CN110887240A

CN110887240A - 热水器温度控制方法及装置、热水器及电子设备

Info

Publication number: CN110887240A
Application number: CN201911223146.1A
Authority: CN
Inventors: 徐立洋; 宋志鸿; 佘尚锋
Original assignee: Midea Group Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-03-17
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: CN110887240B

Abstract

本发明涉及智能控制技术领域，提供了一种热水器温度控制方法及装置、热水器及电子设备，方法包括：根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；根据多个历史用水周期中各时间段的用水量以及热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。本发明实施例提供的热水器温度控制方法，可以不在热水器中安装流量传感器，只需根据热水器的历史用水温度信息即可实现热水器设置温度的预测，从而使得热水器设置温度的预测过程变得较为方便。

Description

热水器温度控制方法及装置、热水器及电子设备

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种热水器温度控制方法及装置、热水器及电子设备。

背景技术

储水式电热水器是一种将水进行电加热的固定式器具，可以长期或临时储存热水，并通过控制器来控制或限制水温。

现有的电热水器设置温度主要是根据人为经验通过手动设置，或APP预约设置的方式完成。然而，根据人为经验设置的温度并不能合理的满足用户的用水习惯。设置温度过高，虽然满足了用户的用水需求，但同时会因为额外的加热带来能耗的浪费。设置温度过低，则不能满足用户的热水需求，降低了用户体验。同时，手动设置温度方式的及时性与适应性差，用户通常不能及时调整电热水器的设置温度，不能在保证用户体验的情况下，最小化能源消耗。

目前现有的电热水器温度推荐方法，大多是基于水流量传感器与温度传感器获取用户用水信息，进而建立温度推荐模型，实现电热水器的温度推荐。但是，相比于温度传感器，水流量传感器成本较高，且其寿命较短，精度有限，所以大量现存电热水器无法准确获得用户用水信息，为实现电热水器温度推荐提升了难度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热水器温度控制方法，能够根据用户的用水行为自适应进行温度预测和控制，从而实现了热水器的智能化控制。

本发明还提供了一种热水器温度控制装置。

本发明还提供了一种热水器。

本发明还提供了一种电子设备。

本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质。

根据本发明一个实施例提供的热水器温度控制方法，包括：

根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；

根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。

根据本发明一个实施例提供的热水器温度控制方法可知，本发明实施例由于能够根据历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，进而可以根据多个历史用水周期中各时间段的用水量以及热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度。由此可见，本发明实施例提供的热水器温度控制方法，可以不在热水器中安装流量传感器，只需根据热水器的历史用水温度信息即可实现热水器设置温度的预测，从而使得热水器设置温度的预测过程变得较为方便。此外，本发明实施例提供的热水器温度控制方法，能够根据用户的用水行为自适应进行温度预测和控制，从而不但解决了用户手动预约热水器温度的问题，而且还能够使得热水器在保障用水需求的前提下以低能耗模式运行，从而实现了热水器的智能化控制。

根据本发明一个实施例，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，具体包括：

根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量。

根据本发明一个实施例，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，具体包括：

根据用水量模型确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，其中，所述用水量模型为：

其中，W_use表示任一时间段对应的用水量，S表示热水器容积，T_{start_stand}表示相应时间段对应的用水开始标准内胆温度，T_{end_stand}表示相应时间段对应的用水结束标准内胆温度，T_in表示相应时间段对应的平均进水温度，T_refer表示预设基准温度。

根据本发明一个实施例，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定多个历史用水周期中各时间段的用水规律；

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量和用水规律，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度。

根据本发明一个实施例，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定多个历史用水周期中各时间段的用水规律，具体包括：

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定同一时间段对应的多个第一用水量；其中，第一用水量用于表征相应时间段内的用水量；

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定同一时间段对应的多个第二用水量；其中，第二用水量用于表征相应时间段内的用水量、相应时间段的上一相邻时间段内的用水量和相应时间段的下一相邻时间段内的用水量三者之和；

