一种石墨烯智能感应地砖的制作方法

1.本发明涉及智能地砖技术领域，具体涉及一种石墨烯智能感应地砖。


背景技术：

2.近年来世界房地产业发展迅速，使得世界地砖的生产和消费都获得了较大的发展，由于中国地砖产品花色品种多、数量大、质量好、高中低档产品齐全、选择余地大且价格适宜，世界许多国家和地区非常青睐中国地砖产品，中国地砖在国际市场中的比重日益扩大，国内地砖在做好外在美观的同时，更注重功能方面的发展。
3.随着社会经济的不断发展，人们对生活质量的要求也越来越高，在住房装饰上这一点尤为突出。地砖是房屋装潢必备的一种装饰材料，它是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧结之过程，而形成之一种耐酸碱的瓷质或石质等之建筑或装饰之材料，总称之为地砖；其原材料多由粘土、石英沙等等混合而成。
4.现有专利号为cn110158910a名为一种安全型石墨烯碳晶发热地砖的专利，该专利包含基层、中间层、面层和防水膜；基层与面层之间设有中间层，中间层由发热层、蓄热层、散热面板、保温层、保温涂料层、隔热阻燃层组成；发热层内设有纳米碳晶石墨烯发热芯片；发热层的上设有公头和母头；公头上连接有地线；公头与母头相互配合；发热层的上方设有蓄热层；蓄热层与顶部的面层之间设有散热面板；发热层的底部紧密设有保温层，且保温层的外壁设有保温涂料层；保温层的下方设有隔热阻燃层；防水膜裹设在中间层的底部及四周。结构设计合理，防水性能佳，避免了现有技术中存在的弊端，大大提高了使用的安全性；节能、环保，环境不干燥、舒适；且安装使用方便，即开即热，电子智能控温；长期使用功率无衰减，正常工作寿命大于10万小时；具有保健理疗作用，波长在8
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18微米，人长期在此环境中，有利于身体的健康；依靠冷热空气对流原理，安静、无噪音。
5.但是在现有的发热地砖，铺设在室内的区域，进行同步发热和调节，保证每块地砖都升温，从而保证室内温度以及保证人的舒适性。但是人活动轨迹以及人所在的位置，以及室内所有物品摆放之处都进行同时供热的话，人行动不到的位置供热，造成浪费，尤其是南方没有地暖的室内，同时发热的地砖可能会影响冰箱等家电的功能。


