CN108111360B - 用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，该系统包括：传感器，洗碗机主控板，网络通讯模块，服务器，维修处理单元，数据分析单元和程序设计单元；洗碗机主控板置于商用洗碗机内部通过网络通讯模块与服务器连接，收集传感器采集的运行数据并进行预处理得到故障信息，通过网络通讯模块将运行数据和故障信息发送到服务器；服务器判断出故障类型后将信息发送给维修处理单元进行处理，无法判断出故障类型时将信息发送到数据分析单元进行处理，利用程序设计单元根据处理结果编写新的故障诊断算法，通过网络通讯模块将故障诊断算法更新于洗碗机主控板中。本发明能够自动诊断、监控和预测商用洗碗机的多种故障和不当操作。

Description

用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统

技术领域

本发明涉及洗碗机自动控制技术领域，尤其涉及一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统。

背景技术

洗碗机是用来自动清洗碗、筷、盘、碟、刀、叉等餐具的设备，它为餐厅、宾馆、机关单位食堂的炊事人员减轻了劳动强度，提高了工作效率，并增进清洁卫生。

洗碗机按用途分为商用洗碗机和家用洗碗机，其中，商用洗碗机适用于商业用途，主要用于宾馆、饭店、餐厅等，其特点是高温、大强度和短时间处理。

商用洗碗机由多个部件组成，除基本的机械结构(如结构框架、主洗水箱、漂洗水箱)之外，大致可以分为以下六个系统：

(1)主洗电加热系统：主要由电流电压传感器、主洗水箱温度传感器、主洗水箱加热管、主洗水箱过热保护器(选配)、主洗水箱温度控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是加热和保持主洗水箱之中主洗水的温度。

(2)主洗水箱水位控制与喷淋系统：主要由电流电压传感器、主洗水箱水位传感器，主洗水泵、主洗管路、主洗管路压力传感器(选配)、主洗喷淋臂、主洗喷淋臂转速传感器(选配)、主洗水位与喷淋控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是保证主洗水箱之中的水量能够满足洗涤的需要，并执行主洗流程。

(3)漂洗电加热系统：主要由电流电压传感器、漂洗水箱温度传感器、漂洗水箱加热管、漂洗水箱过热保护器、漂洗水箱温度控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是加热和保持漂洗水箱之中漂洗水的温度。

(4)漂洗水箱水位控制与喷淋系统：主要由电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器，漂洗水泵、漂洗管路、漂洗管路压力传感器(选配)、漂洗喷淋臂、漂洗喷淋臂转速传感器(选配)、漂洗水位与喷淋控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是保证漂洗水箱之中的水量能够满足洗涤的需要，并执行漂洗流程。

(5)洗剂分配器：主要由洗涤剂泵(含泵头、电机和电机转速传感器)、催干剂泵(含泵头、电机和电机转速传感器)、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计、电源和相关管路组成。其功能是向主洗水箱和漂洗水箱内定时、定量地输送洗涤所需要的洗剂。

(6)其他传感器系统：漏水传感器、门磁开关、滤网位置传感器、主洗水浑浊度传感器、洗剂浓度传感器等。

现有技术中，用于商用洗碗机的控制技术分为两种，第一种是已经逐步淘汰的继电器控制技术，在这种控制方式中，没有单片机的参与，而是完全通过普通继电器、接触器、时间继电器来完成自动洗碗流程。这种洗碗机不具备自动故障诊断和数据监控的能力。

第二种是目前的主流技术，即采用单片机进行控制，但这种技术并没有进行联网或虽然联网但只能上传清洗的框数，而不能上传洗碗机全部的传感器和运行数据。这种控制方式的缺点如下：

(1)只能进行非常简单的故障诊断，比如加热管彻底损坏等。不能够通过数据分析确定非常复杂的问题，比如漂洗加热管三个回路中有一个回路发生损坏。

(2)精确判定故障的能力有限，尤其是不能判断是传感器出了问题还是传感器监控的系统出了问题。比如，如果漂洗水箱温度长时间不上升，这种方案也不能够判定到底是加热管出了问题，还是温度传感器出了问题。

(3)无法根据设备运行状态的变化而提前预测故障。

(4)只能通过显示屏显示错误代码，而不能直接告知使用者或维修者具体出现的是什么故障。

(5)维修人员无法通过分析洗碗机数据来分析故障起因。

(6)无法在线升级，出厂时写入的故障诊断代码无法更新。

(7)不能通过监控数据来判定是否使用得当。

综上可以看出，在现有技术中，用于商用洗碗机的自动诊断控制系统主要是通过洗碗机上的单片机收集各传感器信息，进行故障诊断，然后通过显示屏将故障代码显示出来。但这种自动诊断控制系统在商用洗碗机工作不正常时，维护人员和操作人员不易发觉；操作人员的不当操作也难以被发现和纠正；而当洗碗机出现故障时，维修人员不能快速准确地判断出故障所在。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，以对商用洗碗机的运行情况进行自动故障诊断和数据监控预测。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明的实施例提供了一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，包括：传感器，洗碗机主控板，网络通讯模块和服务器，所述传感器和所述洗碗机主控板置于商用洗碗机的内部，所述服务器置于洗碗机的外部，所述洗碗机主控板通过所述网络通讯模块与所述服务器进行通信；