根据多个第一用水量中两两相邻的用水量的差值，确定第一波动指数；

根据多个第二用水量中两两相邻的用水量的差值，确定第二波动指数；

根据第一波动指数和第二波动指数确定相应时间段对应的用水规律。

根据本发明一个实施例，所述根据多个第一用水量中两两相邻的用水量的差值，确定第一波动指数，具体包括：

根据多个第一用水量中两两相邻的用水量的差值，确定差值的绝对值大于第一波动阈值的数量N_diff，并将N_diff作为第一波动指数；

相应地，所述根据多个第二用水量中两两相邻的用水量的差值，确定第二波动指数，具体包括：

根据多个第二用水量中两两相邻的用水量的差值，确定差值的绝对值大于第二波动阈值的数量N_{diff-neighbour}，并将N_{diff-neighbour}作为第二波动指数；

其中，第二波动阈值的取值为第一波动阈值的2倍，第一波动阈值和第二波动阈值为根据热水器容积、平均进水温度和预设基准温度确定的阈值。

根据本发明一个实施例，所述第一波动阈值取值为d，第二波动阈值取值为2d，d的取值为：

其中，S表示热水器容积，T_in表示平均进水温度，T_refer表示预设基准温度。

根据本发明一个实施例，所述根据第一波动指数和第二波动指数确定相应时间段对应的用水规律，具体包括：

根据用水规律度计算模型确定相应时间段对应的用水规律度；

根据用水规律度的大小确定相应时间段对应的用水规律等级；其中，用水规律度越大，用水规律等级越低；

其中，所述用水规律度计算模型为：

其中，θ₁+θ₂＝1，0≤θ₁≤1，0≤θ₂≤1，L_i表示相应时间段对应的用水规律度，θ₁表示相应时间段的规律性权重，θ₂表示相应时间段与相邻时间段间的规律性权重，N_diff表示第一波动指数，N_{diff-neighbour}表示第二波动指数，F-1表示多个第一用水量或多个第二用水量中两两相邻的用水量的差值的数量。

根据本发明一个实施例，所述根据用水规律度的大小确定相应时间段对应的用水规律等级，具体包括：

若用水规律度位于第一区间[0，0.15)，则相应时间段对应的用水规律等级为三级；

若用水规律度位于第二区间[0.15，0.85]，则相应时间段对应的用水规律等级为二级；

若用水规律度位于第三区间(0.85，1]，则相应时间段对应的用水规律等级为一级。

根据本发明一个实施例，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量和用水规律，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定不同时间段的用水状态；其中，所述用水状态包括用水和不用水；

根据不同时间段的用水状态、用水规律和用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度。

根据本发明一个实施例，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定不同时间段的用水状态，具体包括：

根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定同一时间段对应的多个用水量；

根据同一时间段对应的多个用水量中用水量大于预设阈值的数量，确定相应时间段的用水状态为用水或不用水。

根据本发明一个实施例，所述根据不同时间段的用水状态、用水规律和用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

在相应时间段的用水状态为不用水的情况下，根据热水器各设置温度所能供应的用水量确定相应的推荐设置温度作为未来用水周期中对应时间段的热水器设置温度的预测值；

在相应时间段的用水状态为用水且相应时间段的用水规律等级为一级的情况下，从多个推荐设置温度中选择最大的推荐设置温度，并在最大的推荐设置温度基础上增加预设温度值后作为未来用水周期中对应时间段的热水器设置温度的预测值；

在相应时间段的用水状态为用水且相应时间段的用水规律等级为二级的情况下，从多个推荐设置温度中选择最大的推荐设置温度作为未来用水周期中对应时间段的热水器设置温度的预测值；

在相应时间段的用水状态为用水且相应时间段的用水规律等级为三级的情况下，从多个推荐设置温度中选择出现频率最高的推荐设置温度作为未来用水周期中对应时间段的热水器设置温度的预测值；

其中，所述多个推荐设置温度是根据相应时间段对应的多个用水量以及热水器各设置温度所能供应的用水量确定的。

根据本发明一个实施例，所述热水器温度控制方法，还包括：确定历史用水周期的数量，具体包括：

在预设用水周期的数量范围内，根据各用水周期数量对应的数据存储与计算代价、温度推荐准确率和温度推荐召回率确定各用水周期数量的最优时间粒度指数；

将最优时间粒度指数最大值对应的用水周期数量作为历史用水周期的数量。

需要说明的是，本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分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或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的热水器温度控制方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的热水器温度控制装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的热水器温度控制方法的流程图，参见图1，本发明实施例提供的热水器温度控制方法，包括：

