CN112062260A - 一种水箱自洁消毒的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水箱自洁消毒的控制系统及方法，涉及水箱自洁消毒技术领域，包括：液位采集装置，用于实时采集水箱中的液位数据；控制模块，用于实时检测控制模块与液位采集装置之间的通讯状态，并连接正常时持续获取液位数据并计算每隔预设时间段液位数据的变化值，以及连接断开时根据液位变化曲线处理得到每隔预设时间段内液位数据的变化值；在变化值小于变化阈值时分别控制进水阀关闭、臭氧消毒器启动和紫外线消毒器休眠；以及在变化值不小于变化阈值时分别控制进水阀开启、臭氧消毒器休眠和紫外线消毒器启动。有益效果是结合液位采集装置采集的液位数据分别对臭氧消毒器和紫外线消毒器进行控制，有效保证水箱水质的鲜活度。

Description

一种水箱自洁消毒的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及水箱自洁消毒技术领域，尤其涉及一种水箱自洁消毒的控制系统及方法。

背景技术

水箱是一种常用的蓄水容器，居民楼、学校、写字楼、商场等基本上都会配备生活蓄水水箱。如今人们直接使用水箱储水用于生活的比列越来越大，由于长期使用以及环境的影响，难免不会对水质产生二次污染，所以对水箱进行自洁消毒是有必要的，这不仅有利于水质的安全性，更是对我们健康的保证。目前水箱自洁消毒方式主要有两种，一种是臭氧消毒器，通过臭氧发生器产生臭氧对水箱内的水进行消毒，定时进行消毒；一种是紫外线消毒器，装在水箱中或者水箱的出水管上，在水流动过程，对流动的水起到瞬时消毒的效果。

在上述的两种水箱自洁消毒方式中，当采用紫外线消毒器，如果水箱设计过大或用户用水量过少，水箱内必然会出现滞留水层，滞留水层长期得不到循环会使水中余氯含量降低，引发细菌滋生，并产生水质问题，即仅采用紫外线消毒器不起作用；当采用臭氧消毒器时，臭氧要与水之间接触需要一定时间，如果用户用水量比较大，水流速度比较快会存在臭氧与水混合时间过短，消毒效果差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水箱自洁消毒的控制系统，所述水箱的进水管道上设有一进水阀，所述水箱的出水管道上设有一紫外线消毒器，所述水箱还连接一臭氧消毒器；则所述控制系统具体包括：

液位采集装置，设置于所述水箱内，用于实时采集所述水箱中的液位数据并输出；

控制模块，分别连接所述进水阀、所述紫外线消毒器、所述臭氧消毒器和所述液位采集装置，所述控制模块包括：

数据存储单元，用于保存预先学习得到的液位变化曲线；

通讯检测单元，用于实时检测所述控制模块与所述液位采集装置之间的通讯状态，并在所述通讯状态表示连接正常时生成第一通讯信号，以及在所述通讯状态表示连接断开时生成第二通讯信号；

第一处理单元，连接所述通讯检测单元，用于根据所述第一通讯信号持续获取所述液位数据并计算每隔预设时间段所述液位数据的变化值；

第二处理单元，分别连接所述数据存储单元和所述通讯检测单元，用于根据所述第二通讯信号和所述液位变化曲线处理得到每隔所述预设时间段内所述液位数据的变化值；

消毒控制单元，分别连接所述第一处理单元和所述第二处理单元，用于将所述变化值与预设的变化阈值进行比较，并在所述变化值小于所述变化阈值时，分别控制所述进水阀关闭、所述臭氧消毒器启动和所述紫外线消毒器休眠，以对所述水箱内的蓄水进行自洁消毒；

以及在所述变化值不小于所述变化阈值时，分别控制所述进水阀开启、所述臭氧消毒器休眠和所述紫外线消毒器启动，以对所述出水管道中的水流进行自洁消毒。

优选的，所述液位数据包括液位高度以及对应的采集时刻。

优选的，所述控制模块还包括自学习单元，连接所述数据存储单元，用于预先获取采集得到的若干所述液位数据加入一学习集合，根据所述学习集合中的各所述液位数据学习得到所述液位变化曲线并保存至所述数据存储单元。

