CN111137994B - 净水设备及其安全自检方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种净水设备及其安全自检方法和装置。该安全自检装置包括：参数采集单元，用于采集净水设备的增压装置的指定参数；处理单元，用于判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态。本申请实施例可以实现净水设备的安全自检，从而可以提高净水设备的用水安全和设备安全。

Description

净水设备及其安全自检方法和装置

技术领域

本申请涉及净水设备技术领域，尤其是涉及一种净水设备及其安全自检方法和装置。

背景技术

净水设备(例如家用净水器等)是一种可对原水进行深度过滤、净化处理的水处理设备，其可以去除掉水中的漂浮物、重金属、细菌、病毒、余氯、泥沙、铁锈、微生物等有害物质，从而使水质达到指定的标准或要求。随着水污染不断的加剧，饮水健康已成为人们的普遍期望；因而，净水设备日益受到青睐，目前已广泛应用于人们的日常生产和生活中。

然而，现有的净水设备在运行时可能会存在一些安全隐患，但目前现有的净水设备普遍缺少自动检测安全隐患的功能，因此，如何自动检测净水设备的安全隐患已成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种净水设备及其安全自检方法和装置，以提高净水设备的用水安全及设备安全。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种净水设备的安全自检装置，包括：

参数采集单元，用于采集净水设备的增压装置的指定参数；

处理单元，用于判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态。

另一方面，本申请实施例还提供了一种净水设备，所述净水设备配置有上述的安全自检装置。

另一方面，本申请实施例还提供了一种净水设备的安全自检方法，该方法包括：

获取净水设备的增压装置的指定参数；

判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例的净水设备的安全自检装置可获取增压装置的指定参数，基于此可以判断该指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定净水设备的状态；从而通过这种状态识别达到了判断净水设备是否存在安全隐患的目的，实现了净水设备的安全自检；进而有利于提高净水设备的用水安全及设备安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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。在附图中：

图1为本申请一实施例中净水设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例中安全自检装置的结构框图；

图3为本申请另一实施例中安全自检装置的结构框图；

图4为本申请一实施例中废水比阀堵塞导致膜元件堵塞的示意图；

图5为本申请一实施例中安全自检方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。例如在一描述中，在第一部件上方形成第二部件，可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，还可以包括第一部件和第二部件以非直接接触方式(即第一部件和第二部件之间还可以包括额外的部件)形成的实施例等。

而且，为了便于描述，本申请一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为“在”其他元件或部件“上方”或“之上”。

在实现本申请的过程中，本申请的发明人发现现有的净水设备在运行时存在一些安全隐患，例如现有的净水设备的纯、废水管一般只有颜色区分，且在结构上没有防呆设计，一旦出现纯、废水管接反的情况，将严重影响用户的用水安全。此外，在一些地方水高硬度较高，净水设备的废水比阀容易堵塞(这里的堵塞可以包括各种不同程度的堵塞，例如部分堵塞或全堵塞等)，而废水比阀堵塞则极易引起净水设备的膜元件堵塞(或称为膜元件衰减)，如果不及时发现并处理上述问题，将会影响设备安全及用户的用水安全。

例如图4所示，本申请的发明人通过对某测试点进行监测发现，当该测试点净水设备的废水比阀堵塞时，废水比阀的废水流量一般会由正常流量逐渐降低至零值(或近视为零值)，具体请参见图4中椭圆标记内的下曲线部分，从第80小时开始，废水比阀的废水流量开始下降，在第85小时左右降低至零值。与此同时，当该测试点净水设备的废水比阀堵塞后，该测试点净水设备的膜元件一般也会堵塞，从而使得膜元件的净水流量也相应随之下降，直至降至一较低值(参见图4中椭圆标记内的上曲线部分)。

