[發明專利]一種基于智能手表的個人用水量檢測方法

有效

• 申請號: 202110437755.8
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113126764B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 朱永楠;趙勇;李溦;師林蕊;何國華;姜珊;王麗珍;王慶明;李海紅
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0346;G06F16/903;G06F17/14;G06F17/15;G06F17/16;G06N20/00;G06N3/0464;G06N3/084;G01F1/66
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發明公開了一種基于智能手表的個人用水量檢測方法，通過智能手表自帶傳感器獲取運動行為、手部運動信息，在有運動信息的狀態下，開啟收集存儲系統，收集存儲聲波頻率、分貝、時間等信息因子向量。將收集存儲到的信息傅里葉變化，采用機器學習的方法對比數據庫中信息，識別出個人生活用水行為，最終計算得到用水量。本發明通過用水判斷機制來確定是否產生用水行為，可以精準的確定是否產生用水，并且對用水量進行統計，實現了基于時間的用水量統計。

技術領域

本發明屬于用水監測領域，具體涉及一種基于智能手表的個人用水量檢測方法。

背景技術

目前，我國城鎮居民家庭生活用水基本上均實現了水表計量。但是，現有的水表計量一般只能記錄家庭生活用水的總用水量，無法對用水時間以及個人、各個時間段的用水量進行統計。

隨著社會經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，便攜的智能手表已經成為很多人生活中不可或缺的電子配件，通過智能手表記錄個人用水行為、計量用水量，彌補了現階段水表只能記錄水表總數而不能精細化掌握個人用水行為、用水量的空缺，科學了解用水行為及掌握各種用水類型的用水量，可為節水研究提供數據支撐，便于有針對性的提出節水建議與措施，在提高城鎮居民生活用水效率的同時，抑制生活用水的過快增長，推動我國節水型社會建設。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于智能手表的個人用水量檢測方法解決了現有技術中存在的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種基于智能手表的個人用水量檢測方法，包括以下步驟：

S1、基于智能手表，采集三軸陀螺儀狀態、時間、聲波分貝信息以及聲波頻率信息；

S2、根據三軸陀螺儀狀態、聲波分貝信息以及聲波頻率信息，判斷是否發生用水行為，若是，則進入步驟S3，否則返回步驟S1；

S3、通過時間、聲波分貝信息以及聲波頻率信息獲取特征矩陣圖；

S4、將特征矩陣圖輸入至卷積神經網絡CNN，獲取用水行為類型；

S5、結合分貝以及時間構建線性關系曲線，并根據用水行為類型對應的線性關系曲線，獲取用水量檢測結果。

進一步地，所述步驟S2具體為：

S2.1、根據三軸陀螺儀狀態，判斷智能手表使用者是否產生手部運動，若是，則進入步驟S2.2，否則重復步驟S2.1；

S2.2、判斷是否存在聲波分貝信息以及聲波頻率信息，若是，則進入步驟S2.3，否則返回步驟S2.1；

S2.3、判斷聲波分貝信息是否位于50至90之間，若是，則初步判定為用水行為，并進入步驟S3，否則返回步驟S1。

進一步地，所述步驟S3具體為：

S3.1、根據時間、聲波分貝信息以及聲波頻率信息，構建傅里葉變化函數為：

其中，ω表示聲波頻率信息，t表示時間，e表示自然常數，i表示虛數單位，f(t)表示時間t的函數，F(ω)表示隨聲波頻率信息ω變化后的函數；

S3.2、以傅里葉變化函數為基礎，獲取關于時間變化的傅里葉函數；

S3.3、通過歐拉公式將關于時間變換的傅里葉函數進行轉換，得到隨時間變化聲波的特征矩陣；

S3.4、根據步驟S3.3得到的特征矩陣，將聲波信號按照時間和頻域兩個維度排列為特征矩陣圖。

進一步地，所述步驟S3.2具體為：