步骤101：根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；

步骤102：根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；

步骤103：根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。

在本实施例中，需要说明的是，本实施例提供了一种根据用水温度信息确定用水量的处理思路。这里的用水温度信息可以为用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、进水温度、用水时长、用水过程中温度变量等等。例如，在根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量时，可以根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量。

例如，可以通过下述用水量模型确定多个历史用水周期中各时间段的用水量：

需要说明的是，预设基准温度T_refer表示体感最佳热水温度，一般为40℃，可以根据季节调节。

举例来说，假设某一时间段对应的用水开始标准内胆温度为65℃，用水结束标准内胆温度45℃，热水器的容积为60L，平均进水温度为10℃，预设基准温度为40℃，则按照上面所示的用水量模型计算后得到该时间段对应的用水量为40L。

在本实施例中，所述用水开始标准内胆温度T_{start_stand}的计算方式为：

T_{start_stand}＝a*T_{start_top}+b*T_{start_mid}+c*T_{start_bot}+d

其中，a+b+c＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，d为预设补偿值。T_{start_top}表示用水开始内胆顶部传感器的温度，T_{start_mid}表示用水开始内胆中部传感器的温度，T_{start_bot}表示用水开始内胆底部传感器的温度。

需要说明的是，用水结束标准内胆温度T_{end_stand}的计算方式与上述用水开始标准内胆温度的计算方式类似，故此处不再详述。

假设某一热水器设备的用水温度信息如表1所示，根据表1所示内容可以计算得到该热水器在不同时间段的用水量。

表1

此外，在根据用水温度信息确定用水量时，除了可以采用上面介绍的计算方式外，还可以采用机器学习模型的计算方式。例如，可以预先建立用水量预测模型，然后利用预先建立的用水量预测模型，根据用水温度信息确定与用水温度信息对应的用水量。其中，用水量预测模型的具体建立过程可以为：构建预设数量的训练用水事件，将训练用水事件对应的用水温度数据(例如可以为用水开始内胆温度和用水结束内胆温度)作为样本输入数据，将训练用水事件对应的用水量数据作为样本输出数据，基于机器学习算法进行模型训练，获得用水量预测模型。在获得用水量预测模型后，可以将多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息分别输入至用水量预测模型，获得多个历史用水周期中各时间段的用水量信息。此外，为进一步保证根据用水温度信息确定用水量的准确度，在建立用水量预测模型时，可以在训练用水事件对应的用水温度数据中进一步增加用水时长信息，也即将包含例如用水开始内胆温度、用水结束内胆温度以及用水时长的用水温度数据作为样本输入数据，将训练用水事件对应的用水量数据作为样本输出数据，基于机器学习算法进行模型训练，获得用水量预测模型。相应地，在获得用水量预测模型后，可以将多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息(例如包含用水开始内胆温度、用水结束内胆温度以及用水时长)分别输入至用水量预测模型，获得多个历史用水周期中各时间段的用水量信息。

此外，在本实施例中，需要说明的是，本实施例还提供了一种根据用户历史用水情况自动推荐合适设置温度的方法，本实施例先获取多个历史用水周期中各时间段的用水量，然后根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的合适设置温度，最后根据未来用水周期中各时间段的合适设置温度对热水器进行温度控制。由此可见，本实施例能够根据用户的用水行为自适应进行温度预测和控制，从而不但解决了用户手动预约热水器温度的问题，而且还能够使得热水器在保障用水需求的前提下以低能耗模式运行，从而实现了热水器的智能化控制。

在本实施例中，需要说明的是，这里的用水周期可以为一天，也可以为一周，也可以为一月，不过由于使用热水器过程一般是以“天”为单位，故优选地，本实施例中的用水周期为一天。

在本实施例中，根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，可以指：根据多个历史用水天数中每天不同时间段(例如每半个小时为一个时间段，一天共24个时间段)对应的用水温度信息确定多个历史用水天数中每天各时间段的用水量。例如，根据最近历史14天中每天12:00-12:30、20:00-20:30对应的用水温度信息确定最近历史14天中每天12:00-12:30、20:00-20:30对应的用水量。

