感应式小便器出流时间优化设计与节水方案

本文主要探讨了感应式小便器出流时间的优化设计问题，从节能和卫生的角度出发，针对目前主流的两种出流方案进行深入分析。这两种方案分别是： 1. 方案一：当使用者开始使用洁具时，感应器立即启动均匀水流放水，持续时间为T秒。如果使用者使用时间不超过T-5秒，仅放水一次；否则，在使用者离开后，额外放水10秒以保持清洁。设计目标是尽量减少放水次数，确保洁具使用寿命。 2. 方案二：同样在用户开始使用时放水，持续T秒，然后自动停止。若使用时间少于T-5秒，也只放一次；如果超过，每超出T-5秒就增加一次放水，直到两次放水间隔大于等于2T-5秒。目标同样是限制放水次数，同时考虑洁具寿命。 文章基于2005年的数学建模题目，通过MATLAB计算了不同方案下的出流时间设计参数T的最优值。通过对用户实际使用时间的随机调查（如表1所示），研究者试图找出既能满足节水需求又能有效减少污染水平的最佳设计参数。 模型假设主要包括：使用厂家收集的100人次男性使用洁具时间的数据可以代表一般情况，以及电子控制水龙头的开关响应是瞬时且准确的。此外，文中还定义了一些关键符号，如T（放水时间参数）、t（用户使用时间）、f（每次冲水时间）、v（单位时间流量）、R（所有用户冲水总时间）和r（平均冲水时间）等，这些将在建模过程中起到重要作用。 作者不仅对比了两种方案的能耗效率，还在优化设计的基础上提出了一套新的流水方案，旨在实现节水和卫生的双重目标。这个优化方案可能考虑到了使用习惯的多样性，以及在满足基本卫生要求的同时，最大程度地节省水资源。 总结来说，本文的核心内容围绕感应式洁具出流时间的数学建模与优化，通过对现有方案的分析和实验数据的处理，寻求出更高效、环保的设计策略，这对于节水型洁具的发展具有实际意义。