阅读说明：本技术 浴室喷头智能预设方法及系统 (intelligent presetting method and system for bathroom shower nozzle ) 是由 尹奇志 代黎博 陈兴 袁裕鹏 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种浴室喷头智能预设方法及系统,其中方法为：通过温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；根据所采集的样本数据进行分析、处理,建立用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型；根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值,包括针对该用户的合适的用水流量、温度；根据预设决策值调节浴室喷头的出水。本发明针对大型群体用水,对不同用户做出特有的合理用水指导,优化用水体验,也相对减少了淋浴的持续时长,尤其是对于客流量大、淋浴时段集中的场所,具有显著的节水效应。(The invention discloses an intelligent presetting method and system for bathroom sprayers, wherein the method comprises the following steps: respectively collecting ambient temperature, water temperature, bathroom humidity, shower nozzle flow and user water using duration time through a temperature and humidity sensor, an electromagnetic flow meter and a timer; acquiring self age, sex, height and weight data input by a user before showering; analyzing and processing the collected sample data, and establishing a model among user characteristics, the bathroom environment temperature, the bathroom environment humidity, the comfortable water temperature and the flow; automatically presetting decision values according to the established model and the currently acquired user data, wherein the decision values comprise the appropriate water flow and temperature for the user; and adjusting the water outlet of the bathroom shower nozzle according to a preset decision value. The invention aims at the water consumption of large-scale groups, makes specific reasonable water consumption guidance for different users, optimizes water consumption experience, relatively reduces the duration of shower, and particularly has obvious water saving effect for places with large passenger flow and concentrated shower time intervals.)

浴室喷头智能预设方法及系统

技术领域

本发明涉及淋浴设备领域，尤其涉及一种浴室喷头智能预设方法及系统。

背景技术

目前，国内关于淋浴舒适度的测量及优化的技术研究相对较少，就现有的技术而言，仅仅是提出了一种淋浴舒适指标的测试技术及系统，而没有基于采集参数来设定最佳水温、流量的分析和决策功能；其次，现有的采集系统是针对于个体用户淋浴过程的参数采集，而对于大型客房单元中不同用户的淋浴过程而言，采集参数不够全面，没有考虑用户年龄和性别的差异对最佳水温和流量的影响。

发明内容

为了减少大型酒店和大型邮轮等客户使用喷头淋浴调节流量、水温等的时间，优化客户用水体验，减少资源能源的浪费，本发明提供一种集采集、分析、决策为一体的浴室喷头智能流量、水温的预设系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种浴室喷头智能预设系统，该预设系统包括：

参数采集模块，用于获取温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别记录的环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；

分析决策模块，根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立起用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型关系；

自动设置模块，根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；

调节模块，根据预设决策值调节浴室喷头的出水。

接上述技术方案，分析决策模块中具体模型关系建立过程如下：

将样本数据按照男、女性别分为两大类，并将每组样本数据划分为输入、输出值，其中输入值为：年龄(A)、身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)5类数据；输出值为：用水流量(Q)、温度(T)2类数据；并对输入、输出样本进行归一化处理，即按照一定的标准把输入输出数据映射到(0,1)范围之间；处理如下式(1)：

式中，i表示实际输入值；i_min、i_max分别表示变量i类型数据的最小值和最大值；f(i)为相应经过归一化处理的结果；

分别建立用户年龄(A)、用户身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)与用水流量(Q)之间的模型，得到对应的多项式如下式(2)～(6)所示：

Q(A_i)＝k₁A_i+k₂A_i ²+k₃A_i ³+…+k_nA_i ⁿ (2)

Q(H_i)＝a₁H_i+a₂H_i ²+a₃H_i ³+…+a_nH_i ⁿ (3)

Q(W_i)＝b₁W_i+b₂W_i ²+b₃W_i ³+…+b_nW_i ⁿ (4)

Q(t_i)＝c₁t_i+c₂t_i ²+c₃t_i ³+…+c_nt_i ⁿ (5)

Q(RH_i)＝d₁RH_i+d₂RH_i ²+d₃RH_i ³+… (6)