此外，在本实施例中，根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，还可以指：根据多个历史用水周数中每周各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周数中每周各时间段的用水量。例如，根据最近历史2周每周一(全天或具体时间点12:00-12:30)对应的用水温度信息确定最近历史2周每周一(全天，或，一天中的某一个或多个具体时间点例如：12:00-12:30，14:00-14:30)对应的用水量。

此外，在本实施例中，需要说明的是，在根据历史用水数据进行预测时，并不是历史用水数据的时长越久越好，实际上，由于越久远的行为对当前的行为影响力越少，因此需要适度“遗忘”过久的行为数据，经过试验证明，天数太多或者太少都会影响准确率，14天的历史用水天数得到的预测结果相对较好。

根据上面描述可知，通过本实施例提供的方法，可以实现仅依赖内胆温度数据实现热水器设置温度的推荐，从而在满足用户热水需求基础上，最小化能源消耗，自动替用户设置合理的热水器温度。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的热水器温度控制方法，由于能够根据历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，进而可以根据多个历史用水周期中各时间段的用水量以及热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度。由此可见，本发明实施例提供的热水器温度控制方法，可以不在热水器中安装流量传感器，只需根据热水器的历史用水温度信息即可实现热水器设置温度的预测，从而使得热水器设置温度的预测过程变得较为方便。此外，本发明实施例提供的热水器温度控制方法，能够根据用户的用水行为自适应进行温度预测和控制，从而不但解决了用户手动预约热水器温度的问题，而且还能够使得热水器在保障用水需求的前提下以低能耗模式运行，从而实现了热水器的智能化控制。此外，需要补充说明的是，本实施例提供的热水器温度控制方法，不排除用于已经安装有流量传感器的热水器，也即在安装有流量传感器的热水器上，也可以采用本实施例提供的热水器温度控制方法。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述步骤101根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，具体可通过如下方式实现：

在本实施例中，根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，可以通过如下用水量模型实现：

其中，W_use表示任一时间段对应的用水量，S表示热水器容积，T_start表示相应时间段对应的用水开始内胆温度，T_end表示相应时间段对应的用水结束内胆温度，T_in表示相应时间段对应的平均进水温度，T_refer表示预设基准温度。

在本实施例中，根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，还可以通过如下用水量模型实现：

在本实施例中，用水开始标准内胆温度T_{start_stand}的计算方式为：

T_{start_stand}＝a*T_{start_top}+b*T_{start_mid}+c*T_{start_bot}

其中，a+b+c＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1。T_{start_top}表示用水开始内胆顶部传感器的温度，T_{start_mid}表示用水开始内胆中部传感器的温度，T_{start_bot}表示用水开始内胆底部传感器的温度。

此外，根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，还可以通过如下另一用水量模型实现：

其中，K为预设调节系数，K的取值为0.8-0.9。

此外，在本实施例中，需要说明的是，当进水温度和开始用水时的内胆温度一致，或者进水温度大于或等于预设基准温度时，一般认为热水使用量为0。此外，当计算出的热水使用量为负值时，也认为热水使用量为0。也即：当T_{start_stand}＝T_in，或，T_refer＝T_in时，W_use＝0，此外，当W_use＜0时，令W_use＝0。

在本实施例中，通过各时间段的用水温度信息即可确定各时间段的用水量信息，从而可以不在热水器中安装流量传感器，只需根据热水器的历史用水温度信息即可确定对应的用水量信息，进而方便利用得到的用水量信息进行热水器合适设置温度的预测。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

在本实施例中，在根据用水量预测热水器设置温度时，除了考虑用水量以外，进一步考虑了根据用水量得到的用水规律这一因素，也即本实施例同时结合用水量和用水规律这两个因素，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度。

在本实施例中，用水规律可以指用水规律等级，用水规律等级可以为分为一级、二级、三级等。需要说明的是，用水规律等级高表示相应时间段具有较高的用水规律，用水规律等级低表示相应时间段具有较低的用水规律。对于具有较高用水规律的时间段，可以采用该时间段在多个历史用水周期中出现频次较高的用水量进行设置温度的预测，而对于具有较低用水规律的时间段，可以采用该时间段在多个历史用水周期中出现的最大用水量进行设置温度的预测，从而在实现节能的基础上，尽可能地保障用户的用水需求。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定多个历史用水周期中各时间段的用水规律，具体包括：