所述洗碗机主控板，用于控制洗碗机以及收集所述传感器采集的洗碗机的运行数据，并通过本地故障诊断算法进行预处理得到故障信息，通过所述网络通讯模块将运行数据和故障信息发送到所述服务器；

所述服务器，用于接收、存储和处理运行数据和故障信息，根据运行数据和故障信息进行自动诊断判断出预设的故障类型，并将进行数据分析得出的新的故障类型的诊断算法，通过所述网络通讯模块发送到所述洗碗机主控板。

优选地，所述系统还包括：维修处理单元，数据分析单元，程序设计单元和显示屏，所述显示屏置于洗碗机的外壳上或外壳外部，所述显示屏与所述洗碗机主控板进行连接，所述维修处理单元和所述数据分析单元分别与所述服务器连接，所述维修处理单元和所述数据分析单元连接，所述数据分析单元和所述程序设计单元连接，所述程序设计单元与所述服务器连接；

所述服务器根据运行数据和故障信息判断出故障类型后将信息发送给所述维修处理单元进行处理，无法判断出故障类型时将信息发送到所述数据分析单元进行处理，通过所述数据分析单元分析判断出新的故障类型，并利用所述程序设计单元根据所述数据分析单元的处理结果编写新的故障诊断算法，通过所述网络通讯模块将新的故障诊断算法更新于所述洗碗机主控板中；

所述显示屏，用于显示所述洗碗机主控板根据运行数据进行预处理得到的具体的故障信息，以及显示所述服务器根据所述洗碗机主控板上传数据进行分析得到的故障类型的具体故障信息，直接告知用户或维修人员具体的故障情况。

优选地，所述传感器，用于实时采集商用洗碗机运行过程中不同部位的运行数据，所述传感器的种类和数量根据商用洗碗机内部结构的具体情况进行设置；

所述网络通讯模块，用于将所述洗碗机主控板中的运行数据和故障信息传输到所述服务器，以及将服务器中更新的故障诊断算法传输到所述洗碗机主控板；还用于在所述洗碗机主控板被损坏时，向所述服务器报告所述洗碗机主控板已失去联络。

优选地，所述洗碗机主控板，用于周期性地收集各个传感器采集的运行数据；在所述洗碗机主控板中预先设置故障诊断算法作为本地故障诊断算法，根据本地故障诊断算法，所述洗碗机主控板将各个传感器采集的运行数据进行预处理后得到故障信息，并利用所述显示屏将故障信息进行显示；

对所述本地故障诊断算法进行更新，通过所述网络通讯模块将新的故障诊断算法传输到所述洗碗机主控板中，所述本地故障诊断算法与新的故障诊断算法共同构成新的本地故障诊断算法，实现所述洗碗机主控板的算法更新升级。

优选地，所述服务器，包括：数据库、故障诊断报告单元和数据异常预警单元；

所述数据库，用于存储所述洗碗机主控板发送的运行数据和故障信息；

所述故障诊断报告单元，用于处理所述洗碗机主控板发送的运行数据和故障信息，所述故障诊断报告单元对运行数据和故障信息进行精确的自动分析判断出故障类型，并将故障类型形成电子报表发送给维修处理单元进行处理；

所述数据异常预警单元，用于处理所述洗碗机主控板发送的运行数据，所述数据异常预警单元对洗碗机的运行数据进行自动分析，判断该运行数据是否与预设的正常洗碗机运行数据存在显著差异，若存在显著差异且不能被所述故障诊断报告单元判定出具体的故障类型，将运行数据发送给所述数据分析单元。

优选地，所述的服务器，还用于当接收到所述网络通讯模块报告所述洗碗机主控板已失去联络时，所述服务器中的所述故障诊断报告单元判定故障类型为控制器损坏。

优选地，所述故障诊断报告单元包括：温度故障交叉验证子单元；

所述温度故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的主洗温度控制系统和漂洗温度控制系统的故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的温度传感器、加热管和电流电压传感器的运行数据，判断温度传感器、加热管和电流电压传感器是否损坏。

优选地，所述故障诊断报告单元还包括：主洗水位和喷淋故障交叉验证子单元；

所述主洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的主洗水位和喷淋故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的电流电压传感器、主洗水箱水位传感器、主洗水泵、主洗管路压力传感器、主洗喷淋臂和主洗喷淋臂转速传感器的运行数据，判断电流电压传感器、主洗水箱水位传感器、主洗水泵、主洗管路、主洗管路压力传感器、主洗喷淋臂和主洗喷淋臂转速传感器是否损坏。

优选地，所述故障诊断报告单元还包括：漂洗水位和喷淋故障交叉验证子单元；

所述漂洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的漂洗水位和喷淋故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路压力传感器、漂洗喷淋臂和漂洗喷淋臂转速传感器的运行数据，判断电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路、漂洗管路压力传感器、漂洗喷淋臂和漂洗喷淋臂转速传感器是否损坏。

