本发明属于智能马桶冲水系统领域，具体是指一种智能马桶的冲水系统及智能马桶。
背景技术：
1、随着科技的发展，智能马桶是一种集成了高科技功能的卫浴洁具，旨在提供更舒适、便捷和卫生的使用体验。智能马桶可以自动检测使用完成后的冲水需求，无需用户手动操作冲水按钮，这种自动冲水功能为用户提供了更便捷的使用体验。
2、相关技术中，智能马桶在自动冲水功能上存在着一定的缺陷，它无法准确识别用户是大便还是小便，无法识别大便或小便过程中卫生纸是否落入智能马桶，无法根据大便、小便及卫生纸控制用水量，无法在大便过程中根据排出的大便臭味浓度进行自动及时冲水，同时在大小便冲水过程中浪费水资源。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中无法准确识别用户是大便还是小便、无法识别大便或小便过程中卫生纸是否落入智能马桶、无法根据大小便及卫生纸控制用水量、无法在大便过程中根据排出的大便臭味浓度进行自动及时冲水、同时在大小便冲水过程中浪费水资源等问题，本发明提出一种智能马桶的冲水系统及智能马桶，以改善上述问题。
2、本技术具体是这样的：
3、一种智能马桶的冲水系统，包括自动感应模块、分析模块、控制模块、手动设置模块和系统维护模块；
4、所述自动感应模块，用于持续检测人体在目标智能马桶当前位置的使用情况，并且生成可分析的状态数据；
5、所述分析模块，用于实时通过分析状态数据，判断人体是否使用目标智能马桶，若是，生成使用目标智能马桶分析数据，根据分析数据，确认冲水模式及冲水信息；
6、所述控制模块，根据所述分析模块的分析结果控制目标智能马桶按照其冲水模式和冲水信息进行对应冲水；
7、所述手动设置模块，用于人体手动控制冲水，冲水所需冲水量通过所述分析模块实时计算并且生成对应的所需冲水量，人体手动按键进行冲水的冲水量即为所述计算并且生成对应的所需冲水量；
8、所述系统维护模块，用于采用深度学习模型，对冲水系统的特征数据进行训练，输出可用的冲水维护模型，使用该冲水维护模型进行冲水系统的问题排查及预测，并生成告警信息通知相关维修人员。
9、进一步地，所述自动感应模块包括红外拍摄子模块和气味获取子模块；
10、所述红外拍摄子模块，设置在智能马桶位置的红外拍摄单元，用于当有人体在卫生间时，采集智能马桶各个方位的当前热图像；
11、所述气味获取子模块，设置在智能马桶位置的气味传感器，用于当有人体在使用智能马桶时，采集智能马桶各个方位的当前臭味值，获取单位体积内臭味浓度，臭味类型只采集大便臭味和小便臭味；
12、所述臭味类型具体识别过程为：
13、l1：通过气味传感器采集不同的气味类型，并且通过特征工程将采集的数据进行特征化，形成特征化类型数据，所述特征化类型数据分为训练集和测试集，具体包括烟味、大便臭味和小便臭味；
14、l2：构建气味深度学习模型，输入训练集数据进行训练，当识别大便臭味和小便臭味的准确率达到95％以上，停止训练该模型；
15、l3：将训练好的模型用于识别人体的大便臭味和小便臭味。
16、进一步地，所述分析模块还用于人体在目标智能马桶使用过程中对固定区域内臭味类型及浓度进行分析，同时基于目标智能马桶内部对应的排泄物信息对目标智能马桶对应的冲水模式和冲水信息进行分析，其具体包括臭味浓度采集单元、排泄物采集单元、冲水模式单元和冲水信息单元；
17、所述臭味浓度采集单元，用于通过气味传感器对目标智能马桶固定区域内进行臭味浓度采集，通过所述气味深度学习模型区分大便臭味和小便臭味；
18、所述马桶固定区域的具体计算过程为当马桶安置位置区域内的红外感应器感应到人体时，启动该位置区域内的红外成像仪对该目标智能马桶进行图像采集，得到目标智能马桶对应的红外热图像，从目标智能马桶对应的红外热图像中提取目标智能马桶对应的外形轮廓，进而基于目标智能马桶对应的外形轮廓，获取该目标智能马桶对应的长度、宽度和高度，所述马桶固定区域位置的长度为所述该目标智能马桶对应的长度基础上增加50cm，所述马桶固定区域位置的宽度为所述该目标智能马桶对应的宽度基础上增加50cm，所述马桶固定区域位置的高度为所述该目标智能马桶对应的高度基础上增加100cm；
19、所述排泄物采集单元，用于对目标智能马桶内部对应的排泄物进行采集，其中，排泄物包括类型和特征参数，其具体采集过程包括：