在本实施例中，在确定某一时间段的用水规律时，将多个历史用水周期中该时间段的用水量按照时间进行排序，生成该时间段的用水量序列，然后计算用水量序列中两两相邻的用水量的差值，确定第一波动指数，这里的第一波动指数用于反映该时间段自身的波动情况。此外，本实施例进一步将多个历史用水周期中该时间段的用水量、该时间段的上一相邻时间段内的用水量和相应时间段的下一相邻时间段内的用水量进行求和后，获得多个第二用水量，然后将多个第二用水量按照时间进行排序，然后计算两两相邻的第二用水量的差值，并根据两两相邻的第二用水量的差值确定第二波动指数，这里的第二波动指数用于反映考虑了该时间段的上下相邻时间段的用水量数据后确定出的该时间段的波动情况。本实施例根据第一波动指数和第二波动指数确定相应时间段对应的用水规律，由于本实施例在确定相应时间段的用水规律时，不但引入了该时间段自身的用水量波动情况，进一步还将该时间段与上下相邻时间段的用水量之和的波动情况综合考虑进来，从而能够更加客观准确地体现该时间段的真实用水规律，尽量避免受到位于该时间段的异常用水事件或异常不用水事件的干扰。因此，本实施例得到的用水规律结果更具可靠性和参考意义。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据多个第一用水量中两两相邻的用水量的差值，确定第一波动指数，具体包括：

在本实施例中，给出了第一波动指数和第二波动指数的确定方式，将两两相邻的第一用水量的差值绝对值大于第一波动阈值的数量N_diff作为第一波动指数，从而使得第一波动指数能够充分体现该时间段自身用水量的波动情况。同理，将两两相邻的第二用水量的差值绝对值大于第二波动阈值的数量N_diff作为第二波动指数，从而使得第二波动指数能够充分体现考虑了该时间段的上下相邻时间段的用水量数据后该时间段用水量的波动情况。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述第一波动阈值取值为d，第二波动阈值取值为2d，d的取值可以为：

在本实施例中，给出了第一波动阈值和第二波动阈值的具体计算方法，采用本实施例这种计算方式得到的第一波动阈值和第二波动阈值，使得在根据第一波动阈值确定第一波动指数时，能够使得得到的第一波动指数准确反映该时间段自身用水量波动情况。类似地，使得在根据第二波动阈值确定第二波动指数时，能够使得得到的第二波动指数准确反映考虑了上下相邻时间段后该时间段用水量的波动情况。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据第一波动指数和第二波动指数确定相应时间段对应的用水规律，具体包括：

其中，所述用水规律度计算模型为：

在本实施例中，根据用水规律度计算模型确定相应时间段对应的用水规律度，由于该用水规律度考虑了相应时间段的用水规律性以及相应时间段与相邻时间段间的用水规律性，从而得到的用水规律度更能准确反映用户在该时间段的用水规律。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据用水规律度的大小确定相应时间段对应的用水规律等级，具体包括：

在本实施例中，给出了用水规律度位于不同区间时，具体的用水规律等级，采用本实施例这种确定方法，使得用水规律等级能够准确反映或界定用水的规律程度。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量和用水规律，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

在本实施例中，在根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定不同时间段的用水状态为用水或不用水时，可以按照如下方式进行确定：

获取某一时间段在多个历史用水周期中的用水量序列；判断所述用水量序列中用水量低于预设用水量阈值的数量，若所述数量大于预设数量阈值，则将该时间段的用水状态确定为不用水，否则确定该时间段的用水状态确定为用水。

例如，获取5:00-5:30时间段在14天历史用水天数中的用水量序列[0，0，0，0，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0]，经判断该用水量序列中用水量低于预设用水量阈值(如2升)的数量为14个(大于预设数量阈值12)，则将该时间段的用水状态确定为不用水。由此可见，本实施例将在多个历史用水周期中用水量较少或不经常用水的时间段的用水状态确定为不用水。

