CN108088689A - 一种用水设备排水故障检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种用水设备排水故障检测方法，主要目的在于利用浊度传感器的测量信号，根据不同初始值，对应不同的浊度参数曲线，从而判断排水系统是否存在故障的检测方法，本发明提供的检测方法，结合排水检测算法，对排水情况进行监控，减少了水位开关或水位传感器，节省成本，开发了浊度传感器除脏度检测、温度检测外检测排水水位即检测排水是否有故障的新功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用水设备排水故障检测方法，尤其是涉及一种利用浊度传感器来进行检测排水故障的方法。
背景技术
目前洗碗机判断水位是通过水位开关或者水位传感器利用压力或电磁原理在进水和排水阶段对水位进行控制，进而对排水故障进行检测。
洗碗机的排水系统通常是在水槽底部安装压力导管，压力导管与水位开关或水位传感器连接，在排水阶段，排水泵工作，水槽中的水位不断下降，机器内部的空气压力不断降低，气体压力通过压力导管传递给水位开关或水位传感器。当水位降到设定位置时，水位开关或水位传感器将检测到的参数传输给系统，进行水位控制，同时检测是否存在排水故障。
随着自动化及智能技术的发展，通过在机器上安装浊度传感器，可对机器内部水的浊污程度进行判断从而确定最佳的洗涤时间和洗涤温度，以此降低能耗，节约用水，缩短洗涤时间。因此，现有技术中，也有机器采用浊度传感器结合软件算法对排水故障进行检测。已发明的利用浊度传感器进行排水故障检测算法，未考虑在进水阶段开始时浊度传感器的不同初始值情况，统一判断浊度变化是否有V型变化趋势，导致水位检测不准确。
影响进水阶段开始时浊度传感器检测数值的因素有上一次洗涤阶段后附着在机器水槽中的残留物，上一次洗涤阶段若添加化学辅助洗涤制剂等因素产生的泡沫，以及其他可能的影响因素。浊度传感器在进水开始阶段时检测到的初始值受到上述因素的影响有很大的差别，在进水过程中浊度传感器的检测到的浊度变化曲线也受上述因素的影响。原水位检测算法，未考虑上述影响因素，将浊度变化曲线统一规定为V形曲线，导致水位检测失败。
发明内容
本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可以利用浊度传感器的测量参数，根据不同初始值，对应不同的浊度参数曲线，从而判断排水系统是否存在故障的检测方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种用水设备排水故障检测方法，包括安装在用水设备内部的浊度传感器，所述排水故障检测方法包括如下步骤：
S1，进水程序开始运行；
S2，进水开始，预设时间内，选取浊度传感器记录的一个稳定数值为初始值，同时记录初始值后浊度传感器输出的浊度参数变化曲线；
S3，当初始值在系统预设的初始值正常数值范围(A0,Am)内时，检测信号变化曲线是否存在V形变化趋势，如是，视为检测到有效参数，水位检测成功，则按程序设定执行下一程序，即执行洗涤程序剩余阶段，如否，视为未检测到有效参数，水位检测失败，停止进水，进行排水操作，并重新进行S2步骤；当初始值接近极限值A0、Am时，检测参数变化曲线是否有上升或下降趋势，如是，视为检测到有效参数，水位检测成功，则按程序设定执行下一程序，即执行洗涤程序剩余阶段，如否，视为未检测到有效参数，水位检测失败，停止进水，进行排水操作，并重新进行S2步骤；
S4，当执行n次S2、S3步骤后仍未能检测到有效参数时，判断为存在排水故障，进行排水故障报警。
进一步的，在进水程序开始后，确定初始值之前，还需要进行以下操作：
设定循环变量n；
所述循环变量n为循环执行步骤S2、S3进行检测的次数。
进一步的，进行循环检测过程中，还包括：
S31，当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势时，或当初始值接近极限值时A0,Am，而未检测到上升或下降趋势时，执行循环变量n自减过程；
S32，对循环变量n自减值是否为零进行判断，