优选地，所述故障诊断报告单元还包括：分配器故障交叉验证子单元；

所述分配器故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的分配器故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的洗涤剂泵、催干剂泵、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计和电源的运行数据，判断洗涤剂泵、催干剂泵、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计和电源是否损坏。

优选地，所述数据分析单元，用于对所述数据异常预警单元发送的运行数据进行专门的数据分析，若判断该运行数据为洗碗机故障或者操作故障，所述数据分析单元将处理结果发送给所述程序设计单元编写新的故障诊断算法，以及发送给所述维修处理单元进行处理；

所述维修处理单元，用于接收所述故障诊断报告单元和所述数据分析单元判断出的故障类型，并根据故障类型对洗碗机进行维修处理；

所述维修处理单元，还用于接收用户的维修请求以及自行发现洗碗机故障，并对这些故障进行记录提交给数据分析单元，当所述故障诊断报告单元和所述数据分析单元未能提前或同时发现这些故障时，数据分析单元将研究相关的诊断或预测算法，并提交程序设计单元进行编写；

所述程序设计单元，用于编写、修改以及测试新的故障诊断算法，并将新的故障诊断算法传入服务器中，服务器通过所述网络通讯模块将新的故障诊断算法更新于所述洗碗机主控板中。由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例在商用洗碗机中内置洗碗机主控板，通过洗碗机主控板周期性地收集洗碗机中各个传感器采集的数据，运行本地故障诊断算法来判断洗碗机当前是否有故障，然后将所有运行数据和故障信息通过网络通讯模块发送到服务器；利用服务器接收主控板发送的数据并存入数据库中，对故障信息进行精确的自动诊断和报告并形成电子报表发送给维修人员进行处理，同时利用服务器对洗碗机数据进行自动分析和判断故障类型，当无法确定故障类型时将洗碗机数据发送给数据分析人员进行数据分析，并将数据分析后得到的新故障诊断算法通过网络通讯模块更新于洗碗机主控板中。本发明能够通过服务器端的数据分析进行交叉验证确定复杂的洗碗机故障问题，精确地判定故障的具体位置，根据洗碗机运行状态的变化预测故障，通过显示屏显示具体的故障信息，并根据新出现的故障情况及时更新洗碗机算法实现在线升级。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统的数据上传和分析流程图；

图3为本发明实施例提供的一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统的结构示意图，其中，30-洗碗机主控板，40-服务器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

本发明实施例提供了一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，以解决以下技术问题：

(1)洗碗机工作不正常时，洗碗工和维护人员不易察觉。

洗碗机在洗碗时是几乎封闭的，操作人员无法直接看到洗碗进程。加热管出现问题导致水温不够高，洗涤剂注入的过多或者过少，漂洗时喷出的水量太少导致未能把餐具上残留的洗涤剂冲洗干净，这些问题都很难被操作人员和维护人员发现。很多洗碗机因为这些原因并没有正常工作，而且会造成食品卫生安全隐患。

(2)操作人员的操作不当，难以被发现和纠正。

有的操作人员在使用洗碗机时操作不规范；比如在主洗完成后就以为整个清洗已经完毕了，立刻开盖将餐具取出，而此时餐具上残留的脏水和洗涤剂还未被漂洗干净。这会造成严重的食品卫生安全隐患。如果洗碗机没有全自动监控系统，就很难发现这些问题。

(3)洗碗机出现故障时，维修人员不容易迅速判断故障的具体位置。

当洗碗机出现故障，无法进行正常的洗涤工作时，有时原因比较复杂，维修人员不能通过洗碗机显示屏上的故障代码进行准确判断。通常需要将洗碗机挪出原位，打开盖板进行细致检查。而这会带来两个问题，一个是洗碗间一般空间狭小，洗碗机挪动不便，很难进行检修；另一方面，维修人员未必携带了所有的检测设备和替换部件；对于稍微复杂一点的故障，维修人员常常因为没有带工具或替换的部件而要往返多次，使得维修效率很低。

本发明提供了一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统。

本发明实施例提供的一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统的结构框图如图1所示，该系统包括：传感器，洗碗机主控板，显示屏，网络通讯模块，服务器，维修处理单元，数据分析单元和程序设计单元；传感器和洗碗机主控板置于商用洗碗机的内部，显示屏置于洗碗机的外壳上或外壳外部，传感器和显示屏与洗碗机主控板进行连接，洗碗机主控板通过网络通讯模块与服务器进行通信，服务器分别与维修处理单元和数据分析单元连接，维修处理单元和数据分析单元连接，数据分析单元和程序设计单元连接，程序设计单元与服务器连接。

该系统各组成部分的具体内容如下：

(1)传感器

传感器的种类和数量根据商用洗碗机内部结构的具体情况进行设置，传感器用于实时采集商用洗碗机运行过程中不同部位的运行数据。传感器的种类主要有：温度传感器、电流电压传感器(或电功率传感器)，水位传感器，压力传感器，角度或角速度传感器(如主洗喷淋臂转速传感器)，液体浓度传感器，浸水传感器和位置传感器。

商用洗碗机的洗涤步骤主要有主洗和漂洗，完成洗涤工作涉及的构成部件主要分为六个系统：

①主洗电加热系统

主要由电流电压传感器、主洗水箱温度传感器、主洗水箱加热管、主洗水箱过热保护器(选配)、主洗水箱温度控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是加热和保持主洗水箱之中主洗水的温度。