+d_nRH_i ⁿ

式中，A_i表示归一化处理后的用户年龄值，Q(A_i)表示该用户年龄对应的用水流量值，k₁…k_n为未知系数；H_i表示归一化处理后的用户身高值，Q(H_i)表示该用户身高对应的用水流量值，a₁…a_n为未知系数；W_i表示归一化处理后的用户体重值，Q(W_i)表示该用户体重对应的用水流量值，b₁…b_n为未知系数；t_i表示归一化处理后的环境温度值，Q(t_i)表示该环境温度对应的用水流量值，c₁…c_n为未知系数；RH_i表示归一化处理后的环境湿度值，Q(RH_i)表示该环境湿度对应的用水流量值，d₁…d_n为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——流量、身高——流量、体重——流量、温度——流量、湿度——流量数据值分别带入方程(2)(3)(4)(5)(6)中，进行模型的求解，得出5组对应的未知系数k₁…k_n,a₁…a_n,b₁…b_n,c₁…c_n,d₁…d_n；

建立用水温度与用户年龄、身高、体重、环境温度、湿度间的模型；

T(A_i)＝k₁′A_i+k₂′A_i ²+k₃′A_i ³+…+k_n′A_i ⁿ (7)

T(H_i)＝a₁′H_i+a₂′H_i ²+a₃′H_i ³+…+a_n′H_i ⁿ (8)

T(W_i)＝b₁′W_i+b₂′W_i ²+b₃′W_i ³+…+b_n′W_i ⁿ (9)

T(t_i)＝c₁′t_i+c₂′t_i ²+c₃′t_i ³+…+c_n′t_i ⁿ (10)

T(RH_i)＝d₁′RH_i+d₂′RH_i ²+d₃′RH_i ³+… (11)

+d_n′RH_i ⁿ

式中，T(A_i)表示该用户年龄对应的用水温度值，k₁′…k_n′为未知系数；T(H_i)表示该用户身高对应的用水温度值，a₁′…a_n′为未知系数；T(W_i)表示该用户体重对应的用水温度值，b₁′…b_n′为未知系数；T(t_i)表示该环境温度对应的用水温度值，c₁′…c_n′为未知系数；T(RH_i)表示该环境湿度对应的用水温度值，d₁′…d_n′为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——水温、身高——水温、体重——水温、室温——水温、湿度——水温数据值分别带入方程(7)(8)(9)(10)(11)中，进行求解，得出5组对应的未知系数k₁’…k_n’,a₁’…a_n’,b₁’…b_n’,c₁’…c_n’,d₁’…d_n’。

接上述技术方案，预设决策值的确定具体为：

根据用户提供的信息，并结合建立的模型，分别计算出用水流量和水温的5组预设值，最终，求取5组预设值的均值作为用水流量和温度预设决策值，以下式(12)(13)分别为用水流量、温度预设决策值的确定：

式中，Q(A_i)、T(A_i)为用户年龄对应的用水流量、温度值，Q(H_i)、T(H_i)为用户身高对应的用水流量、温度值，Q(W_i)、T(W_i)为用户体重对应的用水流量、温度值，Q(t_i)、T(t_i)为环境温度对应的用水流量、温度值，Q(RH_i)、T(RH_i)为环境湿度对应的用水流量、温度值，Q(i)、T(i)为取平均之后的用水流量和温度值；

并将所得的预设值Q(i)、T(i)进行公式(14)(15)的反归一化处理，并将处理结果送至调节模块；

Q＝Q(i)(Q_max-Q_min)+Q_min (14)

T＝T(i)(T_max-T_min)+T_min (15)

式中，Q(i)、T(i)为经过模型计算后的用水流量和温度值，Q_max、Q_min为所采集数据库中最大和最小的水流量值，T_max、T_min为所采集数据库中最大和最小的水温度值、Q、T为实际水流量、水温度的决策值。

接上述技术方案，该预设系统还包括反馈模块，用于根据用户实时调节的参数值，将其与相关的历史数据分析，得到基于更多样本数据的不同年龄、性别、浴室温度、湿度的最佳水流量、温度；样本数量越多，模型中带入计算的多项式次数越高，所求解的未知系数更加准确，依次来进行预设决策值的更新和修正。