S33，当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势，当初始值接近极限值时A0,Am，而未检测到上升或下降趋势，但自减后的n≠0时，继续进行排水操作，排水后，进入S2步骤；当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势，或当初始值接近极限值时A0,Am，而未检测到上升或下降趋势，且自减后的n＝0时，判断为用水设备排水故障，发出报警提示。
进一步的，所述排水故障检测开始于第二次洗涤进水阶段，在所述步骤S1之前包括：
前置步骤S0，洗涤程序开始运行，按程序设计进行正常的第一次进水及洗涤过程，洗涤结束后排水，进入第二次洗涤过程,再进行排水故障检测。
进一步的，步骤S3中，采用排水检测算法进行浊度参数的检测和收集，所述排水检测算法包括如下流程：
A1，进水程序开始；
A2，预设时间后，确定浊度传感器检测得来的浊度参数初始值；
A3，判定初始值与系统预设的浊度初始值正常数值范围(A0,Am)的关系，并以此确定影响数值的大小，进而确定进水过程中需要满足的上升幅度和下降幅度；
A4，进水检测进入到浊度检测值下降阶段，在下降过程中检测到浊度值等于初始值与下降幅度之差后，检测之后的浊度传感器的最小数值；
A5，检测到最小数值后，进水检测进入到浊度传感器检测参数值上升阶段，当浊度传感器检测到浊度值大于最小数值与上升幅度之和后，排水检测算法完成。
A6，在检测过程中，当下降幅度和上升幅度都满足，水位检测成功，若未满足下降幅度和上升幅度，则排水检测失败，重回步骤S2。
进一步的，当初始值位于初始值正常数值范围(A0,Am)内，且接近于下限值A0时，排水检测算法设定跳过下降过程的检测，只对上升过程进行检测；当初始值位于初始值正常数值范围(A0,Am)内，且接近上限值Am时，排水检测算法设定跳过上升过程的检测，只对下降过程进行检测。
进一步的，系统预设的初始值正常数值范围(A0,Am)，可细分为多个区域范围(A0,A1)，(A1,A2)……(Ai,Ai+1)……(Am-1,Am)，其中，0≤i≤m，每个区域范围对应一个影响数值。
进一步的，当初始值位于(A0,A1)的区域范围内时，排水检测算法设定跳过下降过程的检测，只对上升过程进行检测；当初始值处于(Am-1,Am)时，排水检测算法设定跳过上升过程的检测，只对下降过程进行检测。
进一步的，所述初始值为进水开始，预设时间内，浊度传感器检测到的稳定的最低值。
进一步的，影响数值为上升或下降过程中应达到的上升幅度或下降幅度。
综上所述，本发明提供的利用浊度传感器进行用水设备排水故障的检测方法，与现有技术相比，具有如下优点：
1.取消水位开关或是水位传感器，降低产品成本，降低产品部件故障率；
2.减少接口，减少可漏水隐患；
3.检测方法简单易行，易对现有产品进行改进；
4.节水节能；
5.开发了浊度传感器除脏度检测、温度检测外还可检测排水情况，从而判断是否排水故障的新功能；
6.针对不同初始值，分别对应不同的曲线趋势，提高水位检测准确率。
附图说明：
图1：本发明检测方法的排水故障检测流程示意图一
图2：本发明检测方法的排水故障检测流程示意图二
图3：本发明检测方法中排水检测算法流程图
图4：本发明检测方法中进水阶段浊度传感器数值整体V形变化规律图
图5：本发明检测方法中浊度传感器安装位置示意图
其中：浊度传感器1，水槽2，洗涤泵接口3，排水泵接口4，排水管接口5，螺钉6，过滤网7，平面过滤网8，水槽密封圈9
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
本发明的排水故障检测利用浊度传感器的测量参数，结合排水检测算法实现对排水情况的监控。本发明在使用浊度传感器进行常规脏度检测、温度检测外，又开发出进行排水故障检测的新功能。
下面以洗碗机为例，对本发明进行详细的描述。
图1为本发明提供的排水故障检测流程的示意图一，如图1所示，本发明提供的利用浊度传感器进行排水故障检测的方法流程，包括以下步骤：
S1，进水程序开始运行；
S2，进水开始，预设时间内，选取浊度传感器记录的一个稳定数值为初始值，同时记录初始值后浊度传感器输出的浊度参数变化曲线；
