CN108264106B - 一种净水器的滤芯预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种净水器的滤芯预警方法及系统，包括如下步骤：采集水质参数，微控制器接收所述水质参数，依据水质参数统计、监控净水器滤芯状态；子服务器接收微控制器监测到的净水器滤芯状态，并转发给远端服务器；远端服务器接收每一净水器的水质参数、成品水改善值、过滤累计时间及滤水总量，依据所接收的数据获取水质硬度参数，从预设的滤芯寿命算法表中查找所述水质硬度参数匹配的滤芯寿命算法，并将所对应的滤芯寿命算法下发给微控制器。由远端服务器实时更新每个净水器的滤芯寿命算法，通过监测不同地区、不同季节水质变化，结合滤芯使用状态，实时更新滤芯寿命算法，使得净水器滤芯的寿命使用更加贴合实际使用情况。

Description

一种净水器的滤芯预警方法及系统

技术领域

本发明涉及净水器滤芯技术领域，尤其涉及一种净水器的滤芯预警方法及系统。

背景技术

现有净水设备能满足人们对饮用水处理的一般要求，同时对净水的核心部件-滤芯的维护做出相应的预警，以方便使用者能较好、及时的维护滤芯，确保净水器的正常运行。

由于涉及方案及净水技术的局限，传统的净水器一般采用以下几种方式预警滤芯维护：1、定时预警滤芯维护；2、定水处理总量预警滤芯维护；3、水质传感器检测水质变化预警滤芯维护等。

以上几种滤芯维护预警机制的组合构成了传统净水器的滤芯维护预警方式，该方式存在诸多缺陷：1、预警算法不全面，净水器滤芯净水功效不能单以时间、水处理总量、水质部分参数的改善来判定。因为世界各地的水质在同一时段千差万别，同一地区不同时段的水质也有所变化，因此，净水器在处理不同的水质时，其效率、维护情况是动态浮动的。而且，对于不同的使用人群而言，净水器的使用时间、使用频率、使用习惯都有所不同，因此，净水器滤芯维护预警用定时、定水处理总量或部分水参数机制还不够全面，具有一定的片面性。

中国专利CN205760087U，名称为一种净水器滤芯寿命提醒装置，涉及净水器滤芯设备技术领域，包括微控制器、水质检测装置、电磁阀、接口转换器、无线通讯装置、WEB服务器、显示屏、远程终端、现场总线、移动端和数据存储装置；本实用新型在以往计时器和计量器双重感应，发送信号给微控制器，再由微控制器发送信号使报警器提示基础上增加了水质检测装置和无线通讯装置，当水质检测装置检测出超标时，水质检测装置发送信号给微控制器，微控制器控制报警装置提示更换滤芯并控制电磁阀关闭，同时通过无线通讯装置将数据发送给远程终端、移动端和web服务器，可以实现网络下载和远程控制，同时数据存储装置可将检测数据储存作为科学研究的数据支持。该技术方案，未考虑不同地区不同水质对净水器的影响，无法达到精确监控的目的。

中国专利申请公布号CN106145203A，名称为净水器智能管理系统及方法，包括净水器监控终端、远程监控服务器和APP客户亿，所述净水器监控终端通过所述远程监控服务器和所述APP客户端双向通信；远程监控服务器包括：注册模块、登陆模块、绑定模块、查询模块、智能提醒模块、水质查询模块和滤芯购买模块。本发明中，用户使用APP客户端，不仅随时查看净水器运行状态，而且当净水器出现故障时，APP客户端会显示净水器故障信息，包括：净水器漏水信息、需更换滤芯信息等；此外，用户通过APP客户端还可以实现查询周边水质信息以及一键购买滤芯等功能，从而使用户更加简便、快捷的掌握净水器使用状况。该技术方案未考虑不同地区不同水质对净水器的影响，无法达到精确监控的目的。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种针对不同地区不同水质，实时调整净水器滤芯的使用，为人们提供更有保证的过滤水。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种净水器的滤芯预警方法，包括如下步骤：

采集水质参数，所述水质参数包括五常传感器采集的ORP值、TDS值、PH值、浊度值及液体温度值，频率计模块采集的水压及流速；

微控制器接收所述水质参数，依据水质参数统计、监控净水器滤芯状态，所述净水器滤芯状态包括：成品水改善值，过滤累计时间及过滤水总量；

子服务器接收微控制器监测到的净水器滤芯状态，并转发给远端服务器；

远端服务器接收每一净水器的水质参数、成品水改善值、过滤累计时间及过滤水总量，依据所接收的数据获取水质硬度参数，从预设的滤芯寿命算法表中查找所述水质硬度参数匹配的滤芯寿命算法，并将所对应的滤芯寿命算法下发给微控制器。