优选的，所述控制模块还包括数据更新单元，分别连接所述通讯检测单元和所述自学习单元，用于根据所述第一通讯信号实时获取的所述液位数据加入所述学习集合，以对学习集合进行更新，从而对所述液位变化曲线进行更新。

优选的，所述液位采集装置包括：

液位传感器，用于实时采集所述水箱中的所述液位数据；

检测单元，用于实时检测所述液位采集装置和控制模块的通讯状态，并在所述通讯状态表示连接正常时生成第三通讯信号，以及在所述通讯状态表示连接断开时生成第四通讯信号；

传输单元，分别连接所述液位传感器和所述检测单元，用于根据所述第三通讯信号将所述液位数据实时发送至所述控制模块，以及根据所述第四通讯信号将所述液位数据进行缓存，并在下一次接收到所述通讯信号时将缓存的各所述液位数据批量发送至所述控制模块。

一种水箱自洁消毒的控制方法，应用于以上任意一项所述的水箱自洁消毒的控制系统，所述控制方法包括：

步骤S1，所述控制系统实时采集所述水箱中的液位数据并输出；

步骤S2，所述控制系统实时检测所述控制模块与所述液位采集装置之间的通讯状态并判断所述通讯状态是否正常：

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S4；

步骤S3，所述控制系统持续获取所述液位数据并计算每隔预设时间段所述液位数据的变化值，随后转向步骤S5；

步骤S4，所述控制系统根据所述液位变化曲线处理得到每隔所述预设时间段内所述液位数据的变化值随后转向步骤S5；

步骤S5，所述控制系统将所述变化值与预设的变化阈值进行比较：

若所述变化值小于所述变化阈值，则分别控制所述进水阀关闭、所述臭氧消毒器启动和所述紫外线消毒器休眠，以对所述水箱内的蓄水进行自洁消毒，随后退出；

若所述变化值不小于所述变化阈值，则分别控制所述进水阀开启、所述臭氧消毒器休眠和所述紫外线消毒器启动，以对所述出水管道中的水流进行自洁消毒。

优选的，执行所述步骤S4之前，还包括预先学习得到所述液位变化曲线的过程，具体包括：

所述控制系统预先获取采集得到的若干所述液位数据加入一学习集合，根据所述学习集合中的各所述液位数据学习得到所述液位变化曲线。

优选的，还包括对所述液位变化曲线进行更新的过程，具体包括：

所述控制系统将实时获取的所述液位数据加入所述学习集合，以对学习集合进行更新，从而对所述液位变化曲线进行更新。

优选的，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，所述控制系统实时采集所述水箱中的所述液位数据；

步骤S12，所述控制系统实时检测所述液位采集装置和控制模块的通讯状态，并判断所述通讯状态是否正常：

若是，则转向步骤S13；

若否，则转向步骤S14；

步骤S13，所述控制系统将所述液位数据实时发送至所述控制模块，随后退出；

步骤S14，所述控制系统将所述液位数据进行缓存，并在下一次接收到所述通讯信号时将缓存的各所述液位数据批量发送至所述控制模块。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过综合使用臭氧消毒器和紫外线消毒器，并结合液位采集装置采集的液位数据分别对臭氧消毒器和紫外线消毒器进行控制，有效保证水箱水质的鲜活度。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，水箱的连接示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，一种水箱自洁消毒的控制系统的结构示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，一种水箱自洁消毒的控制方法的流程示意图；

图4为本发明的较佳的实施例中，数据采集过程的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种水箱自洁消毒的控制系统，如图1所示，水箱1的进水管道11上设有一进水阀2，水箱1的出水管道12上设有一紫外线消毒器3，水箱1还连接一臭氧消毒器4；如图2所示，则控制系统具体包括：

液位采集装置5，设置于水箱1内，用于实时采集水箱1中的液位数据并输出；

控制模块6，分别连接进水阀2、紫外线消毒器3、臭氧消毒器4和液位采集装置5，控制模块6包括：

数据存储单元61，用于保存预先学习得到的液位变化曲线；通讯检测单元62，用于实时检测控制模块与液位采集装置之间的通讯状态，并在通讯状态表示连接正常时生成第一通讯信号，以及在通讯状态表示连接断开时生成第二通讯信号；