S3，当初始值在系统预设的初始值正常数值范围(A0,Am)内,为比较正常数值情况时，检测参数变化曲线是否存在V形变化趋势，如是，视为检测到有效参数，水位检测成功，按程序设定执行下一程序，即执行洗涤程序剩余阶段，如否，视为未检测到有效参数，水位检测失败，停止进水，进行排水操作，并重新进行S2步骤；当初始值接近极限值时，检测参数变化曲线是否为上升或下降趋势，如是，视为检测到有效参数，水位检测成功，按程序设定执行下一程序，即执行洗涤程序剩余阶段，如否，视为未检测到有效参数，水位检测失败，停止进水，进行排水操作，并重新进行S2步骤；
需要说明的是，本发明通过实验，收集了大量的初始值及浊度值，根据初始值及浊度值的分布情况，确定了上述的初始值正常数值范围(A0,Am)，即初始值数值范围已经包含了所有的浊度值可能出现的情况，两端数值A0是指浊度值无限接近的下限值，Am是指无限接近的上限值，浊度值只可能落在上述的初始值数值范围的区域内，不会落在区域外。因此，根据实测数据的情况，针对实测的初始值数据在初始值正常数值范围(A0,Am)内的分布情况，进行数据的收集及分析，当初始值在系统预设的正常值范围(A1,Am-1)内,检测参数变化曲线是否存在V形变化趋势，在当初始值接近极限值时，为了区别接近极限值的情况，即是接近下限值A0还是接近上限值Am，需要给检测V字变化趋势的浊度值做个界定，根据限值的不同，检测参数变化曲线是否为上升或下降趋势，并对此进行判断。
S4，当执行n次S2、S3步骤后仍未能检测到有效参数时，判断为存在排水故障，进行排水故障报警。
为了确保能够准确判断出是否为排水故障问题，防止系统单次执行检测出现误差，尤其是机器内部有泡沫或有其他影响传感器测量值变化因素的影响，可重复执行多次排水检测过程，即多次重复步骤S2、S3，针对不同的初始值，检测是否存在V形变化趋势或上升/下降趋势。当执行多次检测后，仍未检测到有效的曲线变化趋势，则机器进行排水故障报警，在本发明中，执行循环检测次数即循环执行步骤S2、S3进行的次数可定义为循环变量n，在程序中预先设定循环变量n，即执行n次循环检测，当执行完n次循环检测仍未检测出V形变化趋势，才判断为排水故障。
因此，在进水之前，还需要进行以下操作：
设定循环变量n；
在步骤S3，即进行检测曲线变化趋势之前，设定循环变量n，确定后续可能进行循环检测的次数。
而在进行循环检测过程中，还包括如下步骤：
S31，当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势时，或当初始值不在正常值范围(A1,Am-1)内而接近极限值时A0,Am，而未检测到上升或下降趋势时，执行循环变量n自减过程；
S32，对循环变量n自减值是否为零进行判断，
S33，当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势，或当初始值不在正常值范围(A1,Am-1)内而是接近极限值A0,Am(上或下两端的极限值)且未检测到上升或下降趋势，但自减后的n≠0时，继续进行排水操作，排水后，进入S2步骤；当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内为正常数值情况，而未检测到V形变化趋势，或当初始值不在正常值范围(A1,Am-1)内，而接近极限值时A0,Am(上或下两端的极限值)，未检测到上升或下降趋势，且自减后的n＝0时，判断为用水设备排水故障，发出报警提示。
在本发明中，设定的循环变量n即为执行循环检测的次数，即在步骤S4中，发出排水报警前需循环进行步骤S2、S3的次数。在本发明中，循环变量n设定为3，即执行三次进水检测后，如仍未检测出V形变化趋势或上升/下降趋势，而此时，经自减过程后的n＝0，则判断洗碗机排水故障，发出报警提示，并按预定程序进行下一步操作，如停机。在软件设计中，可根据环境等影响因素的干扰情况，确定n的具体数值。
举例说明，当第一次检测，根据初始值情况，未能检测出系统要求的V形变化趋势或上升/下降趋势时，按前述说明的流程，将回到步骤S2，此时循环变量n经自减变为2，重新再进行进水检测，当第二次检测出系统要求的V形变化趋势或上升/下降趋势时，系统确定排水正常，此时虽循环变量n不为零，但由于检测出了系统要求的V形变化趋势或上升/下降趋势时，则执行下一操作程序，不再进行循环变量n的自减过程，也不再循环检测，此时证明第一次未能检测出V形变化趋势可能只是判断误差，或仅是一次偶然排水故障，在新的排水过程中，已处理好此次偶然发生的排水故障。如第二次仍未能检测出系统要求的V形变化趋势或上升/下降趋势时，再次回到步骤S2，此时循环变量n经自减变为1，将进行第三次进水检测，如第三次仍未能检测出系统要求的V形变化趋势或上升/下降趋势，应再回到步骤S2，但此时循环变量n经自减变为0，如仍未检测出系统要求的V形变化趋势或上升/下降趋势，则进行报警提示，提示用户洗碗机出现排水故障。