接上述技术方案，所述反馈模块具体将用水实际值与预设决策值进行对比，若误差大于5％时，进行新一轮的模型求解。

假定初始样本个数为n，带入修正的新样本为p，具体为：

式中，p为新样本的数据特征，可取年龄、身高、体重、室温、湿度的归一化处理值；x₁…x_n+1,x₁’…x_n+1’,为待求解的未知系数。

由此求得的系数x₁…x_n+1,x₁’…x_n+1’，更接近实际情况。

本发明还提供了一种浴室喷头智能预设方法，包括以下步骤：

通过温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；

根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立起用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型关系；

根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；

调节模块，根据预设决策值调节浴室喷头的出水。

接上述技术方案，具体模型关系建立过程如下：

将样本数据按照男、女性别分为两大类，并将每组样本数据划分为输入、输出值，其中输入值为：年龄(A)、身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)5类数据；输出值为：用水流量(Q)、温度(T)2类数据；并对输入、输出样本进行归一化处理，即按照一定的标准把输入输出数据映射到(0,1)范围之间；处理如下式(1)：

式中，i表示实际输入值；i_min、i_max分别表示变量i类型数据的最小值和最大值；f(i)为相应经过归一化处理的结果；

分别建立用户年龄(A)、用户身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)与用水流量(Q)之间的模型，得到对应的多项式如下式(2)～(6)所示：

Q(A_i)＝k₁A_i+k₂A_i ²+k₃A_i ³+…+k_nA_i ⁿ (2)

Q(H_i)＝a₁H_i+a₂H_i ²+a₃H_i ³+…+a_nH_i ⁿ (3)

Q(W_i)＝b₁W_i+b₂W_i ²+b₃W_i ³+…+b_nW_i ⁿ (4)

Q(t_i)＝c₁t_i+c₂t_i ²+c₃t_i ³+…+c_nt_i ⁿ (5)

Q(RH_i)＝d₁RH_i+d₂RH_i ²+d₃RH_i ³+… (6)

+d_nRH_i ⁿ

式中，A_i表示归一化处理后的用户年龄值，Q(A_i)表示该用户年龄对应的用水流量值，k₁…k_n为未知系数；H_i表示归一化处理后的用户身高值，Q(H_i)表示该用户身高对应的用水流量值，a₁…a_n为未知系数；W_i表示归一化处理后的用户体重值，Q(W_i)表示该用户体重对应的用水流量值，b₁…b_n为未知系数；t_i表示归一化处理后的环境温度值，Q(t_i)表示该环境温度对应的用水流量值，c₁…c_n为未知系数；RH_i表示归一化处理后的环境湿度值，Q(RH_i)表示该环境湿度对应的用水流量值，d₁…d_n为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——流量、身高——流量、体重——流量、温度——流量、湿度——流量数据值分别带入方程(2)(3)(4)(5)(6)中，进行模型的求解，得出5组对应的未知系数k₁…k_n,a₁…a_n,b₁…b_n,c₁…c_n,d₁…d_n；

建立用水温度与用户年龄、身高、体重、环境温度、湿度间的模型；

T(A_i)＝k₁′A_i+k₂′A_i ²+k₃′A_i ³+…+k_n′A_i ⁿ (7)

T(H_i)＝a₁′H_i+a₂′H_i ²+a₃′H_i ³+…+a_n′H_i ⁿ (8)

T(W_i)＝b₁′W_i+b₂′W_i ²+b₃′W_i ³+…+b_n′W_i ⁿ (9)

T(t_i)＝c₁′t_i+c₂′t_i ²+c₃′t_i ³+…+c_n′t_i ⁿ (10)

T(RH_i)＝d₁′RH_i+d₂′RH_i ²+d₃′RH_i ³+… (11)

+d_n′RH_i ⁿ

式中，T(A_i)表示该用户年龄对应的用水温度值，k₁′…k_n′为未知系数；T(H_i)表示该用户身高对应的用水温度值，a₁′…a_n′为未知系数；T(W_i)表示该用户体重对应的用水温度值，b₁′…b_n′为未知系数；T(t_i)表示该环境温度对应的用水温度值，c₁′…c_n′为未知系数；T(RH_i)表示该环境湿度对应的用水温度值，d₁′…d_n′为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——水温、身高——水温、体重——水温、室温——水温、湿度——水温数据值分别带入方程(7)(8)(9)(10)(11)中，进行求解，得出5组对应的未知系数k₁’…k_n’,a₁’…a_n’,b₁’…b_n’,c₁’…c_n’,d₁’…d_n’。