本申请的发明人经过研究还发现：在净水设备处于制水状态下，当节流装置或过滤单元存在堵塞，或者纯、废水管处于接反情况时，增压装置的一些特定参数(即上述的指定参数，其可以包括工作电流、工作电压、转速、功率或流量等)会发生较小的变化。例如在如下表1所示的示例中，在制水状态下，水温26℃时，节流装置堵塞时的工作电压，比正常状态下的工作电压增大了0.003V；水温9℃时，节流装置堵塞时的工作电压，比正常状态下的工作电压增大了0.002V。因此，在制水状态下，可依据上述特定参数的变化对净水设备进行安全自检。当然，为便于有效识别，还可以对上述较小变化进行例如信号放大等处理。

此外，本申请的发明人经过进一步研究还发现：在净水设备处于冲洗状态下，当节流装置或过滤单元存在堵塞，或者纯、废水管处于接反情况时，增压装置的上述特定参数会发生更加明显的变化。例如，在如下表1所示的示例中，在冲洗状态下，水温26℃时，节流装置堵塞时的工作电压，比正常状态下的工作电压增大了1.5V左右；水温9℃时，节流装置堵塞时的工作电压，比正常状态下的工作电压增大了1.4V左右。可见，在冲洗状态下，也可依据特定参数的变化对净水设备进行安全自检。并且，相对于制水状态，由于冲洗状态下特定参数的变化更加明显，因此，在冲洗状态下，依据特定参数的变化对净水设备进行安全自检，不容易发生误判，从而可以有利于获得更高的状态识别准确率。此外，鉴于冲洗状态下特定参数的变化更加明显，相比于制水状态下依据特定参数的变化对净水设备进行安全自检，在冲洗状态下依据特定参数的变化对净水设备进行安全自检，还可以避免需对较小变化进行放大处理所带来的成本及复杂度开销或者需要花更高的成本使用灵敏度更高的检测元件。

表1

有鉴于此，基于以上研究发现，为了提高净水设备的用水安全及设备安全，本申请的发明人对现有净水设备进行了改进。以下举例具体说明。

参考图1所示，在本申请一些实施例中，改进后的净水设备可以包括前置过滤器、增压装置、膜元件、后置过滤器和安全自检装置。其中，前置过滤器、膜元件和后置过滤器均为净水设备的过滤单元。前置过滤器的出口端可以与增压装置的进口端相连；增压装置的出口端可以与膜元件进口端相连；膜元件的净水出口端可以与后置过滤器的进口端相连；膜元件的废水出口端可以与节流装置的进口端相连。安全自检装置可设置于净水设备的任何合适位置，其可以用于获取增压装置的指定参数的参数值，判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围，并根据判断结果确定净水设备的状态；从而通过这种状态识别达到了判断净水设备是否存在安全隐患的目的，从而实现了净水设备的安全自检；进而有利于提高净水设备的用水安全及设备安全。较佳的，增压装置的指定参数可以为增压装置在执行冲洗操作时的指定参数。

在本申请一些实施例中，前置过滤器可用于对从其进口端注入的原水进行以改善水质为目的的基础性过滤，从而滤除掉原水中的诸如铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。在一些实施例中，根据需要，前置过滤器可以采用一级过滤，也可以采用多级过滤。在一些示例性实施例中，所述前置过滤器可以包括但不限于例如PP棉滤芯、碳纤维滤芯或磷酸盐滤芯等。

在本申请一些实施例中，通过增压装置的增压，经前置过滤器过滤后的水可以透过膜元件，以便于进行以改善水质为目的的进一步过滤。此外，增压装置还可以用于执行冲洗操作。一般地，净水设备的工作状态包括有制水状态和冲洗状态；其中，冲洗状态可以是指对节流装置和/或过滤单元进行冲洗操作时的状态。在一些示例性实施例中，所述增压装置例如可以包括但不限于增压泵、增压缸等流体增压装置。在一些示例性实施例中，当增压装置为变频增压泵时，相应的，指定参数可以包括工作电流、工作电压或转速等；当增压装置为定频增压泵时，相应的，指定参数例如可以包括工作电流或工作电压等。