20、通过马桶内壁上对称布设的红外传感器对目标用于使用目标智能马桶时候对应的排泄物进行数据采集，并对采集的数据进行分析，根据排泄物经过的红外反射面积及排泄物经过红外反射形成的连续时间，判断是大便还是小便，预设小便经过的红外反射面积的阈值为a及小便经过红外反射形成的连续时间的阈值为b，预设大便经过的红外反射面积的阈值为c及大便经过红外反射形成的连续时间的阈值为d，可得出三类判断，第一判断、第二判断和第三判断；
21、所述第一判断：若排泄物面积小于阈值a且排泄连续时间的阈值大于b，判定所述排泄物为小便；
22、所述第二判断：若排泄物面积大于阈值c且排泄连续时间的阈值小于d，判定所述排泄物为大便；
23、所述第三判断：若排泄物面积大于阈值c且排泄连续时间的阈值大于d，判定所述排泄物为卫生纸，其中c大于a，b大于d；
24、所述排泄物经过红外反射形成的连续时间具体为所述排泄物从智能马桶盖边缘落入智能马桶内的存留水表面的时间间隔，所述时间间隔的采集通过计时器采集排泄物经过红外线反射的时间间隔；
25、当目标智能马桶内部对应的排泄物类型为小便时，对所述马桶固定区域臭味浓度进行计算，得到目标智能马桶内部排泄物对应的臭味浓度，其中，小便排泄物对应的特征参数包括臭味浓度、是否携带卫生纸；
26、当目标智能马桶内部对应的排泄物类型为大便时，对所述马桶固定区域臭味浓度进行计算，得到目标智能马桶内部排泄物对应的臭味浓度，其中，大便排泄物对应的特征参数包括排泄物面积、位置、臭味浓度、是否携带卫生纸。
27、进一步地所述冲水模式单元具体确认过程为基于目标智能马桶内部对应的排泄物信息，从中定位出排泄物对应的类型，若目标智能马桶内部排泄物对应类型为大便，则判定目标智能马桶对应的冲水模式为第一冲水模式，若目标智能马桶内部排泄物对应类型为小便，则判定目标智能马桶对应的冲水模式为第二冲水模式。
28、进一步地，所述冲水信息单元用于对第一冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息和第二冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息进行确认。
29、进一步地，所述对第一冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息进行确认，具体确认过程包括以下步骤：
30、l1：记录人体在一次完整大便过程中的，排泄物落入红外反射区域，记为x1、x2、x3……xn，其中xn为所述排泄物落入目标智能马桶第n次编号；
31、l2：预设时间阈值t,若xn-1与xn的时间间隔小于阈值t，不执行冲水确认；
32、l3：预设单位臭味浓度阈值为q，若xn-1与xn的时间间隔大于阈值t，且实时获取的单位臭味浓度大于阈值q，执行冲水确认；
33、l4：预设人体离开目标智能马桶的时间阈值p，若当前人体离开目标智能马桶的时间大于p，且x1到xn之间没有执行任何冲水确认，执行冲水确认；
34、所述执行冲水确认的具体过程为：
35、从目标智能马桶内部排泄物对应的特征参数中定位出面积、位置、臭味浓度、是否携带卫生纸，若没有携带卫生纸，根据单位臭味浓度对应的设定冲水量，进而利用计算公式计算得出目标智能马桶对应的需求冲水量，其具体公式为k＝l*g+w*w±α，其中，k表示为目标智能马桶对应的需求冲水量，l表示为目标智能马桶内部排泄物对应的臭味浓度，g表示为单位臭味浓度对应的设定稀释水量，w表示为目标智能马桶内部排泄物对应的面积，w表示为单位面积对应的设定水量，α为设定的水量许可误差值，所述排泄物通过第一出水口排出，若携带卫生纸，获取卫生纸位置，打开第二管路，并同时打开增压泵，水流在水箱内气压的作用下，以较大流速流过管路，通过第一喷口喷射出水，第一喷口喷水对正下方液面上的卫生纸位置进行冲击，将卫生纸打散，红外传感器实时获取卫生纸的位置，当卫生纸的位置到达第二出水口位置，打开第二出水口，使得卫生纸通过第二出水口直接进入下水道，所述排泄物通过第一出水口排出。
36、进一步地，所述对第二冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息进行确认，具体确认过程为：从目标智能马桶内部排泄物对应的特征参数中定位出臭味浓度和是否携带卫生纸，若没有携带卫生纸，根据单位臭味浓度对应的设定稀释水量，进而利用计算公式计算得出目标智能马桶对应的需求冲水量，其具体公式为n＝m*g±α，其中，n表示为目标智能马桶对应的需求冲水量，m表示为目标智能马桶内部排泄物对应的臭味浓度，g表示为单位臭味浓度对应的设定稀释水量，α为设定的水量许可误差值，若携带卫生纸，获取卫生纸位置，打开第二管路，并同时打开增压泵，水流在水箱内气压的作用下，以较大流速流过管路，通过第一喷口喷射出水，第一喷口喷水对正下方液面上的卫生纸位置进行冲击，将卫生纸打散，红外传感器实时获取卫生纸的位置，当卫生纸的位置到达第二出水口位置，打开第二出水口，使得卫生纸通过第二出水口直接进入下水道。