如图1所示，进水过程中检测是否存在排水故障的程序开始于任意的进水过程的开始部分，包括开机第一次进水过程也需进行检测，即开机运行，第一次进水时开始检测上一次使用最后的过程中是否存在排水故障而导致洗碗机水槽中存留有污水。但在实际应用中，考虑到用户在放置待洗餐具时，可直接观察到洗碗机底部是否有残余水而了解洗碗机是否存在排水故障，或者是上次洗涤过程结束后的排水故障导致未排净的水不足以影响本次洗涤，或者是上次洗涤过程的最后排水阶段因意外而中止导致有少量水残留，而非排水故障，而且这些残留水也不足以影响本次洗涤，同时也为了能节约用水量，可将排水故障检测程序开始于洗涤程序对待洗餐具进行清洗并排水后，漂洗程序开始的进水程序中。需要说明的是，由于各类型的洗碗机的程序较多，不仅局限于清洗、漂洗过程，操作程序也不完全由清洗程序开始至漂洗过程结束，因此，在本专利中，洗碗机执行的全过程可定义为洗涤过程，包括但不限于清洗和漂洗过程，因此，排水故障检测程序开始于第一次洗涤结束排水后的第二次洗涤进水过程中。文中的洗涤程序也是泛指的在使用过程中选择的洗碗机的操作程序。因此，如图2所示，为本发明提供的排水故障检测流程的示意图二，利用浊度传感器进行排水故障检测的方法流程，还可以包括以下步骤：
S0，洗涤程序开始运行，按程序设计进行正常的第一次进水及洗涤过程，洗涤结束后排水，进入第二次洗涤的进水过程；
即排水故障检测开始于第二次洗涤进水阶段，完成步骤S0的正常第一次进水及洗涤过程后，再进行排水故障检测相应步骤S1至S4，以及相应的步骤S31至S33。
图2所示的检测流程中增加了前置的步骤S0，在SO步骤中，包括洗涤程序中第一次洗涤的进水、洗涤及排水过程，即正常的洗涤及洗涤后的排水过程，接下来的进水、V形变化趋势或上升/下降趋势的检测及排水故障的检测等后续流程与图一中所示流程相同。
在洗碗机中设置浊度传感器1，取消水位开关或是水位传感器，在进水阶段利用浊度传感器1测得的相应浊度参数形成的曲线来检测排水是否存在故障，如图5所示，将浊度传感器1设置在洗碗机水槽2的侧壁上，因浊度传感器1需要在进水过程中进行排水故障检测，因此，设置位置不易过高，以减少判断水量的进水量，减少在排水故障时的净水的浪费。
如图5所示，水槽2顶部分别安装有过滤网7，平面过滤网8，平面过滤网8底部设有与水槽2顶面相匹配的卡槽，通过卡槽与水槽2密封固定，为确保密封，防止洗涤水泄露，在水槽2与平面过滤网8之间还设有水槽密封圈9，在水槽2侧壁上分别设有洗涤泵接口3，排水泵接口4，排水管接口5，各接口分别连接用水部件。与现有技术不同的是，在本发明中，浊度传感器1未安装在排水通道中，而是安装在水槽2的侧壁上，通过螺钉6与水槽2固定安装，位置略高于排水管接口5。本发明附图5所示仅为一种具体实施方式，在实际应用中，浊度传感器1可有多种设置位置，根据洗碗机具体结构的不同，尤其是水槽2或者是供水部件结构的不同，浊度传感器1的设置位置可能会有差异，例如可以将浊度传感器1安装在洗碗机的其他部位，但为了实现通过浊度传感器1进行排水故障检测，而且是在节水状态下进行检测，需保证浊度传感器1位于排水口略上的位置处，这样设置，可保证在洗碗机排水过程中，由于浊度传感器1未处于排水通道中，使得浊度传感器1能够在排水后暴露在空气中，在下一次进水过程中，充分检测V形变化趋势或上升/下降趋势，即便有少许残留，也会存在排水通道或是水槽2底部，不会影响浊度传感器1的参数输出，只有当出现排水故障时，大量洗涤后的水未排出，使得浊度传感器1始终处于洗涤水中，在进水过程中无法检测出相应的参数变化趋势，实现排水故障报警，而浊度传感器1位置略高于排水管接口，在进水过程中检测排水故障时，所需的判断水量较少，在实现检测目的的同时，还可以达到节水的效果。
在本发明中，可采用现有技术中常用的浊度传感器，利用光的折射原理实现浊度判断。在安装过程中，浊度传感器1需倾斜设置，保证浊度传感器1的输入端和输出端不在同一水平面上，浊度传感器1的发光二极管作为发射端，发出光束，经折射，浊度传感器1的光敏三极管作为接收端，接收折射回来的光束，转化为测量参数，并将参数输出给系统，即洗碗机的控制程序，判断参数变化曲线的变化趋势。