第一处理单元63，连接通讯检测单元62，用于根据第一通讯信号持续获取液位数据并计算每隔预设时间段液位数据的变化值；

第二处理单元64，分别连接数据存储单元61和通讯检测单元62，用于根据第二通讯信号和液位变化曲线处理得到每隔预设时间段内液位数据的变化值；

消毒控制单元65，分别连接第一处理单元63和第二处理单元64，用于将变化值与预设的变化阈值进行比较，并在变化值小于变化阈值时，分别控制进水阀关闭、臭氧消毒器启动和紫外线消毒器休眠，以对水箱内的蓄水进行自洁消毒；

以及在变化值不小于变化阈值时，分别控制进水阀开启、臭氧消毒器休眠和紫外线消毒器启动，以对出水管道中的水流进行自洁消毒。

具体地，本实施例中，本发明同时设置紫外线消毒器3和臭氧消毒器4，并实时监测水箱内的液位数据，根据该液位数据分别对紫外线消毒器3、臭氧消毒器4以及进水阀2进行自动控制，避免由于仅采用一种消毒装置导致的消毒作用有限且精细度差的情况，有效保证水箱水质的鲜活度。

进一步地，在控制模块6与液位采集装置1通讯正常时，控制模块6根据液位采集装置1实时采集的液位数据进行消毒自洁的控制，如果液位数据表示一段时间内液位变化不明显，即水位基本保持不变或下降缓慢，说明此时用户用户量较少，水在水箱中停留时间较长，此时需要控制臭氧消毒器4启动，对水箱内的蓄水进行自洁消毒，为保证消毒效果，同时控制进水阀2关闭。由于液位变化不明显，则出水管道12中的水流速度较慢，通过臭氧消毒器4的自洁消毒作用即能够实现水箱内蓄水的鲜活度，进而实现流经出水管道12中的水流的鲜活度，此时可以控制紫外线消毒器3休眠，以节约成本。如果液位数据表示一段时间内液位变化波动较大，此时出水管道12中的水流较大，此时需要控制紫外线消毒器3启动，臭氧消毒器4休眠，通过紫外线消毒器3对流动的水进行自洁消毒，由于液位变化波动较大，则水箱中的水一直在流入和流出，启动臭氧消毒器4不能达到很好的消毒效果，通过紫外线消毒器3的自洁消毒作用即能够实现实现流经出水管道12中的水流的鲜活度，此时可以控制臭氧消毒器4休眠，以节约成本。本实施例中，通过预设时间段以及预设的变化阈值实现液位变化的监控。

更进一步地，控制模块6中还存储有预先生成的液位变化曲线，该液位变化曲线表征水箱中液位数据变化的规律性，当液位采集装置1与控制模块6之间通讯异常时，控制模块6接收不到实时的液位数据，此时，通过液位变化曲线来预测水箱中的液位变化，进而通过该液位变化分别对紫外线消毒器3、臭氧消毒器4以及进水阀2进行自动控制，保证即使液位采集装置1出现故障或液位采集装置1与控制模块6之间出现通信故障时，仍然能够实现水箱的自洁消毒控制。

本发明的较佳的实施例中，液位数据包括液位高度以及对应的采集时刻。

本发明的较佳的实施例中，控制模块6还包括自学习单元66，连接数据存储单元61，用于预先获取采集得到的若干液位数据加入一学习集合，根据学习集合中的各液位数据学习得到液位变化曲线并保存至数据存储单元。

本发明的较佳的实施例中，控制模块6还包括数据更新单元67，分别连接通讯检测单元62和自学习单元66，用于根据第一通讯信号实时获取的液位数据加入学习集合，以对学习集合进行更新，从而对液位变化曲线进行更新。

具体地，本实施例中，通过实时采集的液位数据对学习集合进行更新，进而根据学习集合实现液位变化曲线的不断自学习，以不断完善液位变化曲线，进一步提升水箱的自洁消毒控制的准确性。