其中，所述的净水器的滤芯预警方法，所述微控制器统计、监控净水器滤芯状态包括如下步骤：所述微控制器依据水质参数获取成品水改善值，统计过滤累计时间及过滤水总量；当所述成品水改善值、过滤累计时间或过滤水总量之一超过设定阈值时，所述微控制器向显示模块发送维护信息。

其中，所述的净水器的滤芯预警方法，所述维护信息包括成品水质未达标信息、更换滤芯信息以及滤芯寿命到期报警信息。

其中，所述的净水器的滤芯预警方法，当所述成品水改善值、过滤累计时间或过滤水总量之一超过设定阈值时，所述微控制器还向语音报警模块发送报警信息。

其中，所述的净水器的滤芯预警方法，还包括移动APP端显示净水器运行状态步骤，其具体包括如下步骤：移动APP端向子服务器发起查询请求；子服务器接收移动APP端查询请求，依据所述查询请求将当前时刻对应的请求数据发送给移动APP端进行显示。

其中，所述的净水器的滤芯预警方法，还包括反冲洗模块自动清洗净水器滤芯步骤，其具体包括如下步骤：微控制器累计净水器滤芯使用时长，当使用时长超过使用阈值时，向所述反冲洗模块发送反冲洗指令；反冲洗模块接收反冲洗指令，依据所述反冲洗指令自动对净水器滤芯进行冲洗。

其中,所述净水器串联设置有五个滤芯，分别为1号初过滤滤芯、2号软化水质滤芯、3号矿化滤芯、4号功能滤芯以及5号矿化滤芯，且3、5号矿化滤芯为一次性滤芯。

其中，预设的滤芯寿命算法表为：

(1)当原水硬度为10ppm-200ppm，判断滤芯是否需要维护，按累计运行时间和过水量双重标准判定滤芯维护周期，具体如下：

A：更换细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到3000L/6月，1号换；

2)直饮水流量达到7000L/12月，2号换；

3)直饮水流量达到6000L/12月，3、5号换；

4)直饮水流量达到12000L/24月，4号换；

B：清洗细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到300L/14天，1号初过滤滤芯清洗；

2)直饮水流量达到250L/14天，2号软化水质滤芯清洗；

3)直饮水流量达到500L/28天，4号功能滤芯清洗；

(2)当原水硬度为200ppm-400ppm，判断滤芯是否需要维护，按累计运行时间和过水量双重标准判定滤芯维护周期，具体如下：

A：更换细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到2000L/4月，1号滤芯换；

2)直饮水流量达到5000L/11月，2号换；

3)直饮水流量达到5000L/11月，3、5号换；

4)直饮水流量达到11000L/24月，4号换；

B：清洗细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到250L/10天，1号滤芯清洗；

2)直饮水流量达到250L/14天，2号滤芯清洗；

3)直饮水流量达到400L/25天，4号滤芯清洗；

(3)当原水硬度为400ppm-600ppm，判断滤芯是否需要维护，按累计运行时间和过水量双重标准判定滤芯维护周期，具体如下：

A：更换细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到1700L/3月，1号滤芯换；

2)直饮水流量达到4000L/10月，2号换；

3)直饮水流量达到5000L/10月，3、5号换；

4)直饮水流量达到10000L/20月，4号换；

B：清洗细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到200L/10天，1号滤芯清洗；

2)直饮水流量达到200L/10天，2号滤芯清洗；

3)直饮水流量达到300L/20天，4号滤芯清洗。

本发明还公开一种净水器的滤芯预警系统，包括：远端服务器、子服务器、无线通讯模块、五常传感器、微控制器、频率计模块及显示模块；

远端服务器与子服务器连接，子服务器通过无线通讯模块与微控制器连接；

所述五常传感器、频率计模块及显示模块分别与微控制器连接；所述五常传感器安装于净水器的成品给水容器内；所述频率计模块包括磁性转子、霍尔传感器及计频电路，所述磁性转子安装于净水管路内，霍尔传感器固定于磁性转子上，计频电路一端与霍尔传感器连接，另一端连接微控制器。