在本申请一些实施例中，膜元件可用于对经前置过滤器过滤后的水进行以改善水质为目的精细过滤，从而滤除掉其中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等有害物质。膜元件在过滤后可分别生成净水和废水；膜元件过滤后产生的净水可通过净水出口提供给后置过滤器；膜元件过滤后产生的废水可通过废水出口提供给节流装置。在一些示例性实施例中，所述膜元件可以包括但不限于例如反渗透膜(即RO膜)、超滤膜或纳滤膜等。

在本申请一些实施例中，后置过滤器可用于对膜元件生成的净水进行以改善口感为目的过滤。经后置过滤器过滤后得到的净水，即为符合指定标准或要求的可饮(或使用)的净水。在一些示例性实施例中，所述后置过滤器可以包括但不限于例如活性炭滤芯、软化树脂滤芯等。

此外，在本申请一些示例性实施例中，上述的前置过滤器、膜元件和后置过滤器中的部分或全部，可以是采用单体独立结构，也可以采用集成结构或复合结构。例如前置过滤器和后置过滤器可以集成为一个复合滤芯。

在本申请一些实施例中，节流装置可起到调节膜元件的进水压力作用，以调整净水设备的纯废水比。在一些示例性实施例中，典型的节流装置例如可以为废水比阀、电磁阀、废水比电动阀、或者它们中部分或全部之间的串并联组合。

应当理解，图1所示净水设备的结构为本申请的示例性实施例，本申请的净水设备结构可以不限于此；例如，在一些可行的实施例中，净水设备也可以未配置前置过滤器或后置过滤器，甚至也可以前后置过滤器均未配置。

结合图2所示，上述安全自检装置可以包括参数采集单元和处理单元。其中，参数采集单元可用于采集增压装置的指定参数；处理单元则可以用于判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态。

在本申请一些实施例中，处理单元可以包括内置处理程序的微型处理器，例如单片机、微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)等等。在一些示例性实施例中，为了实现在不改动净水设备现有结构的基础上，用简单、快捷、低成本的方式实现净水设备的安全自检，上述安全自检装置的处理单元可以借用净水设备主板上原有的处理单元，且净水设备主板上原有的处理单元可以与参数采集单元进行电性连接(例如图3所示)，以便于该处理单元可以获取参数采集单元采集到的指定参数。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在本申请其他实施例中，也可以把各单元的功能在同一个或多个硬件(或软件和硬件结合)中实现。例如，上述实施例描述的安全自检装置中参数采集单元和处理单元可以是各自分立的，但这不应被理解为对本申请的限制，根据需要，安全自检装置中参数采集单元和处理单元也可以集成为一个单体。

上文已经阐明，所述指定参数例如可以包括工作电流、工作电压或转速等等。在一示例性实施例中，以指定参数是工作电流为例，相应的，所述参数采集单元可以为串接于所述增压装置的回路上的电流传感器，例如分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等。较佳的，上述电流传感器也可以是串接于所述增压装置的回路上的采样电阻(例如图3所示)，如此可以大幅降低实现成本。此外，本申请实施例中的预设值可以根据经验或依据实验数据确定，例如可以根据增压装置的指定参数在正常状态及异常状态下的参数值来确定。

在本申请一些实施例中，一般地，净水设备会预先设定有冲洗策略，例如净水设备上电后可以先进行一次冲洗操作，在上电后从首次完成冲洗操作开始，可以定时执行冲洗操作，例如每隔25分钟、30分钟或40分钟执行一次冲洗操作。因此，根据净水设备上电后首次完成冲洗操作的时间及定时冲洗时间间隔，可以确定净水设备是否处于冲洗操作状态。应当理解，本申请识别净水设备是否处于冲洗状态的方式并不限于此，根据具体情况，上述方式也可以替换为其他任何合适的设备状态检测方式。

在本申请一些实施例中，所述根据判断结果确定所述净水设备的状态，具体可以包括：若所述指定参数的参数值位于所述预设范围之内，则可以确认所述净水设备处于正常状态；若所述指定参数的参数值位于所述预设范围之外，则可以确认所述净水设备处于异常状态。其中，所述异常状态可以包括节流装置堵塞、过滤单元堵塞或纯、废水管接反等。在一示例性实施例中，以指定参数为工作电流为例，假设预设范围为一门限阈值，例如预设电流阈值为2A，若检测到节流装置的工作电流为1.8A时，由于1.8A<2A，则表明净水设备处于正常状态；若检测到节流装置的工作电流为2.1A时，由于2.1A>2A，则表明净水设备处于异常状态。