在本实施例中，根据多个历史用水周期中各时间段的用水量先确定不同时间段的用水状态，若确定某一时间段的用水状态为不用水，则可以直接预测未来用水周期中该时间段的设置温度为最低设置温度或能够保证节能能耗的其他预设温度。若确定某一时间段的用水状态为用水，则可以进一步根据该时间段的用水规律情况和该时间段对应的多个用水量情况，预测未来用水周期中该时间段的设置温度。

在本实施例中，根据用水状态、用水规律和用水量进行温度预测的处理方式，具有下面两方面的好处：一方面是可以有针对性地加快某些用水量较少或不经常用水的时间段(这些时间段被确定为用水状态为不用水的时间段)的温度预测，另一方面是可以有效节省能耗，对于用水量较少或不经常用水的时间段直接按照较低温度进行推荐设置，从而不但不会影响用户用水体验，而且可以有效节省能耗。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定不同时间段的用水状态，具体包括：

根据同一时间段对应的多个用水量中用水量大于预设阈值的数量，确定相应时间段的用水状态为用水或不用水。在本实施例中，预设阈值可以为0，也可以为大于0的值，下面以预设阈值为0进行举例说明。

在本实施例中，根据同一时间段对应的多个用水量中用水量大于预设阈值的数量，确定相应时间段的用水状态为用水或不用水，具体包括：

根据同一时间段对应的多个用水量中大于0的数量是否大于第一预设阈值F_min，或，根据同一时间段对应的多个用水量中最后N个用水量中大于0的数量是否等于N，确定相应时间段的用水状态为用水或不用水；其中，

F表示历史用水周期的数量，

表示预设容忍度，

0＜N＜F_min。

在本实施例中，

越大，表示对该时间段在未来用水周期被判断为用水的标准越严格，当

为1，表示该时间段在过去F个用水周期内必须全部都有用水，下一个周期的该时间段才会被判断为用水；而

越小，表明对该时间段在未来用水周期被判断为用水的标准越宽松。

在本实施例中，若同一时间段对应的多个用水量中大于0的数量大于第一预设阈值F_min，或，若同一时间段对应的多个用水量中最后N个用水量中大于0的数量等于N，则确定相应时间段的用水状态为用水，否则确定为不用水。

举例来说，将根据F个历史用水天数得到的某一时间段(12:00-12:30)对应的多个用水量按照时间进行排序，得到与该时间段对应的历史用水量序列，该序列中包含F个用水量，假设这F个用水量中，有大于

(如F_min＝0.4F)个用水量不为0，则可以确定该时间段对应的用水状态为用水，否则，可以确定该时间段对应的用水状态为不用水。

在本实施例中，根据历史用水周期的用水情况进一步考虑了相应时间段的用水状态，确定其为用水或不用水。例如对于历史14天用水数据来说，某一时间段只在其中3天(小于0.4*14)有用水量数据，而在其他天数没有用水量数据，则可以确定该时间段的用水状态为不用水，以便于后期进行设置温度推荐或预测时，能够为其推荐或预测更为匹配的设置温度，以便于节省能耗。

此外，本实施例提供了另一种确定用水状态的处理方式。也即在本实施例中，还可以判断该时间段在F天对应的F个用水量数据中的最后N个用水量数据是否不为0，若是，则可以确定该时间段对应的用水状态为用水，否则，可以确定该时间段对应的用水状态为不用水。例如，历史14天对应的14个用水量数据中其他都是0，但是最后3个用水量数据均不为0，按照这种用水趋势，该用户在未来用水过程中，有很大概率会继续在该时间段用水，因此，这种情况下，可以确定该时间段的用水状态为用水，以便于后期进行设置温度推荐或预测时，能够为其推荐或预测更为匹配的设置温度，以满足用户用水需求。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述根据不同时间段的用水状态、用水规律和用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

在本实施例中，先考虑相应时间段的用水状态：

A：若用水状态为不用水，则直接为其确定相应的推荐设置温度作为未来用水周期中对应时间段的热水器设置温度的预测值。举例来说，可以将热水器的最低设置温度(例如35℃)作为相应时间段的预测值。