其中，所述的一种净水器的滤芯预警系统，还包括显示模块，所述显示模块与微控制器连接。

其中，所述的一种净水器的滤芯预警系统，还包括语音报警模块，所述语音报警模块与微控制器连接。

其中，所述的一种净水器的滤芯预警系统，还包括移动APP端，所述移动APP端连接子服务器。

本发明的有益效果为：

一、通过采集每一净水器的水质参数，由微控制器检测净水器的滤芯状态，由远端服务器建立滤芯寿命算法表，计算每一净水器的水质硬度参数，通过水质硬度参数获知每个净水器的滤芯寿命算法，并实时更新每个净水器的滤芯寿命算法。该方式改变传统的所有净水器滤芯的监控采用定时、定量的方式，该方式通过监测不同地区、不同季节水质变化，结合滤芯使用状态，实时更新滤芯寿命算法，使得净水器滤芯的寿命使用更加贴合实际使用情况，能为人们提供更具有保证的水质。

二、净水器滤芯寿命算法由远端服务器进行监控调整，远端服务器能够进行远程大数据处理，能够以一个片区为单位如省、市、县、乡或镇为单位对净水器滤芯使用寿命进行统一远程监控调整，或远程针对某台净水器滤芯寿命算法进行调整，减少工作人员需到每个现场，对每个净水器一一进行实地调控的工作，大幅度减少工作人员的工作量，提高工作效率，降低人力成本。

三、子服务器能够实时收集、组织、存储每台净水器的使用状态，并转发给后台服务器，子服务器的使用能够降低远端服务器对数据处理的负载能力，大大提高系统数据处理的效率，缩短数据处理时间。

子服务器还与移动APP端连接，当移动APP端发起请求时，子服务器将移动APP端所需的数据转发给移动APP端，为移动APP端提供数据支持。

附图说明

图1为本发明净水器的滤芯预警方法的流程图；

图2为本发明净水器的滤芯预警系统的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参阅图1所示，本发明公开一种净水器的滤芯预警方法，包括如下步骤：

S100：采集水质参数，所述水质参数包括五常传感器采集的ORP值、TDS值、PH值、浊度值及液体温度值，频率计模块采集的水压及流速；

S200：微控制器接收所述水质参数，依据水质参数统计、监控净水器滤芯状态，所述净水器滤芯状态包括：成品水改善值，过滤累计时间及过滤水总量；

S300：子服务器接收微控制器监测到的净水器滤芯状态，并转发给远端服务器；

S400：远端服务器接收每一净水器的水质参数、成品水改善值、过滤累计时间及过滤水总量，依据所接收的数据获取水质硬度参数，从预设的滤芯寿命算法表中查找所述水质硬度参数匹配的滤芯寿命算法，并将所对应的滤芯寿命算法下发给微控制器。

上述实施方式中，通过采集每一净水器的水质参数，由微控制器检测净水器的滤芯状态，由远端服务器建立滤芯寿命算法表，计算每一净水器的水质硬度参数，通过水质硬度参数获知每个净水器的滤芯寿命算法，并实时更新每个净水器的滤芯寿命算法。该方式改变传统的所有净水器滤芯的监控采用定时、定量的方式，该方式通过监测不同地区、不同季节水质变化，结合滤芯使用状态，实时更新滤芯寿命算法，使得净水器滤芯的寿命使用更加贴合实际使用情况，能为人们提供更具有保证的水质。

净水器滤芯寿命算法由远端服务器进行监控调整，远端服务器能够进行远程大数据处理，能够以一个片区为单位如省、市、县、乡或镇为单位对净水器滤芯使用寿命进行统一远程监控调整，或远程针对某台净水器滤芯寿命算法进行调整，减少工作人员需到每个现场，对每个净水器一一进行实地调控的工作，大幅度减少工作人员的工作量，提高工作效率，降低人力成本。

微控制器协调净水器各个模块正常工作，利用五常传感器和计频模块采集的水质参数，将水质参数转发给远端服务器，远端服务器下发更新滤芯算法时，微控制器将根据传回来的数据重新组织滤芯寿命算法，以达到不同区域、不同水源的情况下精确的估算滤芯使用寿命。

上述实施方式的一种改进实施方式中，所述微控制器统计、监控净水器滤芯状态包括如下步骤：

所述微控制器依据水质参数获取成品水改善值，统计过滤累计时间及过滤水总量；

当所述成品水改善值、过滤累计时间或过滤水总量之一超过设定阈值时，所述微控制器向显示模块发送维护信息。

所述为控制器协调净水器各个模块正常工作，利用五常传感器及计频模块采集的水质参数，集合滤芯使用时间综合推算滤芯使用寿命以达到监控滤芯使用的目的。由显示模块显示综合水质改善数据，净水器净水量及滤芯使用状态，当滤芯需要维护时，显示模块会通过不同的图标为使用者提供滤芯使用状态指标，为使用者提供使用参考建议。优选的，所述维护信息包括成品水质未达标信息、更换滤芯信息以及滤芯寿命到期报警信息。