②主洗水箱水位控制与喷淋系统

主要由电流电压传感器、主洗水箱水位传感器，主洗水泵、主洗管路、主洗管路压力传感器(选配)、主洗喷淋臂、主洗喷淋臂转速传感器(选配)、主洗水位与喷淋控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是保证主洗水箱之中的水量能够满足洗涤的需要，并执行主洗流程。

③漂洗电加热系统

主要由电流电压传感器、漂洗水箱温度传感器、漂洗水箱加热管、漂洗水箱过热保护器、漂洗水箱温度控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是加热和保持漂洗水箱之中漂洗水的温度。

④漂洗水箱水位控制与喷淋系统

主要由电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器，漂洗水泵、漂洗管路、漂洗管路压力传感器(选配)、漂洗喷淋臂、漂洗喷淋臂转速传感器(选配)、漂洗水位与喷淋控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。其功能是保证漂洗水箱之中的水量能够满足洗涤的需要，并执行漂洗流程。

⑤洗剂分配器

主要由洗涤剂泵(含泵头、电机和电机转速传感器)、催干剂泵(含泵头、电机和电机转速传感器)、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计、电源和相关管路组成。其功能是向主洗水箱和漂洗水箱内定时、定量地输送洗涤所需要的洗剂。

⑥其他传感器系统

漏水传感器、门磁开关、滤网位置传感器、主洗水浑浊度传感器和洗剂浓度传感器等。

(2)显示屏

显示屏置于洗碗机的外壳上或外壳外部，并与洗碗机主控板进行连接。

显示屏，用于显示洗碗机主控板根据运行数据进行预处理得到的具体的故障信息，直接告知用户或维修人员具体的故障情况；以及显示服务器根据洗碗机主控板上传数据进行分析得到的故障类型的具体故障信息。

(3)洗碗机主控板

洗碗机主控板位于洗碗机的内部，用于周期性地收集各个传感器采集的运行数据，并对洗碗机的运行进行控制。

洗碗机主控板中内置本地故障诊断算法，根据本地故障诊断算法，洗碗机主控板将各个传感器采集的运行数据进行预处理后得到故障信息。

洗碗机主控板通过网络通讯模块将运行数据和故障信息发送到服务器。

(4)网络通讯模块

网络通讯模块，用于将洗碗机主控板中的运行数据和故障信息传输到服务器，以及将服务器中更新的故障诊断算法传输到洗碗机主控板。

网络通讯模块，还用于在洗碗机主控板被损坏时，向所述服务器报告洗碗机主控板已失去联络。

(5)服务器

服务器包括：数据库、故障诊断报告单元和数据异常预警单元；用于接收、存储和处理洗碗机主控板发送的运行数据和故障信息。

故障诊断报告单元与维修处理单元连接，用于处理洗碗机主控板发送的运行数据和故障信息，故障诊断报告单元对运行数据和故障信息进行精确的自动分析后判断出故障类型，并将故障类型形成电子报表发送给维修处理单元进行处理。

数据异常预警单元与数据分析单元连接，用于处理洗碗机主控板发送的运行数据，数据异常预警单元对洗碗机的运行数据进行自动分析，判断该运行数据是否与预设的正常洗碗机运行数据存在显著差异，若存在显著差异且不能被所述故障诊断报告单元判定出具体的故障类型，将运行数据发送给数据分析单元。

所述故障诊断报告单元包括：温度故障交叉验证子单元，主洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，漂洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，以及分配器故障交叉验证子单元；

温度故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的主洗温度控制系统和漂洗温度控制系统的故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的温度传感器、加热管和电流电压传感器的运行数据，判断温度传感器、加热管和电流电压传感器是否损坏。

主洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的主洗水位和喷淋故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的电流电压传感器、主洗水箱水位传感器、主洗水泵、主洗管路压力传感器、主洗喷淋臂和主洗喷淋臂转速传感器的运行数据，判断电流电压传感器、主洗水箱水位传感器、主洗水泵、主洗管路、主洗管路压力传感器、主洗喷淋臂和主洗喷淋臂转速传感器是否损坏。

漂洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的漂洗水位和喷淋故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路压力传感器、漂洗喷淋臂和漂洗喷淋臂转速传感器的运行数据，判断电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路、漂洗管路压力传感器、漂洗喷淋臂和漂洗喷淋臂转速传感器是否损坏。

分配器故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的分配器故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的洗涤剂泵、催干剂泵、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计和电源的运行数据，判断洗涤剂泵、催干剂泵、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计和电源是否损坏。

(6)数据分析单元

数据分析单元接收来自于数据异常预警单元发送的数据，用于对所述数据异常预警单元发送的运行数据进行专门的数据分析，若判断该运行数据为洗碗机故障或者操作故障，所述数据分析单元将处理结果发送给所述程序设计单元编写新的故障诊断算法，以及发送给所述维修处理单元进行维修处理。