技术实现要素：

6.本方案的目的在于提供一种石墨烯智能感应地砖，以达到人为行动的进行同步供热的目的。
7.为了达到上述目的，本方案提供一种石墨烯智能感应地砖，包括：地砖本体，所述地砖本体底部设有发热膜和石墨烯导热导管；采集预处理模块，用于采集地砖本体压力变化情况，生成压力信号；步态采集地砖本体压力变化的位置，生成步态信号；处理模块，若接收压力信号时，生成执行指令；若未接收到压力信号，则不生成执行指令；接收步态信号，预设步态信号相邻地砖本体的位置，生成加热指令；
执行模块，接收执行指令和加热指令，控制发热膜通电。
8.本方案有益效果：（1）保证加热地砖的供热需求，满足人为活动的供热。
9.（2）不需要的位置，不会进行供热，在人所到的位置进行供热，更具有针对性，保证供热不会造成浪费。
10.（3）采集变化压力的信号，在地砖上受压的情况进行过滤，过滤家具上时间给予压力的位置，进而更加精准的对人为行动进行供热。
11.（4）利用步态采集，能够对行动者的行动轨迹进行提前预热，保证人行走到所处位置时，地砖本体的温度合适。
12.进一步，所述发热膜下方设有隔热层。
13.进一步，所述弹性胶垫内含有石墨烯和导电填充物。
14.进一步，所述弹性胶垫与下层结构中设有若干用于快速导热至地砖表面的预留孔。
15.进一步，所述压力感应模块设置在下层结构的凹槽内，且压力感应模块之间相互连接；压力感应模块还用于采集地砖本体受压后凸台与凹槽重合部分压力变化情况以及采集地砖本体产生压力信号的数量和位置，生成数值信号和位置信号； 处理模块，用于接收数值信号和位置信号，判断压力信号相同的位置信号形成封闭图形内部存在未生成位置信号的空白区域，设定数值信号的阈值为8个，若数值信号小于或者等于8，则不生成指令；若数值信号大于8，且压力信号相同的位置信号形成封闭图形内部存在未生成位置信号的空白区域，则生成警示指令；执行模块，所述执行模块包括报警器，且执行模块与智能手机通过蓝牙连接；若接收警示指令，则发出警报，同时发送智能手机提醒。
16.进一步，所述地砖本体内部设有温度传感器，且设定温度传感器的阈值为30℃。
17.进一步，处理模块还用于根据每个地砖本体对应的压力信号预测下一块产生压力信号的地砖本体，压力信号包括时间信息和压力值信息，处理模块还用于根据压力值信息和时间信息对地转本体之间变化的关联性利用预设的神经网络模型进行自学习，并输出预测结果，然后对预测结果对应的地砖本体输出预设指令，控制发热膜通电。
18.进一步，处理模块还用于在接收到数值信号和位置信号后，判断同位置或者相邻位置的地砖本体的数值信号是否发生突变且产生峰值，若产生则表征用户可能急速行走或者发生摔倒，此时调用上一时刻的数值信号的变化情况，若上一时刻的数值信号变化情况依然存在峰值，则表征用户为急速行走，若上一时刻的数值信号变化情况不存在峰值或者低于正常的数值信号，则表征用户发生滑倒或摔倒，此时产生警示指令；若相邻或相近地砖本体之间的数值信号产生叠加关系，则表征用户可能对物体进行搬运或者放置，此时产生提醒指令。
附图说明
19.图1为本发明实施例的结构示意图。
20.图2为本发明实施例局部无压力时示意图。
21.图3为本发明实施例局部受力示意图。
22.图4为本发明实施例结构图。
具体实施方式
23.下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的标记包括：上层结构1、下层结构2、弹性胶垫3、压力感应模块4、发热膜5、隔热层6、预留孔7。
24.如附图1和图4所示：一种石墨烯智能感应地砖，包括：地砖本体，地砖本体由上下两层结构组成，上层结构1内嵌有一块弹性胶垫3，其上设置有按阵列均匀排布的凸台；下层结构2顶部设有与凸台对应的凹槽（本实施例中凹面角度略小于凸面角度），凹槽底部设有压力感应模块4，下层结构2底部设有发热膜5；如图2和图3所示：在地砖无压力作用时状态，上下层之间存在3-5mm的间隙；当地砖受到压力作用以后，弹性胶垫3凸台塞满凹槽的状态，此时感应模块电阻值发生变化，从而产生压力信号；压力感应模块4，用于采集地砖本体受压后凸台与凹槽重合部分压力变化情况，生成压力信号；处理模块，用于接收压力信号阵列，处理后得到人体步态变化信号，并生成执行指令；若未接收到压力信号（即压力未达到感应模块开启值），则不生成执行指令；预设与采集步态信号的地砖本体的相邻地砖位置，生成加热指令；执行模块，接收执行指令和加热指令，控制发热膜5通电。