本发明提供的一种可以利用浊度传感器的测量参数，在步骤S2中，采用排水检测算法对浊度进行检测，收集浊度值的参数信息，实现在无水位开关或水位传感器的情况下对排水情况进行监控，从而判断排水系统是否存在故障的检测方法。
浊度参数值可以是经过各种与浊度传感器相关参数经过某些数学运算得到的数值，包括但不限于浊度传感器1测量电压与校准电压之差，浊度传感器1测量电压与标准电压之商等。
图3为排水检测算法的流程，如图3所示，本发明步骤S2中采用的排水检测算法包括如下流程：
A1，进水程序开始；
A2，预设时间后，确定浊度传感器检测得来的浊度参数初始值；
A3，判定初始值与系统预设的浊度初始值正常数值范围(A0,Am)的关系，即初始值在正常值范围(A1,Am-1)内或在正常值范围(A1,Am-1)外且接近极限值A0,Am，并以此确定影响数值的大小，进而确定进水过程中需要满足的上升幅度和下降幅度；
A4，进水检测进入到浊度检测值下降阶段，在下降过程中检测到浊度值等于初始值与下降幅度之差后，检测之后的浊度传感器的最小数值；
A5，检测到最小数值后，进水检测进入到浊度传感器检测参数值上升阶段，当浊度传感器检测到浊度值大于最小数值与上升幅度之和后，排水检测算法完成，此时系统收到的浊度值参数，得到浊度参数变化的曲线。
A6，在检测过程中，当下降幅度和上升幅度都满足，水位检测成功，若未满足下降幅度和上升幅度，则排水检测失败，重回步骤S2。
排水检测算法是在进水阶段进行，非排水阶段对水位进行检测。在进水阶段，配合水槽2的结构，进水阀按照系统发出的信号工作，开始进水，在进水过程中通过浊度传感器1在不同进水阶段得到的浊度参数值形成的曲线进行排水故障检测。进水量需要根据浊度传感器1的安装位置及水槽2的结构确定，进水量应为水槽2内部从无水到能完全浸没过浊度传感器1，在本发明中，通过控制进水时间来控制进水量，保证浊度传感器1能够充分浸没。浊度传感器1的安装位置及水槽2的结构影响光在进水过程中的折射角度，综合温度、水流流向、水流速度、浊度传感器1自身测量偏差等因素，利用光的折射原理，在该进水阶段(进水阶段，即A1阶段)，浊度传感器1参数输出端会产生较低的电压，因浊度传感器1在空气中的测量数值与完全浸没入清水中的测量数值非常接近。
将浊度传感器1的安装位置、水槽结构、水流流向、水流速度、水温、浊度传感器1自身测量偏差等会影响传感器测量值的因素定义为影响因子，这些影响因子在进水阶段对浊度传感器1测量参数值产生的影响定义为影响数值。初始值不同，影响数值也不同，相应的，在检测过程中得到的变化趋势也不同。
理论上讲，在不考虑初始值大小，且影响数值为定值的理想情况下，洗碗机执行进水程序，在进水过程中，因浊度传感器1在空气中的测量数值与完全浸没入清水中的测量数值非常接近，因此随着水位逐渐浸没过浊度传感器1，浊度传感器1测量到的浊度参数值先下降，下降到低峰值后，测量参数值再逐渐上升，因此浊度传感器1的测量参数输出后大体呈V形，在本发明中,当初始值位于初始值正常数值范围(A0,Am)内时，即利用该进水阶段的V形趋势判断进水之前洗碗机内部的水是否被排空，进而判断是否存在排水故障。图4为当初始值位于初始值正常数值范围(A0,Am)内不同运行阶段和条件下浊度传感器1测量的参数值的变化规律图。从图4中可以看出在进水阶段，虽然浊度参数构成的参数曲线各不相同，曲线斜度大小各有差异，但大体均呈V字形，即浊度传感器1的测量值整体上呈现出V形变化趋势。
因为洗碗机在整个清洗过程中，影响进水阶段开始时温度传感器1检测数值的因素包括有上一次洗涤阶段后附着在机器水槽中的残留物，上一次洗涤阶段若添加化学辅助洗涤剂等因素产生的泡沫，以及其他可能的影响因素。浊度传感器1在进水开始阶段时检测到初始阶段(进水预定时间内)时检测到的初始值受到上述因素的影响有很大的差别，在进水过程中浊度传感器检测到的浊度值的下降幅度和上升幅度也受上述因素的影响。因此，在本发明中，充分考虑进水开始预设时间内浊度传感器1检测到的浊度参数初始值的大小，以及在不同状态下，影响数值的情况。经大量试验得到，在不同初始值下，对应的影响数值的大小不同，进而确定在进水过程中需要满足的下降幅度和上升幅度也不同。