(7)维修处理单元

维修处理单元接收故障诊断报告单元和数据分析单元判断出的故障类型，并根据故障类型对洗碗机进行维修处理。

维修处理单元也会收到用户的维修请求以及自行发现洗碗机故障，并对这些故障进行记录提交给数据分析单元，当故障诊断报告单元和数据分析单元未能提前或同时发现这些故障时，数据分析单元将对维修处理单元提交的故障记录研究相关的诊断或预测算法，并提交程序设计单元进行程序编写和修改。

(8)程序设计单元

程序设计单元，用于编写、修改以及测试新的故障诊断算法；当对新的故障诊断算法进行测试确认后，将新的故障诊断算法传入服务器中，服务器通过网络通讯模块将新的故障诊断算法更新于洗碗机主控板的本地故障诊断算法中。

本发明实施例采用以上系统各组成部分，进行商用洗碗机的自动诊断和数据监控预测的具体实施方法如下：

洗碗机主控板周期性地收集各传感器采集的运行数据，并通过本地故障诊断算法进行预处理得到故障信息，通过网络通讯模块将运行数据和故障信息发送到服务器。服务器接收、存储和处理运行数据和故障信息，根据运行数据和故障信息判断出故障类型后将信息发送给维修处理单元进行处理；无法判断出故障类型时，将信息发送到所述数据分析单元进行处理，并利用程序设计单元根据数据分析单元的处理结果编写新的故障诊断算法，通过网络通讯模块将新的故障诊断算法更新于所述洗碗机主控板的本地故障诊断算法中。

本发明实施例提供的一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统的结构示意图如图3所示，该系统主要包括：洗碗机主控板和服务器。

该系统的运行原理如下：

洗碗机主控板采集洗碗机的运行数据传输到服务器，通过洗碗机主控板内置的本地故障诊断算法和服务器端进行的数据分析，可实现两种模式的故障诊断分析，从而判断故障，以及发现洗碗机使用不当的行为。

洗碗机主控板周期性地从各个传感器中收集数据，同时运行本地故障诊断算法来判断洗碗机当前是否有故障。主控板将所有运行数据以及故障信息(如果发现有故障的话)一起经由洗碗机的网络通讯模块发送到服务器。

洗碗机主控板，还用于预先内置故障诊断算法作为本地故障诊断算法，根据本地故障诊断算法对洗碗机运行数据进行预处理得到故障信息，并利用显示屏将故障信息进行显示。对本地故障诊断算法进行更新，通过网络通讯模块将新的故障诊断算法传输到洗碗机主控板中，本地故障诊断算法与新的故障诊断算法共同构成新的本地故障诊断算法，实现洗碗机主控板的算法更新升级。

服务器，一方面将洗碗机的所有运行数据和故障信息都存入数据库，另一方面将这些运行数据和故障信息都发送给运行在服务器上的故障诊断报告单元。故障诊断报告单元对故障进行更精确的自动分析并形成电子报表发送给维修处理单元进行处理。

同时，服务器将洗碗机的运行数据发送给运行在服务器上的数据异常预警单元。数据异常预警单元会对洗碗机的运行数据进行自动分析，判断是否与正常的洗碗机运行数据存在显著差异。如果存在差异，且不能被现有故障诊断报告单元判定为具体的故障类型，那么数据异常预警单元就会把数据发送给数据分析单元进行数据分析。如果判定为洗碗机故障或者其他运行问题(如洗碗操作人员使用洗碗机的方式不对)，数据分析单元中的分析人员一方面会提请维修处理单元进行处理，另一方面会要求程序设计单元修改自动的故障诊断算法。程序设计单元修改并测试了新的自动故障诊断算法后，会通过服务器及网络通讯模块更新位于洗碗机主控板上的相关程序。

服务器，还用于当接收到网络通讯模块报告洗碗机主控板已失去联络时，通过服务器中的故障诊断报告单元判定故障类型为控制器损坏。

实施例二

该实施例提供了一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，该系统的数据上传和分析流程图如图2所示，具体可以包括如下的模块：传感器，洗碗机主控板，网络通讯模块，服务器，维修处理，数据分析和程序设计；根据该系统可对洗碗机的运行数据进行综合分析，实现系统的交叉验证，判定具体的故障范围。

洗碗机主控板周期性地从各个传感器收集数据，同时运行本地故障诊断算法来判断洗碗机当前是否有故障。主控板将所有运行数据以及故障信息(如果发现有故障的话)一起经由洗碗机的网络通讯模块发送到服务器。

服务器一方面将洗碗机的所有运行数据和故障信息都存入数据库，另一方面将这些都发送给运行在服务器上的故障诊断和报告系统。该系统对故障进行更精确的自动分析并形成电子报表发送给维修处理单元进行处理。

同时，服务器将洗碗机数据发送给运行在服务器上的数据异常预警系统。这一系统会对洗碗机数据进行自动分析，判断是否与正常的洗碗机运行数据存在显著差异。如果存在差异，且不能被现有故障诊断系统判定具体的故障类型，那么预警系统就会把数据发送给专门的数据分析单元进行数据分析。如果判定为洗碗机故障或者其他运行问题(如洗碗操作人员使用洗碗机的方式不对)，分析人员一方面会提请维修处理单元进行处理，另一方面会要求程序设计单元修改自动诊断算法。

