CN112368078B - 智能容器系统 - Google Patents

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Abstract

一种容器包括存储器和可操作地联接至所述存储器的处理器。所述存储器构造成存储容器标识符。所述处理器构造成：启动关于放置到所述容器中的溶液的保质期的计时器。所述处理器还构造成：使用所述容器中的一个或多个传感器对所述溶液进行测量。所述处理器还构造成：将所述测量与所述溶液的阈值进行比较。所述处理器还构造成：响应于所述保质期已过的确定或所述测量超过所述阈值的确定，激活溶液指示器，以指示所述溶液应被丢弃。

Description

智能容器系统
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2018年4月26日提交的美国临时专利申请第62/662,960号的优先权利益，其全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
清洁和消毒剂溶液在世界各地用于清洁地板、桌子、台面、办公桌、机器、工具等，以帮助防止疾病、病菌和其他微生物的传播。这些溶液通常包括一种或多种化学品，这些化学品设计成在接触后杀死微生物。可以通过用水将浓缩(多种)的化学品稀释到适当的应用浓度、通过使用电解或其他化学品生成过程或作为工厂生产的现成使用浓度来形成这些溶液。稀释(或电解)过程是受控的，以确保溶液具有正确的(符合法规的)效力水平；确保溶液在人和动物周围安全使用；并在泼洒时保护使用者和环境。
发明内容
示例性容器包括存储器和可操作地联接至所述存储器的处理器。所述存储器构造成存储容器标识符。所述处理器构造成：启动关于放置到所述容器中的溶液的保质期的计时器。所述处理器还构造成：使用所述容器中的一个或多个传感器对所述溶液进行测量。所述处理器还构造成：将测量的结果与所述溶液的最小化学浓度阈值进行比较。所述处理器还构造成：响应所述保质期已过的时间确定或所述测量的结果超过所述最小化学浓度阈值的定性或定量确定，激活溶液指示器，以指示所述溶液应被丢弃。
示例性容器系统包括填充站和容器。该填充站包括：填充站收发器，其构造成接收来自容器的容器标识符。该填充站还包括：填充站处理器，其可操作地联接至所述填充站收发器。所述填充站处理器构造成：使用一个或多个填充站传感器对用于形成溶液的水进行第一参考测量。所述填充站处理器还构造成：在将所述溶液放置在所述容器中之前使用所述一个或多个填充站传感器，对所述溶液进行第二参考测量。所述填充站处理器还构造成：使所述填充站收发器将关于所述第一参考测量和所述第二参考测量的数据传送至所述容器。所述填充站处理器还构造成：使所述填充站的填充喷嘴将所述溶液分配到所述容器中。所述容器包括：容器存储器，其构造成存储容器标识符。所述容器还包括：容器收发器，其构造成将所述容器标识符传送到所述填充站，并接收关于所述第一参考测量和所述第二参考测量的所述数据。所述容器还包括：容器处理器，其可操作地联接至所述容器存储器和所述容器收发器。所述容器处理器构造成：启动关于放置到所述容器中的所述溶液的保质期的计时器。所述容器处理器还构造成：使用一个或多个容器传感器对所述溶液进行测量。所述容器处理器还构造成：将测量的结果与所述溶液的阈值进行比较。所述容器处理器还构造成：响应所述计时器的所述保质期已过的确定或测量的结果超过所述阈值的确定，激活溶液指示器以指示所述溶液应被丢弃。
在审阅以下附图、详细说明和所附权利要求后，本发明的其他主要特征和优点将对本领域技术人员变得显而易见。
附图说明
以下将参照附图描述示例性实施方式，其中相似附图标记标示相似元件。结合附图，根据下面的描述和所附权利要求书，本公开的以上和其他特征将变得更显而易见。要理解，这些图示仅描绘了根据本公开的若干实施方式，因此不应解释为是对其范围的限制，将通过使用附图对本公开进行额外的具体和详细描述。
图1描绘了氯溶液在黑暗环境条件下随时间的衰减。
图2是根据示例性实施方式的填充站的框图。
图3是根据示例性实施方式的容器的框图。
图4描绘了根据示例性实施方式的填充站。