上述实施方式的一改进实施方式中，当所述成品水改善值、过滤累计时间或过滤水总量之一超过设定阈值时，所述微控制器还向语音报警模块发送报警信息。所述报警信息可以为智能语音提示，如发出“更换滤芯”语音提醒，或者针对不同的报警信息发出不同的音乐声响，长鸣、短鸣等。

上述实施方式的一改进实施方式中，所述的净水器的滤芯预警方法还包括移动APP端显示净水器运行状态，其包括如下步骤：

移动APP端向子服务器发起查询请求；

子服务器接收移动APP端查询请求，依据所述查询请求将当前时刻对应的请求数据发送给移动APP端进行显示。

在该实施方式中，所述移动APP端向子服务器发送查询请求，所述查询请求能够读取净水器使用情况，子服务器接收到查询请求后，将移动APP端所需的净水器数据转发。通过所述移动APP端可查看该净水器使用情况：水质改善情况，净水器总净水量、各道滤芯使用情况、时段性饮水情况数据统计图/表等，当滤芯需要维护时，移动APP端也能显示提示维护信息。

上述实施方式的一改进实施方式中，所述的净水器的滤芯预警方法，还包括反冲洗模块自动清洗净水器滤芯，包括如下步骤：

微控制器累计净水器滤芯使用时长，当使用时长超过使用阈值时，向所述反冲洗模块发送反冲洗指令；

反冲洗模块接收反冲洗指令，依据所述反冲洗指令自动对净水器滤芯进行冲洗。

该实施方式中，当微控制器发出反冲洗指令后，反冲洗模块的电磁阀将开启，反冲洗源水由反冲洗管路导入反冲洗滤芯，反冲洗的污水由排污管路导出净水器，冲洗完成后电磁阀组将会自动关闭反冲洗的进/出水管道，完成反冲洗流程。

参阅图2所示，本发明的一实施方式中还公开一种净水器的滤芯预警系统，包括：远端服务器、子服务器、无线通讯模块、五常传感器、微控制器、频率计模块及显示模块；远端服务器与子服务器连接，子服务器通过无线通讯模块与微控制器连接；所述五常传感器、频率计模块及显示模块分别与微控制器连接；所述五常传感器安装于净水器的成品给水容器内；所述频率计模块包括磁性转子、霍尔传感器及计频电路，所述磁性转子安装于净水管路内，霍尔传感器固定于磁性转子上，计频电路一端与霍尔传感器连接，另一端连接微控制器。

上述实施方式中，所述五常传感器电子部分由前端信号处理芯片、ADC转换芯片及传感器组成，前端信号处理芯片连接ADC转换芯片后连接传感器。结构部分由密封部件和紧固件组成。五常传感器安装于净水器的成品给水容器内，五常传感器测试的参数有ORP值、TDS值、PH值、浊度值及液体温度值，五常传感器参数由微控制器读取、存储及转发。

所述频率计模块，由磁性材料构成的磁性转子在水流推动下旋转，霍尔传感器测试磁性转子的转动频率，在不同的水压力、水流速下霍尔传感器产生的频率有所变化，在特定的结构下，可测出水压、水流速。由这两个参数综合判断滤芯孔隙的堵塞情况，为微控制器对滤芯进行监控，为反冲洗模块进行反冲洗提供数据支持。

所述无线通讯模块，负责将净水器的信息经通信网络传输到子服务器，子服务器通过无线通讯模块经通信网络给净水器的微控制器发送指令。

上述实施方式的一改进实施方式中，所述的一种净水器的滤芯预警系统还包括显示模块，所述显示模块与微控制器连接。所述显示模块可采用液晶显示屏，显示模块可显示综合水质改善数据、净水器总净水量及各道滤芯使用状态。当滤芯需要维护时，显示器会通过显示不同图标以提醒使用者。

上述实施方式的一改进实施方式中，所述的净水器的滤芯预警系统，还包括语音报警模块，所述语音报警模块与微控制器连接。所述语音报警模块，电子部分主要由语音喇叭、音频合成电路组成，结构部分由音腔及固定部分组成，当微控制器向语音报警模块发出报警信息时，音频合成电路将报警信息合成音频信号驱动语音喇叭，由语音喇叭向空间播放语音提示，从而给使用者提供故障提醒。