37、进一步地，所述手动设置模块包括预设子模块和执行子模块；
38、所述预设子模块，根据所述智能马桶的自动控制面板上的三个手动冲水按钮，将实时的所述冲水信息单元计算的结果设置在所述三个手动冲水按钮上，所述三个手动冲水按钮包括第一冲水按钮、第二冲水按钮和第三冲水按钮；
39、所述第一冲水按钮，若使用该按钮，该按钮用于执行默认出厂的冲水设置；
40、所述第二冲水按钮，若使用该按钮，该按钮用于执行实时根据所述冲水信息单元计算的结果的冲水设置；
41、所述第三冲水按钮，若使用该按钮，该按钮用于执行节能的冲水设置；
42、所述执行子模块，用于人体在使用智能马桶过程中，能自行手动点击所述三个手动冲水按钮进行智能马桶冲水，其中默认只能点击所述第二冲水按钮进行冲水操作，所述第二冲水按钮执行的冲水功能是根据所述冲水信息单元计算的结果的实时预先进行的冲水设置；
43、所述三个手动冲水按钮默认只有所述第二冲水按钮可以使用，其他两个按钮默认不能使用，若人体使用了第一冲水按钮或第三冲水按钮，智能马桶会语言提示人体使用第二冲水按钮。
44、进一步地，所述系统维护模块包括数据采集子模块、模型训练子模块和维护子模块；
45、所述数据采集子模块，用于通过传感器及摄像头采集智能马桶正常使用特征数据和出问题使用特征数据，所述传感器至少包括声音采集传感器，所述特征数据包括冲水水流特征、冲水压力特征和冲水声音特征，所述特征数据包括正常数据和异常数据；
46、所述模型训练子模块，用于训练所述数据采集子模块采集的数据，生成可用的系统维护深度学习模型，当系统维护深度学习模型的识别准确率达到90％时停止视觉训练；
47、所述维护子模块，用于通过部署系统维护深度学习模型实时针对智能马桶的冲水系统进行问题监控，若发现智能马桶的冲水系统的出现问题，并且所述问题达到预设的阈值，通知相关维护人员进行维护；
48、所述系统维护深度学习模型的具体训练过程为：
49、l1：采集包含智能马桶的冲水水流特征、冲水压力特征和冲水声音特征的100万条数据特征，包括问题数据和正常数据；
50、l2：将10万条数据特征按照8:1:1的比例划分为训练集、测试集和验证集；其中训练集中的数据特征为全部包含问题数据特征，测试集的数据特征为包含了问题数据特征和未包含问题数据特征，验证集的数据为包含了问题数据特征和未包含问题数据特征；
51、l3：使用标注工具对训练集的数据特征进行标注，生成xml文件；
52、l4：经过卷积神经网络算法提取特征，系统维护深度学习模型对训练集中的特征数据进行一一训练；
53、l5：系统维护深度学习模型对测试集的特征数据一一识别，得出正确率和错误率；
54、l6：若正确率和错误率未满足规定，则进入步骤l7；若正确率和错误率满足规定，则系统维护深度学习模型对验证集中的特征数据进行一一识别，若正确率和错误率满足规定则训练结束，若正确率和错误率未满足规定，则进入步骤l7；
55、l7：手动调节系统维护深度学习模型的识别权重系数后，再对验证集中的特征数据进行一一识别，若识别正确率和错误率满足规定，则训练结束，若未满足，则再次调节识别权重系数后再次对验证集中的特征数据进行一一识别，每次识别验证集中的特征数据后均删除识别记录，直至识别正确率和错误率满足规定后训练结束。
56、一种智能马桶，所述智能马桶包括陶瓷马桶以及通过管路与所述陶瓷马桶连接的冲水系统，所述智能马桶为坐式马桶，所述冲水系统为任一项所述的智能马桶的冲水系统。
57、本发明的一种智能马桶的冲水系统及智能马桶的有益效果如下：