从大量实验可知，浊度参数的初始值不同，对应的影响参数也会不同，但进水初始过程中，浊度传感器1检测到的浊度参数的初始值会有一个大体的范围，浊度参数的初始值会有一个浊度参数的初始值正常数值范围(A0,Am)，其中A0为浊度参数的下限值，Am为浊度参数的上限值，当实际初始值落在正常值范围(A1,Am-1)中，或实际初始值在正常值范围(A1,Am-1)外而接近A0或Am，即初始值落在初始值正常数值范围(A0,Am)的不同区域时，分别对应不同的影响数值，在检测过程中，获得不同的浊度参数变化曲线。
为进一步精确检测水位，提高水位检测准确率，可将浊度参数的初始值正常数值范围(A0,Am)细分为可细分为多个区域范围(A0,A1)，(A1,A2)……(Ai,Ai+1)……(Am-1,Am)，其中，0≤i≤m，每个区域范围对应一个影响数值，其中区域范围(A0,A1)为实际初始值接近下限值A0的情况，区域范围(Am-1,Am)为实际初始值接近上限值的情况，正常数值范围(A1,Am-1)同样被划分为多个数值连续的区域范围(A1,A2)……(Ai,Ai+1)……(Am-2,Am-1)，每个区域范围对应一个相同或不同的影响数值。可根据大量试验得出浊度参数值的m-1个区域范围分别对应的影响数值，当实际初始值接近极限值A0或Am时，即区域范围(A0,A1)、(Am-1,Am)不再细分为多个区域范围，统一被认定为接近极限值A0或Am的情况，而统一对应一个固定的影响数值。根据浊度传感器1的初始值所在范围(Ai,Ai+1)确定影响数值，进而确定在进水过程中需要满足的下降幅度和上升幅度。在本发明中，影响数值即为在下降或上升过程中应该达到的下降幅度或上升幅度。
总之，当初始值在正常值范围(A1,Am-1)内，即不接近于上、下极限值时，需要检测到一个完整的V形变化趋势，当初始值虽然在初始值正常数值范围(A0,Am)中，但初始值接近A0或Am时，只需检测上升或下降趋势即可。如为更准确的进行水位检测，根据前述方法，将初始值正常数值范围(A0,Am)划分为多个区域范围(A0,A1)，(A1,A2)……(Ai,Ai+1)……(Am-1,Am)，其中，0≤i≤m，当初始值位于(A0,A1)的区域范围内时，排水检测算法设定跳过下降过程的检测，只对上升过程进行检测；初始值处于(Am-1,Am)区域范围内时，排水检测算法设定跳过上升过程的检测，只对下降过程进行检测。
在实际应用中，会有特殊情况出现，如在进水开始时，水槽底部泡沫存留较多，导致浊度传感器1的初始值比较接近下限值A0，在进水检测过程中不会满足下降幅度，即，不会出现实测参数值逐渐下降的情况，或下降幅度小到可以忽略不计，此时系统无法检测到有效的V形曲线趋势，按照前述程序，将被视为检测失败，但实际却是正常情况，为避免这种误判，算法设定，跳过下降过程(步骤A4)的检测，只对上升过程(步骤A5)进行检测，当检测到具有上升趋势时，视为检测成功；再如，在进水开始时，水槽底部存留很脏的残留物，导致进水过程中浊度传感器1的初始值比较接近上限值Am时，在进水检测过程中不会满足上升幅度，即不会出现实测浊度参数值逐渐上升的情况，或是上升幅度小到可以忽略不计，此时系统同样无法检测到有效的V形曲线趋势，按照前述程序，将被视为检测失败，为避免这种误判，算法设定，跳过上升过程(步骤A5)的检测，只对下降过程(步骤A4)进行检测，当检测到下降趋势时，视为检测成功。
在进水开始时，预设时间内，选取一个稳定的浊度传感器1的参数值作为初始值，这个初始值，可以为进水过程中，预设时间内检测到的浊度参数值的最低值。
在本实施例中，以洗碗机为例对排水检测算法给出一个实验数据：
经大量实验统计，浊度传感器1可检测到的初始参数值范围大约在30至2000之间，即，浊度参数的初始值正常数值范围(A0,Am)定为(0，2500)，可将此极限范围再细分为：(0，200)、(200，600)、(600，1200)、(1200，2000)、(2000，2500)五个区域范围，在进水开始时，3S(预设时间)内选取一个稳定的浊度传感器1检测到的最低值作为初始值，判断实测的初始值与上述五个区域范围，以及上限值2500，下限值0之间的对应关系，若：