上述实施方式的一改进实施方式中，所述的净水器的滤芯预警系统，还包括移动APP端，所述移动APP端连接子服务器。所述移动APP端为移动通讯设备上的APP平台，由APP平台向子服务器发送读取净水器使用情况指令，子服务器收到数据请求指令后，将移动APP端所需的净水器数据转发，在移动APP端可查看该净水器使用情况：水质改善情况、净水器总净水量、各道滤芯使用情况、时段性饮水情况数据统计图/表等，当滤芯需要维护时，移动APP端将显示维护信息。移动通讯设备还可以接收子服务器发送的维护提示短信。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种净水器的滤芯预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集水质参数，所述水质参数包括五常传感器采集的ORP值、TDS值、PH值、浊度值及液体温度值，频率计模块采集的水压及流速；

微控制器接收所述水质参数，依据水质参数统计、监控净水器滤芯状态，所述净水器滤芯状态包括：成品水改善值，过滤累计时间及过滤水总量；

子服务器接收微控制器监测到的净水器滤芯状态，并转发给远端服务器；

远端服务器接收每一净水器的水质参数、成品水改善值、过滤累计时间及过滤水总量，依据所接收的数据获取水质硬度参数，从预设的滤芯寿命算法表中查找所述水质硬度参数匹配的滤芯寿命算法，并将所对应的滤芯寿命算法下发给微控制器；所述净水器串联设置有五个滤芯，分别为1号初过滤滤芯、2号软化水质滤芯、3号矿化滤芯、4号功能滤芯以及5号矿化滤芯，且3、5号矿化滤芯为一次性滤芯；

预设的滤芯寿命算法表为：

(1)当原水硬度为10ppm-200ppm，判断滤芯是否需要维护，按累计运行时间和过水量双重标准判定滤芯维护周期，具体如下：

A：更换细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到3000L/6月，1号换；

2)直饮水流量达到7000L/12月，2号换；

3)直饮水流量达到6000L/12月，3、5号换；

4)直饮水流量达到12000L/24月，4号换；

B：清洗细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到300L/14天，1号初过滤滤芯清洗；

2)直饮水流量达到250L/14天，2号软化水质滤芯清洗；

3)直饮水流量达到500L/28天，4号功能滤芯清洗；

(2)当原水硬度为200ppm-400ppm，判断滤芯是否需要维护，按累计运行时间和过水量双重标准判定滤芯维护周期，具体如下：

A：更换细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到2000L/4月，1号滤芯换；

2)直饮水流量达到5000L/11月，2号换；

3)直饮水流量达到5000L/11月，3、5号换；

4)直饮水流量达到11000L/24月，4号换；

B：清洗细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到250L/10天，1号滤芯清洗；

2)直饮水流量达到250L/14天，2号滤芯清洗；

3)直饮水流量达到400L/25天，4号滤芯清洗；

(3)当原水硬度为400ppm-600ppm，判断滤芯是否需要维护，按累计运行时间和过水量双重标准判定滤芯维护周期，具体如下：

A：更换细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到1700L/3月，1号滤芯换；

2)直饮水流量达到4000L/10月，2号换；

3)直饮水流量达到5000L/10月，3、5号换；

4)直饮水流量达到10000L/20月，4号换；

B：清洗细则

1)洗涤水流量+直饮水流量达到200L/10天，1号滤芯清洗；

2)直饮水流量达到200L/10天，2号滤芯清洗；

3)直饮水流量达到300L/20天，4号滤芯清洗；

所述微控制器统计、监控净水器滤芯状态包括如下步骤：

所述微控制器依据水质参数获取成品水改善值，统计过滤累计时间及过滤水总量；

当所述成品水改善值、过滤累计时间或过滤水总量之一超过设定阈值时，所述微控制器向显示模块发送维护信息。

2.根据权利要求1所述的净水器的滤芯预警方法，其特征在于：所述维护信息包括成品水质未达标信息、更换滤芯信息以及滤芯寿命到期报警信息。

3.根据权利要求2所述的净水器的滤芯预警方法，其特征在于：当所述成品水改善值、过滤累计时间或过滤水总量之一超过设定阈值时，所述微控制器还向语音报警模块发送报警信息。

4.根据权利要求3所述的净水器的滤芯预警方法，其特征在于，还包括移动APP端显示净水器运行状态步骤，其具体包括如下步骤：

移动APP端向子服务器发起查询请求；

子服务器接收移动APP端查询请求，依据所述查询请求将当前时刻对应的请求数据发送给移动APP端进行显示。

5.根据权利要求4所述的净水器的滤芯预警方法，其特征在于：还包括反冲洗模块自动清洗净水器滤芯步骤，其具体包括如下步骤：

微控制器累计净水器滤芯使用时长，当使用时长超过使用阈值时，向所述反冲洗模块发送反冲洗指令；

反冲洗模块接收反冲洗指令，依据所述反冲洗指令自动对净水器滤芯进行冲洗。

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