25.上层结构1内嵌有一块弹性胶垫3，下层结构2设有发热膜5以及发热膜5下方的隔热层6。弹性胶垫3内混合有石墨烯和导电填充物，石墨烯材料具有优异的热传导性能，导热系数高达5300 w/m
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k。弹性胶垫3与下层结构2中设有若干用于快速导热至地砖表面的预留孔7。地砖本体通过凹槽与凸台配合的双层结构能够提升地砖本身的支撑力，同时在加热过程，不会使得加热层对人体造成烫伤等情况；同时预留孔7保证预留热胀冷缩的空间。
26.压力感应模块设置在下层结构的凹槽内，且压力感应模块相互连接；压力感应模块还用于采集地砖本体受压后凸台与凹槽重合部分压力变化情况以及采集地砖本体产生压力信号的数量和位置，生成数值信号和位置信号；处理模块，用于接收数值信号和位置信号，判断压力信号相同的位置信号形成封闭图形内部存在未生成位置信号的空白区域，设定数值信号的阈值为8个，若数值信号小于或者等于8，则不生成指令；若数值信号大于8，且压力信号相同的位置信号形成封闭图形内部存在未生成位置信号的空白区域，则生成警示指令；执行模块，所述执行模块包括报警器，且执行模块与智能手机通过蓝牙连接；若接收警示指令，则发出警报，同时发送智能手机提醒。
27.例如，在室内活动时，双脚最多接触的地砖本体数量为8，若是家里有小孩或者老人，在摔倒时，造成的压力情况是不同的，小孩和老人在摔倒时接触的数值信号不同，同时受压情况也不同，若是在搬运物体造成压力变化，进而通过声波检测以及判断位置信号形成封闭图形内部是否生成空白区域，因为无论老人或者小孩摔倒，所造成的位置信号围成的封闭图形内部必然无空白区域，因此数值信号为若数值信号大于8，则生成警示指令；则判断为有人摔倒，而在接收到警示指令后，则爆出报警，同时给予智能手机提醒。
28.地砖本体内部设有温度传感器，且设定温度传感器的阈值为30℃。地砖本体内部设有温度传感器，且设定温度传感器的阈值为30℃。地砖本体内部设有快速导热体。能够快
速供热的同时，防止温度过高使人烫伤。同时防止温度过高发生安全隐患。
29.处理模块还用于根据每个地砖本体对应的压力信号预测下一块产生压力信号的地砖本体，压力信号包括时间信息和压力值信息，处理模块还用于根据压力值信息和时间信息对地转本体之间变化的关联性利用预设的神经网络模型进行自学习，并输出预测结果，然后对预测结果对应的地砖本体输出预设指令，控制发热膜通电。
30.例如，能够针对地砖本体受到压力的时间和压力值进行预测用户行动轨迹，进而提前预热，能够保证用户行动时，脚底部均能够受热，防止走动过快，加热膜加热时，用户已经离开此块地砖本体。
31.处理模块还用于在接收到数值信号和位置信号后，判断同位置或者相邻位置的地砖本体的数值信号是否发生突变（即变化超过阈值）且产生峰值，若产生则表征用户可能急速行走或者发生摔倒，此时调用上一时刻的数值信号的变化情况，若上一时刻的数值信号变化情况依然存在峰值，则表征用户为急速行走，若上一时刻的数值信号变化情况不存在峰值或者低于正常的数值信号，则表征用户发生滑倒或摔倒，此时产生警示指令；若相邻或相近地砖本体之间的数值信号产生叠加关系，则表征用户可能对物体进行搬运或者放置，此时产生提醒指令。
32.例如，在室内小孩与老人摔倒时，根据上一时刻的数值信号进行判断，若是正常用户快速行走或者蹦跳，则重力会落在地砖本体上，同样，在上一时刻的地砖本体受到同样的重力，且处于峰值，但若是老人或者小孩摔倒时，上一时刻的地砖本体所受重力则会小于自身重力，也就说上一时刻的地砖本体所受重力小于再上一时刻的地砖本体所受重力，进而在上一时刻的数值信号变化不存在峰值或者低于正常的数值信号，则表示用户摔倒或者滑倒。
33.在本实施例中，若是人们搬运物品造成压力变化，则压力信号相同的位置表示为同一件物品或者同一个人，若是压力信号为两种不同大小的值，则表示二者不相关，则在处理模块中可进行排除。
34.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。