图5描绘了根据示例性实施方式的呈分配器形式的容器。
图6是描绘根据示例性实施方式的容器系统进行的操作的流程图。
具体实施方式
如上所述，传统的清洁和消毒溶液通常包括一种或多种用诸如水之类的液体稀释的化学品。稀释过程通常涉及将(多种)化学品与液体(例如，水)混合并将其放入容器中，该稀释过程可以在生产溶液的工厂或由最终用户在家中或工作场所进行。电解也可用于在诸如电化学活化(ECA)分配机之类的填充站形成稀释溶液。一旦放入容器中，溶液的质量就会因多种原因而劣化，如自然化学衰减、紫外线(UV)照射、污染、用作稀释剂的水或其他液体中的杂质、溶液中(如清洁溶液中)的细菌生长、时间的推移等。这种质量劣化最终会使溶液不适合其预期的用途，并会导致无效的清洁和消毒，从而导致细菌、病菌、污垢等的意外生长和传播。由于大多数客户不知道他们制作/使用的溶液的保质期，因此不知道溶液什么时候会变质，从而使这个问题更加严重。此外，一旦溶液被制造或购买(例如，作为在工厂中生产的即用型溶液)，客户通常不会监测溶液的寿命，并且经常会用新的溶液补充旧的溶液以填充部分满的容器。
图1描绘了氯溶液在黑暗环境条件下随时间的衰减。可以看出，溶液中的氯在5天内从百万分之340(ppm)衰减到315ppm，这表示溶液中存在的活性氯减少了7％以上。随着时间的推移，以及将溶液置于极端温度、紫外线照射等环境中时，氯的衰减会变得更加明显，直到溶液不再能够作为合适的消毒溶液。遗憾的是，传统的容器系统并不监测已经放置到容器中的溶液，并且无法提醒用户该溶液已经无法发挥其功能。传统的容器系统也没有准确的方法来帮助确保清洁、消毒等溶液始终以所需的质量水平和数量被应用。
本文中描述的是这样一种容器系统，其能够监测容器内溶液的质量。该容器可以是喷雾瓶、挤压瓶、水桶、涂抹器瓶或管、烧瓶或任何其他料罐，溶液在被应用之前储存于其中。溶液可以包括本领域中已知的任何类型的清洁溶液、消毒剂溶液、氧化剂溶液、非氧化剂溶液等。在示例性实施方式中，该溶液是通过稀释一种或多种产品浓缩物或通过电解过程产生的。
在另一个示例性实施方式中，本文所述的容器系统包括使用诸如ECA分配机之类的填充站填充的智慧(或智能)容器。在对接在填充站时，容器可以构造成与填充站通信，从而填充站能够识别容器并确保适当的溶液添加至容器。填充站还用于确保容器在被填充之前是空的，以帮助确保新添加的溶液不会由于残余在容器中的任何旧溶液而降解。填充站还可用于在将(多种)化学浓缩物和(多种)稀释物放置在容器中之前和在容器中形成溶液之后再次测试(多种)化学浓缩物和(多种)稀释物的浓度和质量。在另选的实施方式中，容器系统可以包括用手工混合的溶液或在工厂预混合的溶液填充的容器。
如下面更详细地论述的，容器构造成存储关于从填充站接收的溶液的信息。容器还构造成使用计时器来监测溶液存在于瓶中的时间长度。一旦过去预定的时间量(即保质期)，容器可以激活报警器和/或指示器以提醒用户是时候更换溶液了。预定的时间量可以是基于溶液的类型、溶液的浓度、溶液的预期用途和/或溶液将经受的环境条件的。容器还可以构造成定期监测溶液的浓度，并且如果浓度低于预定阈值，则提醒用户。浓度阈值也可以是基于溶液的类型、溶液的浓度、溶液的预期用途和/或溶液将经受的环境条件的。容器还可以包括运动传感器，该运动传感器可以以下用途：监测溶液的使用；和识别为用户激活警示器/指示器的适当时间。
图2是根据示例性实施方式的填充站200的框图。填充站200包括：处理器205；存储器210；(多个)溶液传感器215；一个或多个收发器220；电源225；一个或多个储液器230；以及界面235。图3是根据示例性实施方式的容器300的框图。容器300包括处理器305、存储器310、溶液指示器315、(多个)溶液传感器320、收发器325、电源330、计时器335、运动传感器340、用户界面345、容器头350和储液器355。在另选实施方式中，填充站200和容器300可以包括额外的、更少的和/或不同的部件。
参照图2，填充站200的存储器210可以是本领域中已知的任何类型的计算机存储器或储存器。存储器210可以用于存储与特定容器相关联的容器标识符、与每个容器标识符相关联的溶液类型、每种类型和/或浓度的溶液的保质期、为放置到容器中的溶液生成的传感器数据、通信和其他算法等。