维修处理单元有时也会收到客户的维修请求或自行发现洗碗机故障，维修处理单元会将这些故障记录提交给数据分析单元。当自动诊断程序和数据分析单元未能提前或同时发现这些故障时，数据分析单元就会研究相关的诊断或预测算法，并提交程序设计单元修改。

程序设计单元修改并测试了新的自动诊断算法后，会通过服务器及洗碗机之间的网络通讯模块更新位于洗碗机主控板上的相关程序。

该实施例可将洗碗机中的运行数据上传到服务器中，并分别在洗碗机的主控板和服务器进行洗碗机工作模式的分析，从而判断故障，以及发现洗碗机使用不当的行为。

利用该系统，对洗碗机内部系统的故障交叉验证具体方式如下：

(1)主洗温度控制系统、漂洗温度控制系统的故障交叉验证

该系统主要由电流电压传感器、主洗/漂洗水箱温度传感器、主洗/漂洗水箱加热管、主洗/漂洗水箱过热保护器(选配)、主洗/漂洗水箱温度控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。

其中，温度传感器、加热管和电流电压传感器(电功率传感器)能够互相验证是否损坏。

加热时温度不上升而电流电压传感器报告电功率正常，则很有可能是温度传感器损坏。

加热时温度不上升而电流电压传感器报告电功率显著低于加热管额定功率，则很有可能是加热管损坏。

加热时温度上升而电流电压传感器报告电功率显著低于或显著高于加热管额定功率，则很有可能是电流电压传感器损坏。

若控制器(亦即洗碗机主控板)损坏，则网络通讯模块将向服务器报告与控制器失去联络，服务器故障诊断将判定控制器损坏。

控制器损坏时，过热保护器将保护系统不至于发生过热危险。

(2)主洗水位和喷淋故障的交叉验证

主要由电流电压传感器、主洗水箱水位传感器，主洗水泵、主洗管路、主洗管路压力传感器(选配)、主洗喷淋臂、主洗喷淋臂转速传感器(选配)、主洗水位与喷淋控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。

在主洗进水的过程中：

若进水水路(通常为漂洗泵-漂洗喷淋臂)数据正常，电流电压传感器数据正常，水位传感器报告水位基本不变，则可以判定为水位传感器故障或废水排出过快。这可以在服务器上通过进一步分析系统数据来分辨。

若进水水路(通常为漂洗泵-漂洗喷淋臂)数据正常，电流电压传感器报告电功率显著低于或显著高于进水水路额定功率，水位传感器报告水位上升速度正常，则可以判定为电流电压传感器故障。

若进水水路(通常为漂洗泵-漂洗喷淋臂)数据异常(如漂洗喷淋臂转速传感器显示转速显著高于或显著低于正常值)，电流电压传感器数据正常，水位传感器报告水位上升速度正常，则可以判定为进水水路中的传感器故障。

在主洗喷淋的过程中：

若主洗压力传感器数据正常，主洗喷淋臂转速传感器数据正常，电流电压传感器显著低于或显著高于主洗泵额定功率，则可以判定为电流电压传感器故障。

若主洗压力传感器数据正常，主洗喷淋臂转速传感器报告转速显著低于或显著高于主洗喷淋臂的正常转速，电流电压传感器数据正常，则可以判定为主洗喷淋臂或主洗喷淋臂转速传感器故障。这可以在服务器上进一步分析系统数据来分辨。

若主洗压力传感器报告压力数据显著低于或显著高于主洗管路的正常压力，主洗喷淋臂转速传感器数据正常，电流电压传感器数据正常，则可以判定为主洗压力传感器故障。

若多个传感器报告数据偏离各自的正常工作范围，则可以判定其监控的硬件系统出现了故障。比如，主洗压力传感器报告压力显著低于正常压力，主洗喷淋臂转速传感器报告转速显著低于正常转速，电流电压传感器报告功率显著低于主洗水泵额定功率，而主洗水位传感器报告水位正常，则说明主洗水泵损坏。

若控制器(亦即洗碗机主控板)损坏，则网络通讯模块将向服务器报告与控制器失去联络，云端故障诊断将判定控制器损坏。

(3)漂洗水位和喷淋故障的交叉验证

主要由电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路、漂洗管路压力传感器(选配)、漂洗喷淋臂、漂洗喷淋臂转速传感器(选配)、漂洗水位与喷淋控制器(通常是洗碗机主控单片机)组成。

在漂洗进水的过程中：

进水水量传感器数据正常，水位传感器报告水位基本不变，则可以判定为水位传感器故障。

进水水量传感器报告进水量显著低于正常进水量，传感器数据正常，则可以判定为进水水量传感器故障。

在漂洗喷淋的过程中：

若漂洗压力传感器数据正常，漂洗喷淋臂转速传感器数据正常，而电流电压传感器报告电功率数据显著低于漂洗水泵额定功率，则可以判定为电流电压传感器故障。

若漂洗压力传感器数据正常，漂洗喷淋臂转速传感器报告转速显著低于或显著高于正常转速，电流电压传感器数据正常，则可以判定为漂洗喷淋臂或漂洗喷淋臂转速传感器故障。这可以通过进一步分析系统数据来分辨。

