警模块25定期采集计算各组件
运行数据，形成系统日志，这些数据包括单位时间内的水箱水位记录、水箱出
水流量记录、补水记录、反冲洗记录、水箱排污记录、报警记录、维修记录、
登录和数据传送记录。
在某个具体的实施例中，如图1所示的一种卫生间微小型再生水处理装置
的自动控制系统及控制方法，包括：反冲洗浮子传感器信号、水箱水位传感器
信号、补水流量传感器信号、水箱出水流量传感器信号、过滤装置反冲洗控制
模块221、水箱补水控制模块231、水箱排污控制模块241、组件监控报警模块
25和网络通信模块26。
所述卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法，所涉及的
微小型再生水处理装置如图2，包括用于收集上层原水的来水管路1，管路连接
进入过滤装置3，过滤装置3底部出口连接有反冲洗管路5，位于封底锥形滤网
4上端的出口连接到水箱7，水箱7底部连接有冲厕用的出水管路9，水箱右侧
下方连接有水箱排污管路12，水箱右侧上方连接有自来水补水管路14。
所述卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法，所涉及的
微小型再生水处理装置如图2，来水管路1上端设有反冲洗浮子传感器2；反冲
洗管路5装有反冲洗电动阀6(常闭)，远端连通污水管道；水箱7中装有水箱
水位传感器8，水箱7的出水管路9装有出水流量传感器10和便器冲水阀11，
排污管路12装有排污电动阀13，补水管路14装有补水流量传感器15和补水电
动阀16。
所述卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法，所涉及的
微小型再生水处理装置如图2，其基本工作过程是，楼宇上层湓洗污水经过来水
管路1，进入过滤装置3，再依靠来水的势能反压经过封底锥形滤网4过滤后，
通过连接管路向上进入水箱7，再经出水管路9用于冲厕。
过滤装置反冲洗控制模块221工作过程，参考图1、2，装置在运行过程中，
随着滤网4堵塞加重，来水管路1中的原水注入过滤装置3的速度变慢，并导
致来水管路1中的水位不断升高，到一定高度后触发反冲洗浮子传感器2发出
闭合信号，该信号传导至反冲洗控制模块221，控制反冲洗电动阀6打开，然后
水箱7中的水快速反流，向下通过连接管路到滤网4，开始反冲洗滤网，冲刷掉
的杂质经反冲洗管路5进入污水管道，到设定时间后，反冲洗电动阀6关闭，
反冲洗结束，进入下一个过滤周期。
水箱补水控制模块231工作过程，参考图1、2，当上层来水不足，而下层
冲厕用水较多时，水箱7中水位会逐步下降，到一定水位后，设置于其中的水
箱水位传感器8获得水位不足信号，并传导至水箱补水控制模块231，控制补水
电动阀16打开，开始给水箱7补充自来水，到设定水位后，水箱水位传感器8
传出水位已足信号，然后水箱补水控制模块231控制补水电动阀16关闭，补水
结束。
水箱排污控制模块241工作过程，参考图1、2，当冲厕需水较少时，水箱
7中的水驻留时间变长，循环不畅，卫生间将会产生异味，因此须系统自动判断
水箱7中的水是否已循环不畅，以下三种情况可作为判定依据：一是设置若干
组指定日期，这些日期可以对应周末或节假日，这样当系统时间到指定日期时，
判定水箱中的水循环不畅；二是水箱水位传感器8定期采集水位变化数据传送
给水箱排污控制模块241，当某一天水箱水位下降太慢时，判定水箱中的水循环
不畅；三是水箱出水流量传感器10定期采集流量变化数据传送给水箱排污控制
模块241，当某一天出水流量明显减少时，判定水箱中的水循环不畅。当以上三
种情况的任意一种出现时，水箱排污控制模块241启动排污电动阀13，将水箱
中的水全部排空一次，这样水箱中的水会自动换成自来水，可减少异味发生。
组件监控报警模块25工作过程，参考图1，在短时间内，当反冲洗浮子传
感器频繁地发出浮子闭合信号或持续保持闭合不动，将使得滤网反冲洗频繁发
生或一直在进行，这种情况一般是设备出现故障，系统将发出报警信号，通知
维修。
组件监控报警模块25工作过程，参考图1，当补水控制模块控制的水箱补
水过于频繁时，即在一定的时间内达到设定的次数，或者补水流量传感器采集
的一定时间段内的累计补水量偏大时，此时可能为上层来水不足，也可能是管
路或阀门发生漏水现象，系统将发出报警信号。
组件监控报警模块25工作过程，参考图1，当补水控制模块控制的水箱单
次补水持续时间太长，超过设定时间后，或者补水流量传感器采集的单次补水
量偏大时，补水仍未结束，这时可能有比较严重的漏水情况，系统强行终止补
水，并发出单次补水超时的报警信号，通知维修。
组件监控报警模块25工作过程，参考图1，组件监控报警模块25定期采集
计算各组件运行数据，包括一定时间内的水箱水位记录、水箱出水流量记录、
补水记录、反冲洗记录、水箱排污记录和各种报警记录等等，形成系统日志，
然手传送至网络通信模块26。
网络通信模块26工作过程，参考图1，组件监控报警模块25形成系统日志，
网络通信模块26再通过物联网或移动通信方式自动将前述日志传送给客户或装
置供应商所属的远程服务器28，并可根据需要远程登录维护系统。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员
应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，
所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。