填充站200的处理器205可以是本领域已知的任何类型的单个或多个计算机处理器。处理器205可以用于实施存储在存储器210中的任何算法；控制一个或多个收发器220与容器通信；控制(多个)溶液传感器；生成用于容器的指令和/或阈值；以及控制填充站200的其他部件。一个或多个收发器220可以是本领域中已知的任何类型的(多个)接收器和(多个)发射器，并且可以用于允许填充站200与容器和/或用户装置通信。在一个示例性实施方式中，一个或多个收发器220是近场通信(NFC)收发器，其构造成使用NFC协议在短距离内传输/接收数据。在另选的实施方式中，额外的和/或不同的收发器类型(例如
Figure BDA0002861319440000051
、wi-fi、蜂窝、射频(RF)等)可被结合到填充站200中。
填充站200的电源225可以是标准的电源插座、电池和/或本领域中已知的任何其他类型的电荷存储/分配部件。电源225用于向处理器205和填充站200的其他部件提供电力。填充站200的一个或多个储液器230用于存储稀释液、与稀释液混合的一种或多种化学品和/或形成的溶液。在一个实施方式中，填充站200可以构造成使用本领域中已知的电化学过程(例如电解)生成溶液。
填充站200的界面235可以包括触摸屏显示器、键盘、一个或多个分配按钮、和/或允许用户与填充站200交互的任何其他部件。在一个实施方式中，用户还可以通过诸如智能手机、计算机之类的用户装置上的应用程序与填充站200进行交互。
一个或多个溶液传感器215可以是一个或多个电传感器，其用于监测溶液的温度、电导率、安培数、电阻和/或电压。在一个示例性实施方式中，(多个)溶液传感器215用于在溶液初始放置到容器中之前确定形成溶液的组分(例如，清洁/消毒化学品、水和水中的污染物，这些污染物可能影响填充站传感器的准确性)的特性以及溶液本身的特性。在一个示例性实施方式中，填充站200设计成仅填充被确定为空的容器，从而新的溶液不会由于残余在容器中的任何旧溶液而劣化。
在另一个示例性实施方式中，使用(多个)溶液传感器215对溶液进行的测量类型可以取决于溶液的类型。例如，基于其组成，清洁溶液相比消毒溶液更不可能经历化学降解。然而，相比于消毒溶液，清洁溶液更可能经历生物生长(例如，细菌)和污染。因此，在一个实施方式中，可以仅基于保质期监测清洁溶液，保质期是指该溶液对于其期望用途预期有效的时间段。相反，可以监测消毒溶液，以定期确定溶液中的一种或多种化学浓度，从而确定该溶液是否仍然有效或是否应该更换该溶液。在其他实施方式中，清洁溶液和消毒溶液两者可以都经受保质期监测和化学浓度监测。下文包括对溶液监测过程的更详细论述以及若干实施例。
现在参照图3，容器300的存储器310可以是本领域已知的任何类型的计算机存储器或储存器，其可以用于存储诸如容器标识符(ID)、关于存储在容器中的溶液的类型和内容物的数据、溶液测试算法、保质期数据、通信算法和/或允许容器300正常发挥功能的任何其他相关信息。
处理器305可以是本领域中已知的任何类型的单个或多个计算机处理器。处理器305可以用于实施存储在存储器310中的算法；控制收发器325与填充站或用户装置通信；处理从(多个)溶液传感器320和运动传感器340接收的数据；控制溶液指示器315等。收发器325可以是本领域中已知的任何类型的发射器和接收器。在一个示例性实施方式中，收发器325是近场通信(NFC)收发器，其构造成使用NFC协议在短距离内进行传送/接收。在另选实施方式中，额外的和/或不同的收发器类型(例如
Figure BDA0002861319440000061
、wi-fi、蜂窝、射频(RF)等)可以结合到容器300中。
容器300的电源330可以是电池或本领域已知的任何其他类型的便携式电荷存储部件。电源330可以用于向容器300的所有其他部件提供电力。在一个实施方式中，电源330可以是可充电的，从而用户能够在填充站或标准电源插座处对电源330进行充电。