1.初始值<200，落在(0，200)的区域范围内，视为初始值太低，即接近于下限值0，在进水过程中无法检测到更低数值，则算法接受浊度传感器数值从一个很低的值上升到正常数值，即只存在一个浊度传感器参数值的上升过程，此时，算法设定，省略对数值下降趋势(步骤A4)的检测，只检测上升(步骤A5)趋势。当上一次洗涤完成后，有大量泡沫存留，会出现这种浊度传感器初始值比较低的情况。
2.当200<初始值<600，初始值落在(200，600)的区域范围内，在进水过程中要求完整的V形变化趋势。要求在下降过程中，影响数值大小即下降幅度为50，即检测到的浊度传感器1最小参数值将小于初始值减去50，要求在上升过程中，影响数值大小即上升幅度为50，即检测到浊度传感器数值大于下降过程中的最小值加上50，视为得到一个有效的上升趋势，形成一个完整的V形变化趋势。下降和上升过程都满足，才算检测到有效参数。
3.当600<初始值<1200，初始值落在(600，1200)的区域范围内，在进水过程中要求完整的V字变化趋势。此时，要求在下降过程中，影响数值大小即下降幅度为100，即检测到的最小参数值将小于初始值减去100，要求在上升过程中，影响数值大小即上升幅度为100，即检测到浊度传感器数值大于下降过程中的最小值加上100，视为得到一个有效的上升趋势，形成一个完整的V形变化趋势。下降和上升过程都满足，才算检测到有效参数。
4.当1200<初始值<2000，初始值落在(1200，2000)的区域范围内，在进水过程中要求完整的V字变化趋势。要求在下降过程中，影响数值大小即下降幅度为200，即检测到的最小参数值将小于初始值减去200，要求在上升过程中，影响数值大小即上升幅度为200，即检测到浊度传感器数值大于下降过程中的最小值加上200，视为得到一个有效的上升趋势，形成一个完整的V形变化趋势。下降和上升过程都满足，才算检测到有效参数。
5.当2000<初始值，视为初始值接近上限值2500，只检测下降过程。要求在下降过程中，影响数值大小为220，即需要满足的下降幅度为220，检测到的浊度传感器数值小于初始值减去220，下降满足后，才算检测到有效参数。上一次洗涤完成后，若在机器底部有很脏的污水存留，并且污水未没过浊度传感器时会出现这种情况。
由电磁阀控制进水，可通过控制进水时间来控制总进水量，也可根据流量来控制总进水量，此为常规技术，不是本发明的重点，在此不再赘述。
因洗碗机、洗衣机等用水设备中，大部分的控制方式及机械原理相通，因此以洗碗机为例的排水检测方法及流程也同样适用于洗衣机等用水设备中，可以说，这是一种用水设备通用的排水故障检测方法，而浊度传感器1在洗碗机中的安装位置和方式也可类推到其他如洗衣机的用水设备中，如浊度传感器1安装在用水设备的水槽侧壁上，确保可接触到判断水量即可。
综上所述，本发明提供的利用浊度传感器进行排水故障的检测方法，与现有技术相比，具有如下优点：
1.取消水位开关或是水位传感器，降低产品成本，降低产品部件故障率；
2.减少接口，减少可漏水隐患；
3.检测方法简单易行，易对现有产品进行改进；
4.节水节能；
5.开发了浊度传感器除脏度检测、温度检测外还可检测排水情况，从而判断是否排水故障的新功能；
6.针对不同初始值，分别对应不同的曲线趋势，提高水位检测准确率。
如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用水设备排水故障检测方法，包括安装在用水设备内部的浊度传感器，其特征在于：所述排水故障检测方法包括如下步骤，
S1，进水程序开始运行；
S2，进水开始，预设时间内，选取浊度传感器记录的一个稳定数值为初始值，同时记录初始值后浊度传感器输出的浊度参数变化曲线；
S3，当初始值在系统预设的初始值正常数值范围(A0,Am)内时，检测参数变化曲线是否存在V形变化趋势，如是，视为检测到有效参数，水位检测成功，则按程序设定执行下一程序，即执行洗涤程序剩余阶段，如否，视为未检测到有效参数，水位检测失败，停止进水，进行排水操作，并重新进行S2步骤；当初始值接近极限值A0、Am时，检测参数变化曲线是否有上升或下降趋势，如是，视为检测到有效参数，水位检测成功，则按程序设定执行下一程序，即执行洗涤程序剩余阶段，如否，视为未检测到有效参数，水位检测失败，停止进水，进行排水操作，并重新进行S2步骤；
S4，当执行n次S2、S3步骤后仍未能检测到有效参数时，判断为存在排水故障，进行排水故障报警。