若漂洗压力传感器报告转速数据显著低于正常漂洗压力，漂洗喷淋臂转速传感器数据正常，电流电压传感器数据正常，则可以判定为漂洗压力传感器故障。

若多个传感器报告数据显著偏离正常值，则可以判定其监控的硬件系统出现了故障。比如，漂洗压力传感器报告压力显著低于正常漂洗管路压力，漂洗喷淋臂转速传感器报告转速显著低于正常转速，电流电压传感器报告功率低于漂洗水泵额定功率，而漂洗水位传感器报告水位正常，则说明漂洗水泵损坏。

若控制器(亦即洗碗机主控板)损坏，则网络通讯模块将向服务器报告与控制器失去联络，服务器故障诊断将判定控制器损坏。

(4)分配器故障的交叉验证

主要由洗涤剂泵(含泵头、电机和电机转速传感器)、催干剂泵(含泵头、电机和电机转速传感器)、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计、电源和相关管路组成。

若电机转速传感器报告电机转速接近于零，洗剂水位传感器报告洗剂水位下降速度正常，流量计报告洗剂流量正常，则可以判断是电机转速传感器发生故障。

若电机转速传感器报告电机转速正常，洗剂水位传感器报告洗剂水位基本不变，流量计报告洗剂流量正常，则可以判断是洗剂水位传感器发生故障。

若电机转速传感器报告电机转速正常，洗剂水位传感器报告洗剂水位下降速度正常，流量计报告洗剂流量显著高于或显著低于正常流量，则可以判断流量计故障。

若多个传感器报告数据显著偏离正常值，则说明其监控的硬件出现了故障。比如电机转速传感器报告电机不转，流量计报告流量接近于零，则可以判定电机出现了故障。

(5)其他系统故障的预防

漏水传感器、门磁开关等其他传感器可以预防严重系统运行故障(如漏水导致漏电等)，并可以用来监控洗碗操作人员的工作习惯，尽可能确保洗碗机得到正常的使用。

本发明实施例的有益效果有：

(1)能够通过服务器端的数据分析确定非常复杂的问题，比如通过用电功率判断漂洗加热管三个回路中有一个回路发生损坏。

(2)能够精确判定故障的位置。比如，如果漂洗水箱温度长时间不上升，这种技术方案能够判定到底是加热管出了问题，还是温度传感器出了问题。

(3)能够根据设备运行状态的变化而提前预测故障。

(4)能够通过显示屏显示具体的故障信息，直接告知用户或维修人员具体出现的是什么故障。

(5)维修人员能够通过分析洗碗机的数据来分析故障的起因。

(6)可以实现在线升级，可以根据新出现的故障情况及时更新洗碗机内部的算法，自动识别新的故障类型。

(7)能够通过监控数据来判定是否使用操作得当。

综上所述，本发明实施例通过内置于商用洗碗机中的洗碗机主控板，周期性地收集洗碗机中各个传感器采集的数据，运行本地故障诊断算法来判断洗碗机当前是否有故障，然后将所有运行数据以及故障信息通过网络通讯模块发送到服务器；利用服务器接收洗碗机主控板发送的数据并存入数据库中，对故障信息进行精确的自动诊断和报告并形成电子报表发送给维修人员进行处理，同时利用服务器对洗碗机数据进行自动分析和判断故障类型，当无法确定故障类型时将洗碗机数据发送给数据分析人员进行数据分析，并将数据分析后得到的新故障诊断算法通过网络通讯模块更新于主控板中。本发明通过数据分析确定复杂的故障问题，精确地判定故障的具体位置，根据设备运行状态的变化预测故障，通过显示屏显示具体的故障信息，并根据新出现的故障情况及时更新洗碗机算法实现主控板的在线升级。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，包括：

传感器、洗碗机主控板、显示屏、网络通讯模块和服务器，其中所述传感器和所述洗碗机主控板置于商用洗碗机的内部，所述显示屏置于洗碗机的外壳上或外壳外部，所述显示屏与所述洗碗机主控板进行连接，所述服务器置于洗碗机的外部，所述洗碗机主控板通过所述网络通讯模块与所述服务器进行通信；

所述洗碗机主控板，用于：控制洗碗机以及收集所述传感器采集的洗碗机的运行数据，并通过预设在主控板中的本地故障诊断算法对传感器采集的运行数据进行预处理得到故障信息，并利用显示屏将故障信息进行显示，所述洗碗机主控板通过所述网络通讯模块将运行数据和故障信息发送到所述服务器；

所述服务器，用于：接收、存储和处理运行数据和故障信息，根据运行数据和故障信息进行自动诊断并判断出预设的故障类型，并将通过数据分析得出的新的故障类型的诊断算法通过所述网络通讯模块发送到所述洗碗机主控板；

其中，所述系统还包括：维修处理单元，数据分析单元，程序设计单元，所述维修处理单元和所述数据分析单元分别与所述服务器连接，所述维修处理单元和所述数据分析单元连接，所述数据分析单元和所述程序设计单元连接，所述程序设计单元与所述服务器连接；