在本申请另一些实施例中，为了进一步区分净水设备的异常状态，以便于根据不同的异常状态进行不同的应对处理。在确认净水设备处于异常状态后，还可以根据所述净水设备是否为首次启用，进一步区分所述净水设备的异常状态。一般地，新净水设备在首次使用后一般需要使用一段时间才可能会出现节流装置或过滤单元堵塞；而净水设备在纯、废水管一旦接反状态下使用时，一旦进入冲洗状态，往往会立即出现异常。因此，在确认净水设备处于异常状态后，可以根据净水设备是否为首次启用来进一步识别净水设备的异常状态。具体而言，若净水设备为首次启用，则可以确认净水设备处于纯、废水管接反状态；若净水设备为非首次启用，则可以确认节流装置或过滤单元处于堵塞状态。需要说明的是，这里的首次使用一般是指新净水设备在安装后的首次上电使用。当然，在净水设备发生了移机或维修等情况，并导致净水设备的纯、废水管连接状态发生变化时，在净水设备移机或维修后的首次上电使用，也可以视为净水设备的首次启用。在本申请一些实施例中，可通过任何合适的设备首次启用判断方式来识别净水设备是否为首次启用，例如可通过查询净水设备的日志或记录等信息确定净水设备是否为首次启用。

在本申请一些实施例中，在确认所述净水设备处于异常状态时，所述处理单元还可以执行预设的处理策略，以及时应对净水设备的异常状态。

在一些示例性实施例中，预设的处理策略例如可以包括：在确认净水设备处于纯、废水管接反状态时，输出报警信息并进行停机控制。在净水设备处于纯、废水管接反时，净水设备提供给用户的饮用水实际为废水，此时，净水设备继续工作没有意义，应当立即停机。

在另一些示例性实施例中，在净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，净水设备一般仍可以向用户提供净水，只是在这种况下，其工作效率变低。因此，在确认节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，可根据需要，执行如下处理策略中的任意一种：

在确认净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作；

在确认净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息并执行清洁操作；

在确认净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息并进行停机控制；

在确认净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作，并在执行完清洁操作后判断该堵塞状态是否已消除，如果未消除，则输出报警信息；

在确认净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作，并在执行完清洁操作后判断该堵塞状态是否已消除，如果未消除，则输出报警信息并进行停机控制。

在一些示例性实施例中，上述的输出报警信息可以包括但不限于语音信息报警、文字符号信息报警和光信息报警等中的一种或多种组合。

基于上述的净水设备及其安全自检装置，本申请一些实施例的安全自检方法可以包括以下步骤：

获取净水设备的增压装置的指定参数；

判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态。

结合图5所示，在一些示例性实施例中，上述安全自检方法具体可以包括如下步骤：

S101、检测净水设备是否处于执行冲洗操作状态。若检测净水设备处于执行冲洗操作状态，则可执行步骤S102；否则可退出，以待下一次检测时机到来。

S102、获取净水设备的增压装置在执行冲洗操作时的指定参数。在本申请实施例中，所述的获取例如可以是读取参数采集单元采集的指定参数。

S103、判断获取的指定参数是否大于预设值。若所述指定参数是否大于预设值，则可执行步骤S102；否则可跳转执行步骤S107。本步骤中，预设范围为一预设值。

S104、判断净水设备是否为首次启用。若净水设备确认为首次启用，则可执行步骤S105；否则可跳转执行步骤S106。

S105、确认净水设备处于纯、废水管接反状态。

S106、确认净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态。

S107、确认净水设备处于正常状态。

虽然上文描述的安全自检方法流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，根据实际情况，这些过程可以包括更多或更少的操作。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处；尤其对于方法实施例而言，由于其基本相似于设备实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见设备实施例的对应部分说明即可。