本发明的较佳的实施例中，液位采集装置5包括：

液位传感器51，用于实时采集水箱中的液位数据；

检测单元52，用于实时检测液位采集装置5和控制模块6的通讯状态，并在通讯状态表示连接正常时生成第三通讯信号，以及在通讯状态表示连接断开时生成第四通讯信号；

传输单元53，分别连接液位传感器51和检测单元52，用于根据第三通讯信号将液位数据实时发送至控制模块6，以及根据第四通讯信号将液位数据进行缓存，并在下一次接收到通讯信号时将缓存的各液位数据批量发送至控制模块6。

具体地，本实施例中，本发明还设有断网续传功能，即在液位采集装置5与控制模块6之间通讯异常时，优先将采集得到的液位数据存储在本地进行缓存，并在液位采集装置5与控制模块6之间通讯恢复正常时，在本地缓存的液位数据统一发送至控制模块6，以保证采集的液位数据的完整性。

一种水箱自洁消毒的控制方法，应用于以上任意一项的水箱自洁消毒的控制系统，如图3所示，控制方法包括：

步骤S1，控制系统实时采集水箱中的液位数据并输出；

步骤S2，控制系统实时检测控制模块与液位采集装置之间的通讯状态并判断通讯状态是否正常：

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S4；

步骤S3，控制系统持续获取液位数据并计算每隔预设时间段液位数据的变化值，随后转向步骤S5；

步骤S4，控制系统根据液位变化曲线处理得到每隔预设时间段内液位数据的变化值随后转向步骤S5；

步骤S5，控制系统将变化值与预设的变化阈值进行比较：

若变化值小于变化阈值，则分别控制进水阀关闭、臭氧消毒器启动和紫外线消毒器休眠，以对水箱内的蓄水进行自洁消毒，随后退出；

若变化值不小于变化阈值，则分别控制进水阀开启、臭氧消毒器休眠和紫外线消毒器启动，以对出水管道中的水流进行自洁消毒。

本发明的较佳的实施例中，执行步骤S4之前，还包括预先学习得到液位变化曲线的过程，具体包括：

控制系统预先获取采集得到的若干液位数据加入一学习集合，根据学习集合中的各液位数据学习得到液位变化曲线。

本发明的较佳的实施例中，还包括对液位变化曲线进行更新的过程，具体包括：

控制系统将实时获取的液位数据加入学习集合，以对学习集合进行更新，从而对液位变化曲线进行更新。

本发明的较佳的实施例中，如图4所示，步骤S1具体包括：

步骤S11，控制系统实时采集水箱中的液位数据；

步骤S12，控制系统实时检测液位采集装置和控制模块的通讯状态，并判断通讯状态是否正常：

若是，则转向步骤S13；

若否，则转向步骤S14；

步骤S13，控制系统将液位数据实时发送至控制模块，随后退出；

步骤S14，控制系统将液位数据进行缓存，并在下一次接收到通讯信号时将缓存的各液位数据批量发送至控制模块。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种水箱自洁消毒的控制系统，其特征在于，所述水箱的进水管道上设有一进水阀，所述水箱的出水管道上设有一紫外线消毒器，所述水箱还连接一臭氧消毒器；则所述控制系统具体包括：

液位采集装置，设置于所述水箱内，用于实时采集所述水箱中的液位数据并输出；

控制模块，分别连接所述进水阀、所述紫外线消毒器、所述臭氧消毒器和所述液位采集装置，所述控制模块包括：

数据存储单元，用于保存预先学习得到的液位变化曲线；

通讯检测单元，用于实时检测所述控制模块与所述液位采集装置之间的通讯状态，并在所述通讯状态表示连接正常时生成第一通讯信号，以及在所述通讯状态表示连接断开时生成第二通讯信号；

第一处理单元，连接所述通讯检测单元，用于根据所述第一通讯信号持续获取所述液位数据并计算每隔预设时间段所述液位数据的变化值；

第二处理单元，分别连接所述数据存储单元和所述通讯检测单元，用于根据所述第二通讯信号和所述液位变化曲线处理得到每隔所述预设时间段内所述液位数据的变化值；

消毒控制单元，分别连接所述第一处理单元和所述第二处理单元，用于将所述变化值与预设的变化阈值进行比较，并在所述变化值小于所述变化阈值时，分别控制所述进水阀关闭、所述臭氧消毒器启动和所述紫外线消毒器休眠，以对所述水箱内的蓄水进行自洁消毒；