2.如权利要求1所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：在进水程序开始后，确定初始值之前，还需要进行以下操作：
设定循环变量n；
所述循环变量n为循环执行步骤S2、S3进行检测的次数。
3.如权利要求2所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：进行循环检测过程中，还包括，
S31，当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势时，或当初始值接近极限值A0,Am，而未检测到上升或下降趋势时，执行循环变量n自减过程；
S32，对循环变量n自减值是否为零进行判断，
S33，当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势，或当初始值接近极限值A0,Am，而未检测到上升或下降趋势，但自减后的n≠0时，继续进行排水操作，排水后，进入S2步骤；当初始值落在正常值范围(A1,Am-1)内，而未检测到V形变化趋势，或当初始值接近极限值A0,Am，而未检测到上升或下降趋势，且自减后的n＝0时，判断为用水设备排水故障，发出报警提示。
4.如权利要求1所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：所述排水故障检测开始于第二次洗涤进水阶段，在所述步骤S1之前包括，
前置步骤S0，洗涤程序开始运行，按程序设计进行正常的第一次进水及洗涤过程，洗涤结束后排水，进入第二次洗涤过程,再进行排水故障检测。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：步骤S3中，采用排水检测算法进行浊度参数的检测和收集，所述排水检测算法包括如下流程：
A1，进水程序开始；
A2，预设时间后，确定浊度传感器检测得来的浊度参数初始值；
A3，判定初始值与系统预设的浊度初始值正常数值范围(A0,Am)的关系，并以此确定影响数值的大小，进而确定进水过程中需要满足的上升幅度和下降幅度；
A4，进水检测进入到浊度检测值下降阶段，在下降过程中检测到浊度值等于初始值与下降幅度之差后，检测之后的浊度传感器的最小数值；
A5，检测到最小数值后，进水检测进入到浊度传感器检测参数值上升阶段，当浊度传感器检测到浊度值大于最小数值与上升幅度之和后，排水检测算法完成。
A6，在检测过程中，当下降幅度和上升幅度都满足，水位检测成功，若未满足下降幅度和上升幅度，则排水检测失败，重回步骤S2。
6.如权利要求5所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：当初始值位于初始值正常数值范围(A0,Am)内，且接近于下限值A0时，排水检测算法设定跳过下降过程的检测，只对上升过程进行检测；当初始值位于初始值正常数值范围(A0,Am)内，且接近上限值Am时，排水检测算法设定跳过上升过程的检测，只对下降过程进行检测。
7.如权利要求5所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：系统预设的初始值正常数值范围(A0,Am)，可细分为多个区域范围(A0,A1)，(A1,A2)……(Ai,Ai+1)……(Am-1,Am)，其中，0≤i≤m，每个区域范围对应一个影响数值。
8.如权利要求7所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：当初始值位于(A0,A1)的区域范围内时，排水检测算法设定跳过下降过程的检测，只对上升过程进行检测；当初始值处于(Am-1,Am)时，排水检测算法设定跳过上升过程的检测，只对下降过程进行检测。
9.如权利要求5所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：所述初始值为进水开始，预设时间内，浊度传感器检测到的最低值。
10.如权利要求5所述的一种用水设备排水故障检测方法，其特征在于：影响数值为上升或下降过程中应达到的上升幅度或下降幅度。
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