需要说明的是，本申请各实施例中提及的净水设备可以包括但不限于家用净水器、商用净水器以及各种工业纯水机等。

还需要说明的是，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方法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方法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方法或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种净水设备的安全自检装置，其特征在于，包括：

参数采集单元，用于采集净水设备的增压装置的指定参数；所述指定参数为所述增压装置在执行冲洗操作时的指定参数；

处理单元，用于判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态；所述根据判断结果确定所述净水设备的状态，包括：

若所述指定参数的参数值位于所述预设范围之外，则确认所述净水设备处于异常状态；并根据所述净水设备是否为首次启用，进一步区分所述净水设备的异常状态；若所述净水设备为首次启用，则确认所述净水设备处于纯、废水管接反状态；若所述净水设备为非首次启用，则确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态。

2.如权利要求1所述的净水设备的安全自检装置，其特征在于，所述处理单元还用于在确认所述净水设备处于异常状态时，执行预设的处理策略。

3.如权利要求2所述的净水设备的安全自检装置，其特征在于，所述在确认所述净水设备处于异常状态时，执行预设的处理策略，包括：

在确认所述净水设备处于纯、废水管接反状态时，输出报警信息并进行停机控制。

4.如权利要求2所述的净水设备的安全自检装置，其特征在于，所述在确认所述净水设备处于异常状态时，执行预设的处理策略，包括以下中的任意一种：

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息并执行清洁操作；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息并进行停机控制；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作，并在执行完清洁操作后判断该堵塞状态是否已消除，如果未消除，则输出报警信息；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作，并在执行完清洁操作后判断该堵塞状态是否已消除，如果未消除，则输出报警信息并进行停机控制。

5.如权利要求1所述的净水设备的安全自检装置，其特征在于，所述增压装置包括变频增压泵，所述指定参数包括工作电流、工作电压或转速。

6.如权利要求1所述的净水设备的安全自检装置，其特征在于，所述增压装置包括定频增压泵，所述指定参数包括工作电流或工作电压。

7.一种净水设备，其特征在于，该设备配置有权利要求1至6任意一项所述的安全自检装置。

8.一种净水设备的安全自检方法，特征在于，该方法包括：

获取净水设备的增压装置的指定参数；所述指定参数为所述增压装置在执行冲洗操作时的指定参数；

判断所述指定参数的参数值是否位于预设范围内，并根据判断结果确定所述净水设备的状态；所述根据判断结果确定所述净水设备的状态，包括：

若所述指定参数的参数值位于所述预设范围之外，则确认所述净水设备处于异常状态；并根据所述净水设备是否为首次启用，进一步区分所述净水设备的异常状态；若所述净水设备为首次启用，则确认所述净水设备处于纯、废水管接反状态；若所述净水设备为非首次启用，则确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态。

9.如权利要求8所述的净水设备的安全自检方法，其特征在于，还包括：

在确认所述净水设备处于异常状态时，执行预设的处理策略。

10.如权利要求9所述的净水设备的安全自检方法，其特征在于，所述在确认所述净水设备处于异常状态时，执行预设的处理策略，包括：

在确认所述净水设备处于纯、废水管接反状态时，输出报警信息并进行停机控制。

11.如权利要求9所述的净水设备的安全自检方法，其特征在于，所述在确认所述净水设备处于异常状态时，执行预设的处理策略，包括以下中的任意一种：

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息并执行清洁操作；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，输出报警信息并进行停机控制；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作，并在执行完清洁操作后判断该堵塞状态是否已消除，如果未消除，则输出报警信息；

在确认所述净水设备的节流装置或过滤单元处于堵塞状态时，执行清洁操作，并在执行完清洁操作后判断该堵塞状态是否已消除，如果未消除，则输出报警信息并进行停机控制。

12.如权利要求8所述的净水设备的安全自检方法，其特征在于，所述增压装置包括变频增压泵，所述指定参数包括工作电流、工作电压或转速。

13.如权利要求8所述的净水设备的安全自检方法，其特征在于，所述增压装置包括定频增压泵，所述指定参数包括工作电流或工作电压。

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