B：若用水状态为用水，则需要进一步考虑相应时间段的用水规律：

①若用水规律等级低，则表示相应时间段具有较低的用水规律，由于该时间段用水规律性较差，因此，为保障用户的用水需求，对于具有较低用水规律的时间段，可以从多个推荐设置温度中选择最大的推荐设置温度，并在最大的推荐设置温度基础上增加预设温度值后作为该时间段的推荐设置温度(也称设置温度的预测值)，以在实现节能的基础上，尽可能地保障用户的用水需求。

②若用水规律等级中等，则表示相应时间段具有中等的用水规律，由于其用水规律为中等，因此，为保障用户的用水需求，对于具有中等用水规律的时间段，可以从多个推荐设置温度中选择最大的推荐设置温度作为该时间段的推荐设置温度，以在实现节能的基础上，尽可能地保障用户的用水需求。

③若用水规律等级高，则表示相应时间段具有较高的用水规律，由于其用水规律等级为高，因此，说明其用水量基本不会发生太大变化，故对于具有较高用水规律的时间段，可以采用该时间段在多个历史用水周期中出现频次较高的用水量进行推荐设置温度的预测，从而在实现节能的基础上，尽可能地保障用户的用水需求。

在本实施例中，假设热水器温度推荐范围为35-75摄氏度，将热水器的设置温度按照5度一个区间进行划分，共产生9个可推荐设置温度(本实施例对此不作限定，也即本实施例不局限于这种方式，在其他实现方式中，还可以产生更多可推荐设置温度)，计算各可推荐设置温度对应的标准化热水量，进而建立可推荐设置温度与标准化热水量的映射关系表。

假设热水器容积为S，进水温度T_in，最优用水结束标准化内胆温度为37度，标准化基准温度为T_refer(假设为40摄氏度)，推荐设置温度为T_set，则其可产生的标准化热水量W_amount：

其中，当T_set＝35时，W_amount＝0；

在本实施例中，将根据F个历史用水周期得到的某一时间段对应的多个用水量按照时间进行排序，得到与该时间段对应的历史用水量序列，该序列中包含F个用水量，根据上面得到的可推荐设置温度与标准化用水量的映射关系表，可得到F个推荐设置温度；在对该时间段进行温度推荐时，若该时间段的用水状态被判定为不用水，则设置该时间段的推荐设置温度为35摄氏度；当该时间段的用水状态被判定为用水，若其用水规律等级为1，则设置该时间段的推荐设置温度为F个推荐设置温度中的最大值加预设值(如为5℃)；当该时间段的用水状态被判定为用水，若其用水规律等级为2，则设置该时间段的推荐设置温度为F个推荐设置温度中的最大值；当该时间段的用水状态被判定为用水，若其用水规律等级为3，则设置该时间段推荐设置温度为F个推荐设置温度中出现频率最高的温度值。

进一步地，基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述热水器温度控制方法，还包括：确定历史用水周期的数量，具体包括：

在预设用水周期的数量范围内，根据各个用水周期数量对应的数据存储与计算代价、温度推荐准确率和温度推荐召回率确定各用水周期数量的最优时间粒度指数；

在本实施例中，温度推荐准确率是指相应用水周期数量下正确预测温度的时段数除以总时段数，温度推荐召回率是指相应用水周期数量下正确预测用水温度的时段数除以用户真实用水时段数。

例如，可以在预设用水周期的数量范围内，根据第一计算模型计算不同用水周期数量的最优时间粒度指数；

将最优时间粒度指数最大值对应的用水周期数量作为历史用水周期的数量；

其中，所述第一计算模型为：

其中，index表示最优时间粒度指数，m表示数据存储与计算代价，auc表示温度推荐准确率，rec表示温度推荐召回率，P₁、P₂、P₃表示预设权重，用于表示m，auc，rec在指标制定过程中的重要程度，P₁+P₂+P₃＝1，0＜P₁＜1，0＜P₂＜1，0＜P₃＜1，m＞0。