本发明还提供了一种浴室喷头装置，包括：

传感器组，温湿度传感器、电磁流量计、计时器，分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；

智能预设系统，为权利要求1-5中任一项所述的浴室喷头智能预设系统，该智能预设系统与传感器组、冷热水调节阀连接；

参数输入和反馈面板，与所述智能预设系统连接，用于用户输入和反馈数据。

接上述技术方案，该浴室喷头装置还包括：远端输入器，与所述智能预设系统连接，用于通过远端输入用户数据。

本发明产生的有益效果是：

1)本发明通过建立可以根据用户的体征信息和环境参数设定最佳的淋浴、水温、流量参数，不仅能提供用户更贴切的服务，也对豪华酒店、邮轮客船等大型客房的供水管理提供指导。

2)具有修正、反馈模块，可以记录用户自行调节的数据，并将这些新数据与相关历史数据一起分析，来进行预设值的更新和修正，以完善预设系统的数据库。

3)用户信息采集模块新增了用户年龄、性别信息的采集，充分考虑了年龄和性别的差异对于淋浴的水温、流量所产生较大的影响，故所述方案可使用水参数和用户信息之间的关系更加准确。

4)使用对象面向于大型群体，预设器的建立基于大型群体，又服务于大型群体，并可以根据使用对象的增多不断的完善、更新，尤其适合于如豪华邮轮等用水需求大、用水时段集中的场所。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例浴室喷头智能预设方法的流程图；

图2是本发明实施例浴室喷头智能预设系统的结构示意图；

图3是本发明实施例浴室喷头装置的结构示意图；

图4是本发明实施例应用于酒店客房或者邮轮客房的实例示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

本发明的浴室喷头智能预设方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、通过温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；可对不同水参数的对应时段进行对比，筛选出持续时间最长的用水参数组并和用户、环境参数一起进行分析。此外可将用水的流量、温度和用户年龄、性别、身高、体重、环境温度、湿度收集并分组，建立起原始的样本数据库。

S2、根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立起用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型关系；

S3、根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；

S4、根据预设决策值调节浴室喷头的出水。

进一步地，具体模型关系建立过程如下：

将样本数据按照男、女性别分为两大类，并将每组样本数据划分为输入、输出值，其中输入值为：年龄(A)、身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)5类数据；输出值为：用水流量(Q)、温度(T)2类数据；并对输入、输出样本进行归一化处理，即按照一定的标准把输入输出数据映射到(0,1)范围之间；处理如下式(1)：

式中，i表示实际输入值；i_min、i_max分别表示变量i类型数据的最小值和最大值；f(i)为相应经过归一化处理的结果；

分别建立用户年龄(A)、用户身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)与用水流量(Q)之间的模型，得到对应的多项式如下式(2)～(6)所示：

Q(A_i)＝k₁A_i+k₂A_i ²+k₃A_i ³+…+k_nA_i ⁿ (2)

Q(H_i)＝a₁H_i+a₂H_i ²+a₃H_i ³+…+a_nH_i ⁿ (3)

Q(W_i)＝b₁W_i+b₂W_i ²+b₃W_i ³+…+b_nW_i ⁿ (4)

Q(t_i)＝c₁t_i+c₂t_i ²+c₃t_i ³+…+c_nt_i ⁿ (5)

Q(RH_i)＝d₁RH_i+d₂RH_i ²+d₃RH_i ³+… (6)