58、本发明通过自动感应模块持续检测人体在目标智能马桶当前位置的使用情况，并且生成可分析的状态数据；通过分析模块用于实时通过分析状态数据，判断人体是否使用目标智能马桶，若是，生成使用目标智能马桶分析数据，根据分析数据，确认冲水模式及冲水信息，根据所述分析模块的分析结果控制目标智能马桶按照其冲水模式和冲水信息进行对应冲水；通过手动设置模块用于人体手动控制冲水量，根据人体的实际需求，手动控制冲水量的等级；通过系统维护模块采用深度学习模型，对冲水系统的特征数据进行训练，输出可用的冲水维护模型，使用该冲水维护模型进行冲水系统的问题排查及预测，并生成告警信息通知相关维修人员；本发明实现准确识别用户是大便还是小便及使用过程中卫生纸是否落入智能马桶，根据大小便及卫生纸准确控制用水量，通过指定出水口排出卫生纸，大便过程中根据排出的大便臭味浓度进行自动及时冲水，增加可选实时预制的手动冲水按钮功能，手动冲水按钮的冲水量预先实时计算确认。
1.一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，包括自动感应模块(1)、分析模块(2)、控制模块(3)、手动设置模块(4)和系统维护模块(5)；
2.根据权利要求1所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述自动感应模块(1)包括红外拍摄子模块(11)和气味获取子模块(12)；
3.根据权利要求2所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述分析模块(2)还用于人体在目标智能马桶使用过程中对固定区域内臭味类型及浓度进行分析，同时基于目标智能马桶内部对应的排泄物信息对目标智能马桶对应的冲水模式和冲水信息进行分析，其具体包括臭味浓度采集单元(21)、排泄物采集单元(22)、冲水模式单元(23)和冲水信息单元(24)；
4.根据权利要求3所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述冲水模式单元(23)具体确认过程为基于目标智能马桶内部对应的排泄物信息，从中定位出排泄物对应的类型，若目标智能马桶内部排泄物对应类型为大便，则判定目标智能马桶对应的冲水模式为第一冲水模式，若目标智能马桶内部排泄物对应类型为小便，则判定目标智能马桶对应的冲水模式为第二冲水模式。
5.根据权利要求4所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述冲水信息单元(24)用于对第一冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息和第二冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息进行确认。
6.根据权利要求5所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述对第一冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息进行确认，具体确认过程包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述对第二冲水模式下目标智能马桶对应的冲水信息进行确认，具体确认过程为：从目标智能马桶内部排泄物对应的特征参数中定位出臭味浓度和是否携带卫生纸，若没有携带卫生纸，根据单位臭味浓度对应的设定稀释水量，进而利用计算公式计算得出目标智能马桶对应的需求冲水量，其具体公式为n＝m*g±α，其中，n表示为目标智能马桶对应的需求冲水量，m表示为目标智能马桶内部排泄物对应的臭味浓度，g表示为单位臭味浓度对应的设定稀释水量，α为设定的水量许可误差值，若携带卫生纸，获取卫生纸位置，打开第二管路，并同时打开增压泵，水流在水箱内气压的作用下，以较大流速流过管路，通过第一喷口喷射出水，第一喷口喷水对正下方液面上的卫生纸位置进行冲击，将卫生纸打散，红外传感器实时获取卫生纸的位置，当卫生纸的位置到达第二出水口位置，打开第二出水口，使得卫生纸通过第二出水口直接进入下水道。
8.根据权利要求7所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述手动设置模块(4)包括预设子模块(41)和执行子模块(42)；
9.根据权利要求8所述的一种智能马桶的冲水系统，其特征在于，所述系统维护模块(5)包括数据采集子模块(51)、模型训练子模块(52)和维护子模块(53)；
10.一种智能马桶，其特征在于，所述智能马桶包括陶瓷马桶以及通过管路与所述陶瓷马桶连接的冲水系统，所述智能马桶为坐式马桶，所述冲水系统为权利要求1～9任一项所述的智能马桶的冲水系统。