在本实施例中，需要说明的是，在根据历史用水数据进行预测时，并不是历史用水数据的时长越久越好，实际上，由于越久远的行为对当前的行为影响力越少，因此需要适度“遗忘”过久的行为数据，经过试验和计算证明，天数太多或者太少都会影响准确率，14天的历史用水天数得到的预测结果相对较好。在本实施例中，预设用水周期的数量范围一般为30天，经计算发现14天为最优历史用水周期，也即在进行热水器温度预测时，可以选取最近14天的历史用水数据进行预测。

在本实施例中，需要说明的是，本实施例提供的热水器温度控制方法可用于洗浴或餐饮等用水的储水式电热水器中。当然，本发明对此不作限定，根据实际需要，本实施例提供的热水器温度控制方法还可用于其他用途的储水式电热水器中。

在本实施例中，需要说明的是，可以在热水器上设置处理模块，用于计算热水器的推荐设置温度，然后计算得到的推荐设置温度直接供热水器进行使用。此外，还可以在云服务器上设置处理模块，用于计算热水器的推荐设置温度，然后通过云平台将计算得到的推荐设置温度推送给目标热水器。

基于相同的发明构思，本发明另一实施例提供了一种热水器温度控制装置，参见图2，本实施例提供的热水器温度控制装置，包括：用水量确定模块21、温度预测模块22和温度控制模块23，其中：

用水量确定模块21，用于根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；

温度预测模块22，用于根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；

温度控制模块23，用于根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。

由于本实施例提供的热水器温度控制装置可以用于执行上述实施例所述的热水器温度控制方法，其工作原理和有益效果类似，故此处不再详述，具体内容可参见上述实施例的介绍。

基于相同的发明构思，本发明另一实施例提供了一种热水器，该热水器包括如上面实施例所述的热水器温度控制装置。

由于本实施例提供的热水器包括上面实施例所述的热水器温度控制装置，因此其工作原理和有益效果类似，故此处不再详述，具体内容可参见上述实施例的介绍。

基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图3，所述电子设备具体包括如下内容：处理器301、存储器302、通信接口303和通信总线304；

其中，所述处理器301、存储器302、通信接口303通过所述通信总线304完成相互间的通信；所述通信接口303用于实现各建模软件及智能制造装备模块库等相关设备之间的传输；

所述处理器301用于调用所述存储器302中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述热水器温度控制方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。

基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述热水器温度控制方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置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发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述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计算机可读存储介质中，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的热水器温度控制方法。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，诸如“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种热水器温度控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，具体包括：

3.根据权利要求2所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水开始内胆温度、用水结束内胆温度、平均进水温度和预设基准温度，确定多个历史用水周期中各时间段的用水量，具体包括：

4.根据权利要求1所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

5.根据权利要求4所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定多个历史用水周期中各时间段的用水规律，具体包括：

6.根据权利要求5所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个第一用水量中两两相邻的用水量的差值，确定第一波动指数，具体包括：

7.根据权利要求6所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述第一波动阈值取值为d，第二波动阈值取值为2d，d的取值为：

8.根据权利要求6所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据第一波动指数和第二波动指数确定相应时间段对应的用水规律，具体包括：

其中，所述用水规律度计算模型为：

9.根据权利要求8所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据用水规律度的大小确定相应时间段对应的用水规律等级，具体包括：

10.根据权利要求9所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量和用水规律，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

11.根据权利要求10所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据多个历史用水周期中各时间段的用水量确定不同时间段的用水状态，具体包括：

12.根据权利要求10所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述根据不同时间段的用水状态、用水规律和用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度，具体包括：

13.根据权利要求1所述的热水器温度控制方法，其特征在于，所述热水器温度控制方法，还包括：确定历史用水周期的数量，具体包括：

14.一种热水器温度控制装置，其特征在于，包括：

用水量确定模块，用于根据多个历史用水周期中各时间段的用水温度信息确定多个历史用水周期中各时间段的用水量；

温度预测模块，用于根据多个历史用水周期中各时间段的用水量，以及，热水器各设置温度所能供应的用水量，预测未来用水周期中各时间段的热水器设置温度；

温度控制模块，用于根据未来用水周期中各时间段的热水器设置温度对热水器进行温度控制。

15.一种热水器，其特征在于，包括如权利要求14所述的热水器温度控制装置。

16.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至13任一项所述热水器温度控制方法的步骤。

17.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至13任一项所述热水器温度控制方法的步骤。