+d_nRH_i ⁿ

式中，A_i表示归一化处理后的用户年龄值，Q(A_i)表示该用户年龄对应的用水流量值，k₁…k_n为未知系数；H_i表示归一化处理后的用户身高值，Q(H_i)表示该用户身高对应的用水流量值，a₁…a_n为未知系数；W_i表示归一化处理后的用户体重值，Q(W_i)表示该用户体重对应的用水流量值，b₁…b_n为未知系数；t_i表示归一化处理后的环境温度值，Q(t_i)表示该环境温度对应的用水流量值，c₁…c_n为未知系数；RH_i表示归一化处理后的环境湿度值，Q(RH_i)表示该环境湿度对应的用水流量值，d₁…d_n为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——流量、身高——流量、体重——流量、温度——流量、湿度——流量数据值分别带入方程(2)(3)(4)(5)(6)中，进行模型的求解，得出5组对应的未知系数k₁…k_n,a₁…a_n,b₁…b_n,c₁…c_n,d₁…d_n；

建立用水温度与用户年龄、身高、体重、环境温度、湿度间的模型；

T(A_i)＝k₁′A_i+k₂′A_i ²+k₃′A_i ³+…+k_n′A_i ⁿ (7)

T(H_i)＝a₁′H_i+a₂′H_i ²+a₃′H_i ³+…+a_n′H_i ⁿ (8)

T(W_i)＝b₁′W_i+b₂′W_i ²+b₃′W_i ³+…+b_n′W_i ⁿ (9)

T(t_i)＝c₁′t_i+c₂′t_i ²+c₃′t_i ³+…+c_n′t_i ⁿ (10)

T(RH_i)＝d₁′RH_i+d₂′RH_i ²+d₃′RH_i ³+… (11)

+d_n′RH_i ⁿ

式中，T(A_i)表示该用户年龄对应的用水温度值，k₁′…k_n′为未知系数；T(H_i)表示该用户身高对应的用水温度值，a₁′…a_n′为未知系数；T(W_i)表示该用户体重对应的用水温度值，b₁′…b_n′为未知系数；T(t_i)表示该环境温度对应的用水温度值，c₁′…c_n′为未知系数；T(RH_i)表示该环境湿度对应的用水温度值，d₁′…d_n′为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——水温、身高——水温、体重——水温、室温——水温、湿度——水温数据值分别带入方程(7)(8)(9)(10)(11)中，进行求解，得出5组对应的未知系数k₁’…k_n’,a₁’…a_n’,b₁’…b_n’,c₁’…c_n’,d₁’…d_n’。

本发明实施例的浴室喷头智能预设系统，如图2所示，该预设系统包括：

参数采集模块，用于获取温湿度传感器、电磁流量计、计时器分别记录的环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；并获取用户淋浴前输入的自身的年龄、性别、身高、体重数据；

分析决策模块，根据所采集的样本数据进行分析、处理，建立起用户特征、浴室环境温、湿度和舒适水温、流量之间的模型关系；

自动设置模块，根据建立的模型以及当前获取的用户数据自动预设决策值，包括针对该用户的合适的用水流量、温度；

调节模块，根据预设决策值调节浴室喷头的出水。该调解模块主要对浴室喷头的冷热水流量调节阀进行调节，将冷、热水流量的混合比例调至预设的温度值，并对混合水的总流量加以控制。根据调节模块将用水流量、温度预先调节至预设值，可以省去用户不断试水，寻求最佳体验点的过程。

接上述技术方案，分析决策模块中具体模型关系建立过程如下：

将样本数据按照男、女性别分为两大类，并将每组样本数据划分为输入、输出值，其中输入值为：年龄(A)、身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)5类数据；输出值为：用水流量(Q)、温度(T)2类数据；并对输入、输出样本进行归一化处理，即按照一定的标准把输入输出数据映射到(0,1)范围之间；处理如下式(1)：

式中，i表示实际输入值；i_min、i_max分别表示变量i类型数据的最小值和最大值；f(i)为相应经过归一化处理的结果；

分别建立用户年龄(A)、用户身高(H)、体重(W)、环境温度(t)、湿度(RH)与用水流量(Q)之间的模型，得到对应的多项式如下式(2)～(6)所示：

Q(A_i)＝k₁A_i+k₂A_i ²+k₃A_i ³+…+k_nA_i ⁿ (2)

Q(H_i)＝a₁H_i+a₂H_i ²+a₃H_i ³+…+a_nH_i ⁿ (3)

Q(W_i)＝b₁W_i+b₂W_i ²+b₃W_i ³+…+b_nW_i ⁿ (4)