以及在所述变化值不小于所述变化阈值时，分别控制所述进水阀开启、所述臭氧消毒器休眠和所述紫外线消毒器启动，以对所述出水管道中的水流进行自洁消毒。

2.根据权利要求1所述的水箱自洁消毒的控制系统，其特征在于，所述液位数据包括液位高度以及对应的采集时刻。

3.根据权利要求1所述的水箱自洁消毒的控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括自学习单元，连接所述数据存储单元，用于预先获取采集得到的若干所述液位数据加入一学习集合，根据所述学习集合中的各所述液位数据学习得到所述液位变化曲线并保存至所述数据存储单元。

4.根据权利要求3所述的水箱自洁消毒的控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括数据更新单元，分别连接所述通讯检测单元和所述自学习单元，用于根据所述第一通讯信号实时获取的所述液位数据加入所述学习集合，以对学习集合进行更新，从而对所述液位变化曲线进行更新。

5.根据权利要求1所述的水箱自洁消毒的控制系统，其特征在于，所述液位采集装置包括：

液位传感器，用于实时采集所述水箱中的所述液位数据；

检测单元，用于实时检测所述液位采集装置和控制模块的通讯状态，并在所述通讯状态表示连接正常时生成第三通讯信号，以及在所述通讯状态表示连接断开时生成第四通讯信号；

传输单元，分别连接所述液位传感器和所述检测单元，用于根据所述第三通讯信号将所述液位数据实时发送至所述控制模块，以及根据所述第四通讯信号将所述液位数据进行缓存，并在下一次接收到所述通讯信号时将缓存的各所述液位数据批量发送至所述控制模块。

6.一种水箱自洁消毒的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任意一项所述的水箱自洁消毒的控制系统，所述控制方法包括：

步骤S1，所述控制系统实时采集所述水箱中的液位数据并输出；

步骤S2，所述控制系统实时检测所述控制模块与所述液位采集装置之间的通讯状态并判断所述通讯状态是否正常：

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S4；

步骤S3，所述控制系统持续获取所述液位数据并计算每隔预设时间段所述液位数据的变化值，随后转向步骤S5；

步骤S4，所述控制系统根据所述液位变化曲线处理得到每隔所述预设时间段内所述液位数据的变化值随后转向步骤S5；

步骤S5，所述控制系统将所述变化值与预设的变化阈值进行比较：

若所述变化值小于所述变化阈值，则分别控制所述进水阀关闭、所述臭氧消毒器启动和所述紫外线消毒器休眠，以对所述水箱内的蓄水进行自洁消毒，随后退出；

若所述变化值不小于所述变化阈值，则分别控制所述进水阀开启、所述臭氧消毒器休眠和所述紫外线消毒器启动，以对所述出水管道中的水流进行自洁消毒。

7.根据权利要求6所述的水箱自洁消毒的控制方法，其特征在于，执行所述步骤S4之前，还包括预先学习得到所述液位变化曲线的过程，具体包括：

所述控制系统预先获取采集得到的若干所述液位数据加入一学习集合，根据所述学习集合中的各所述液位数据学习得到所述液位变化曲线。

8.根据权利要求7所述的水箱自洁消毒的控制方法，其特征在于，还包括对所述液位变化曲线进行更新的过程，具体包括：

所述控制系统将实时获取的所述液位数据加入所述学习集合，以对学习集合进行更新，从而对所述液位变化曲线进行更新。

9.根据权利要求6所述的水箱自洁消毒的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，所述控制系统实时采集所述水箱中的所述液位数据；

步骤S12，所述控制系统实时检测所述液位采集装置和控制模块的通讯状态，并判断所述通讯状态是否正常：

若是，则转向步骤S13；

若否，则转向步骤S14；

步骤S13，所述控制系统将所述液位数据实时发送至所述控制模块，随后退出；

步骤S14，所述控制系统将所述液位数据进行缓存，并在下一次接收到所述通讯信号时将缓存的各所述液位数据批量发送至所述控制模块。

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