其中，所述服务器根据运行数据和故障信息判断出故障类型后将信息发送给所述维修处理单元进行处理，当无法判断出故障类型时，将信息发送到所述数据分析单元进行处理，通过所述数据分析单元分析判断出新的故障类型，并利用所述程序设计单元根据所述数据分析单元的处理结果编写新的故障诊断算法，通过所述网络通讯模块将新的故障诊断算法更新至所述洗碗机主控板中，其中所述本地故障诊断算法与新的故障诊断算法共同构成新的本地故障诊断算法，实现所述洗碗机主控板的算法更新升级；

所述显示屏，用于显示所述洗碗机主控板根据运行数据进行预处理得到的具体的故障信息，以及显示所述服务器根据所述洗碗机主控板上传数据进行分析得到的故障类型的具体故障信息，直接告知用户或维修人员具体的故障情况。

2.根据权利要求1所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述传感器，用于实时采集商用洗碗机运行过程中不同部位的运行数据，所述传感器的种类和数量根据商用洗碗机内部结构的具体情况进行设置；

所述网络通讯模块，用于将所述洗碗机主控板中的运行数据和故障信息传输到所述服务器，以及将服务器中更新的故障诊断算法传输到所述洗碗机主控板；还用于在所述洗碗机主控板被损坏时，向所述服务器报告所述洗碗机主控板已失去联络。

3.根据权利要求1所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述服务器，包括：数据库、故障诊断报告单元和数据异常预警单元：

所述数据库，用于存储所述洗碗机主控板发送的运行数据和故障信息；

所述故障诊断报告单元，用于处理所述洗碗机主控板发送的运行数据和故障信息，所述故障诊断报告单元对运行数据和故障信息进行精确的自动分析判断出故障类型，并将故障类型形成电子报表发送给维修处理单元进行处理；

所述数据异常预警单元，用于处理所述洗碗机主控板发送的运行数据，所述数据异常预警单元对洗碗机的运行数据进行自动分析，判断该运行数据是否与预设的正常洗碗机运行数据存在显著差异，若存在显著差异且不能被所述故障诊断报告单元判定出具体的故障类型，将运行数据发送给所述数据分析单元。

4.根据权利要求3所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述的服务器，还用于当接收到所述网络通讯模块报告所述洗碗机主控板已失去联络时，所述服务器中的所述故障诊断报告单元判定故障类型为控制器损坏。

5.根据权利要求3所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述故障诊断报告单元包括：温度故障交叉验证子单元；

所述温度故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的主洗温度控制系统和漂洗温度控制系统的故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的温度传感器、加热管和电流电压传感器的运行数据，判断温度传感器、加热管和电流电压传感器是否损坏。

6.根据权利要求3所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述故障诊断报告单元还包括：主洗水位和喷淋故障交叉验证子单元；

所述主洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的主洗水位和喷淋故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的电流电压传感器、主洗水箱水位传感器、主洗水泵、主洗管路压力传感器、主洗喷淋臂和主洗喷淋臂转速传感器的运行数据，判断电流电压传感器、主洗水箱水位传感器、主洗水泵、主洗管路、主洗管路压力传感器、主洗喷淋臂和主洗喷淋臂转速传感器是否损坏。

7.根据权利要求3所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述故障诊断报告单元还包括：漂洗水位和喷淋故障交叉验证子单元；

所述漂洗水位和喷淋故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的漂洗水位和喷淋故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路压力传感器、漂洗喷淋臂和漂洗喷淋臂转速传感器的运行数据，判断电流电压传感器、进水电磁阀、进水水量传感器、漂洗水箱水位传感器、漂洗水泵、漂洗管路、漂洗管路压力传感器、漂洗喷淋臂和漂洗喷淋臂转速传感器是否损坏。

8.根据权利要求3所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述故障诊断报告单元还包括：分配器故障交叉验证子单元；

所述分配器故障交叉验证子单元，用于对洗碗机的分配器故障进行交叉验证，通过分析和交叉比对洗碗机的洗涤剂泵、催干剂泵、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计和电源的运行数据，判断洗涤剂泵、催干剂泵、分配器控制板、洗剂水位传感器、流量计和电源是否损坏。

9.根据权利要求3所述的用于商用洗碗机的自动诊断和数据监控系统，其特征在于，所述数据分析单元，用于对所述数据异常预警单元发送的运行数据进行专门的数据分析，若判断该运行数据为洗碗机故障或者操作故障，所述数据分析单元将处理结果发送给所述程序设计单元编写新的故障诊断算法，以及发送给所述维修处理单元进行处理；

所述维修处理单元，用于接收所述故障诊断报告单元和所述数据分析单元判断出的故障类型并根据故障类型对洗碗机进行维修处理；

所述维修处理单元，还用于接收用户的维修请求以及自行发现洗碗机故障并对这些故障进行记录提交给数据分析单元，当所述故障诊断报告单元和所述数据分析单元未能提前或同时发现这些故障时，数据分析单元将研究相关的诊断或预测算法，并提交程序设计单元进行编写；

所述程序设计单元，用于编写、修改以及测试新的故障诊断算法，并将新的故障诊断算法传入服务器中，服务器通过所述网络通讯模块将新的故障诊断算法更新于所述洗碗机主控板中。

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