Q(t_i)＝c₁t_i+c₂t_i ²+c₃t_i ³+…+c_nt_i ⁿ (5)

Q(RH_i)＝d₁RH_i+d₂RH_i ²+d₃RH_i ³+… (6)

+d_nRH_i ⁿ

式中，A_i表示归一化处理后的用户年龄值，Q(A_i)表示该用户年龄对应的用水流量值，k₁…k_n为未知系数；H_i表示归一化处理后的用户身高值，Q(H_i)表示该用户身高对应的用水流量值，a₁…a_n为未知系数；W_i表示归一化处理后的用户体重值，Q(W_i)表示该用户体重对应的用水流量值，b₁…b_n为未知系数；t_i表示归一化处理后的环境温度值，Q(t_i)表示该环境温度对应的用水流量值，c₁…c_n为未知系数；RH_i表示归一化处理后的环境湿度值，Q(RH_i)表示该环境湿度对应的用水流量值，d₁…d_n为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——流量、身高——流量、体重——流量、温度——流量、湿度——流量数据值分别带入方程(2)(3)(4)(5)(6)中，进行模型的求解，得出5组对应的未知系数k₁…k_n,a₁…a_n,b₁…b_n,c₁…c_n,d₁…d_n；

建立用水温度与用户年龄、身高、体重、环境温度、湿度间的模型；

T(A_i)＝k₁′A_i+k₂′A_i ²+k₃′A_i ³+…+k_n′A_i ⁿ (7)

T(H_i)＝a₁′H_i+a₂′H_i ²+a₃′H_i ³+…+a_n′H_i ⁿ (8)

T(W_i)＝b₁′W_i+b₂′W_i ²+b₃′W_i ³+…+b_n′W_i ⁿ (9)

T(t_i)＝c₁′t_i+c₂′t_i ²+c₃′t_i ³+…+c_n′t_i ⁿ (10)

T(RH_i)＝d₁′RH_i+d₂′RH_i ²+d₃′RH_i ³+… (11)

+d_n′RH_i ⁿ

式中，T(A_i)表示该用户年龄对应的用水温度值，k₁′…k_n′为未知系数；T(H_i)表示该用户身高对应的用水温度值，a₁′…a_n′为未知系数；T(W_i)表示该用户体重对应的用水温度值，b₁′…b_n′为未知系数；T(t_i)表示该环境温度对应的用水温度值，c₁′…c_n′为未知系数；T(RH_i)表示该环境湿度对应的用水温度值，d₁′…d_n′为未知系数；

将数据库中5×n组年龄——水温、身高——水温、体重——水温、室温——水温、湿度——水温数据值分别带入方程(7)(8)(9)(10)(11)中，进行求解，得出5组对应的未知系数k₁’…k_n’,a₁’…a_n’,b₁’…b_n’,c₁’…c_n’,d₁’…d_n’；

进一步地，预设决策值的确定具体为：

根据用户提供的信息，并结合建立的模型，分别计算出用水流量和水温的5组预设值，最终，求取5组预设值的均值作为用水流量和温度预设决策值，以下式(12)(13)分别为用水流量、温度预设决策值的确定：

式中，Q(A_i)、T(A_i)为用户年龄对应的用水流量、温度值，Q(H_i)、T(H_i)为用户身高对应的用水流量、温度值，Q(W_i)、T(W_i)为用户体重对应的用水流量、温度值，Q(t_i)、T(t_i)为环境温度对应的用水流量、温度值，Q(RH_i)、T(RH_i)为环境湿度对应的用水流量、温度值，Q(i)、T(i)为取平均之后的用水流量和温度值；

并将所得的预设值Q(i)、T(i)进行公式(14)(15)的反归一化处理，并将处理结果送至调节模块；

Q＝Q(i)(Q_max-Q_min)+Q_min (14)

T＝T(i)(T_max-T_min)+T_min (15)

式中，Q(i)、T(i)为经过模型计算后的用水流量和温度值，Q_max、Q_min为所采集数据库中最大和最小的水流量值，T_max、T_min为所采集数据库中最大和最小的水温度值、Q、T为实际水流量、水温度的决策值。

进一步地，该预设系统还包括反馈模块，用于根据用户实时调节的参数值，将其与相关的历史数据分析，得到基于更多样本数据的不同年龄、性别、浴室温度、湿度的最佳水流量、温度；样本数量越多，模型中带入计算的多项式次数越高，所求解的未知系数更加准确，依次来进行预设决策值的更新和修正。

进一步地，所述反馈模块具体将用水实际值与预设决策值进行对比，若误差大于5％时，进行新一轮的模型求解。

本发明实施例的浴室喷头装置，包括：

传感器组，温湿度传感器、温度传感器、电磁流量计、计时器，分别采集环境温度、水温、浴室湿度、喷头流量、用户用水持续时间；电磁流量计可安装在混合水管上；温湿度传感器可安装在浴室内采集环境的温度和湿度。在用户淋浴前，对浴室间的环境温度湿度进行采集，并和用户参数信息同步输入智能预设系统。

智能预设系统，为上述实施例的浴室喷头智能预设系统，该智能预设系统与传感器组、冷热水调节阀连接；

参数输入和反馈面板，与所述智能预设系统连接，用于用户输入和反馈数据。参数输入和反馈面板可安装在浴室内或者房间内。在用户淋浴前，根据操作提示，将自身的年龄、性别、身高、体重输入。

该浴室喷头装置还包括：远端输入器，与所述智能预设系统连接，用于通过远端输入用户数据。远端输入器可安装在远端，如酒店大堂，在客户入住登记时，将其相应年龄、性别信息送至对应客房所安装的智能预设系统内。

本发明的一个实施例中，如图3所示，浴室喷头装置包括：1-花洒，2-流量、温度、时间的传感采集模块，3-冷热水流量调节阀，4-冷水支管，5-热水总管，6-冷水总管，7-热水支管，8-泄放阀，9-花洒软管，10-温湿度传感器，11-采集数据传输，12-参数输入和反馈面板，13-预设值输出线，14-实测值反馈线，15-分析决策模块。

流量、温度、时间的传感采集模块2以螺纹形式连接至花洒软管9，温湿度传感器10安装在浴室适当位置，参数输入和反馈面板12安装在浴室出入口，用于用户自身信息录入和用水舒适指标显示及反馈功能，冷、热水流量调节阀3和参数输入及反馈面板12之间信号传输通过信号线传输连接，用于淋浴前的室内温湿度采集；传感采集模块2、温湿度传感器10和参数输入及反馈面板12之间通过信号线传输连接，用于淋浴过程中的水温、流量的数据反馈，分析、决策模块15设置在相应楼层单元的供水管理控制间，与参数输入和反馈面板12通过信号线连接，用于预设决策值的输出和实测用水指标的反馈。

淋浴开始时，混合水经过冷热水流量调节阀的限定，流经温度传感器、电磁流量计分别记录此时水温、流量，计时器记录该用水参数持续的时间；如用户根据所需调节冷热水调节阀时，计时器和温度传感器、电磁流量计将采集的温度、流量及持续的时间值送至智能预设系统存储，传感器组重置，进行下一组的采集。

如图4所示，为本发明应用于酒店客房或者邮轮客房的实例，具体为：

大型邮轮的用户对象通常数量较多，居住时间较长、乘客流动较小，故可以针对这样的庞大且相对稳定群体进行用水优化指导。首先，在乘客群体登船入住之前，前台将乘客们自愿提供的基本信息同步至特定房间的参数输入面板12，乘客们初次入住淋浴时，传感采集模块2可以将其在淋浴前的环境温湿度，和淋浴过程中的所调节好的用水流量、温度进行采集，并通过信号传输至分析决策模块15。分析决策模块将这批用户群体的信息参数、环境参数和用水流量、温度建立起模型关系，并求得相应的未知系数，如此做法，便可以在该用户日后淋浴时，进行流量、温度的预设，也可以对新入用户进行用水的指导。

本发明针对大型群体用水采集和分析，充分利用大数据的有效价值，对不同用户做出特有的合理用水指导，优化用水体验，也相对减少了淋浴的持续时长，尤其是对于客流量大、淋浴时段集中的场所，具有显著的节水效应。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。