计时器335用于监测溶液存在于容器300中的时间量。在一个示例性实施方式中，当溶液被放置到容器300中时，计时器335被重置。计时器335可以由用于填充容器300的填充站进行重置、由容器300的处理器305响应于从填充站接收的指令进行重置、或由容器300的用户进行重置。一旦在计时器335上经过指示溶液的保质期的预定时间量，处理器305可以激活溶液指示器315，从而使用户意识到需要更换溶液。预定的时间量(保质期)可以存储在存储器310中，并且可以特定于溶液的类型、溶液的原始浓度、溶液的预期用途、和/或溶液的使用/存储的环境条件。可以使用本领域中已知的任何程序来计算预定的时间量。
一个或多个溶液传感器320可以包括用于监测温度、电导率、安培数、电阻和/或电压的一个或多个电传感器，从而可以监测溶液中清洁或消毒化学品的浓度。在一个实施方式中，容器300可以包括与填充站200相同的(多个)类型的溶液传感器。另选地，容器300可以包括不同于填充站200的溶液传感器。如本文所述，一个或多个溶液传感器320可用于确定容器是否为空。在下面包括的实例中也更详细地描述了使用(多个)溶液传感器320来进行溶液监测。
溶液指示器(或报警器)315可以包括诸如发光二极管(LED)之类的一个或多个灯、包括文字或符号的显示器、一个或多个声音产生部件、一个或多个振动产生部件和/或能用于提醒用户容器300中溶液的状态的任何其他部件。在一个实施方式中，溶液指示器315可以是灯的形式，该灯在溶液状态好时为绿色，并在溶液状态不好时为红色。另选地，还可以使用其他颜色。在一个示例性实施方式中，基于使用一个或多个溶液传感器320进行的监测的结果和/或用于监测溶液的保质期的计时器335的状态来控制溶液指示器315。将参照下面的实例更详细地描述溶液指示器315的激活和使用。
运动传感器340可以包括本领域中已知的任何类型的移动感测技术。运动传感器340可以用于检测容器300的移动，这应该是用户的存在的指示。因此，运动传感器340可以用于在用户存在时激活溶液指示器315，以有助于保存电源330。例如，响应于运动传感器340检测到容器300的移动，处理器305可以激活溶液指示器315(例如，作为绿灯)以指示容器中的溶液仍然良好。另选地，处理器305可以激活溶液指示器315(例如，作为红灯)，以指示容器中的溶液不再可用，并且应该更换。在一个实施方式中，溶液指示器315可以在运动传感器340检测到运动后被激活预定的时间量，例如10秒、30秒、1分钟、2分钟、5分钟等。
在一个实施方式中，容器300可以构造成使得溶液指示器315仅在自溶液指示器315的最后一次激活或运动传感器340检测到的最后一次移动之后经过预定的时间量之后才响应于运动而被激活。作为实例，运动传感器340可以检测到运动，并且溶液指示器315可以在检测到移动后的预定的持续时间内被激活以通知用户溶液的状态。用户可以在使用容器300的30分钟的时段时，继续周期性地移动容器300。为了节约容器300的电源330，处理器305可以确保在容器300被使用的30分钟期间，溶液指示器315只被激活一次。一旦停止使用(和运动)，处理器305就可以使用计时器以确保在重新激活溶液指示器315之前已经过了非激活时段。非激活时段可以是10分钟、15分钟、1小时、2小时等。在另选实施方式中，处理器305可以在溶液指示器315被激活时启动计时器，以确保溶液指示器315在给定的时间段内(如10分钟、15分钟、1小时、2小时等)只被激活一次。在这样的实施方式中，溶液指示器315的重新激活可以响应于自上次激活以来的预定时间段的到期和运动传感器340检测到的后续移动两者。
在另一个实施方式中，运动传感器340可以用于监测和/或跟踪容器300的使用，以帮助确保用户正确地进行其工作。在这样一个实施方式中，容器300可以在存储器310中存储关于检测移动的时间/持续时间的数据。管理员可以访问所存储的数据以监测容器300的使用，并且确定容器300是否在适当的(多个)时间被使用和/或在给定的时间段内被使用了适当的次数。在一个实施方式中，容器还可以包括位置跟踪传感器，该位置跟踪传感器可以确定容器300在一天、一周等时间内的位置。位置跟踪传感器可以是全球定位系统(GPS)传感器、射频(RF)传感器、Wi-Fi标签和/或本领域中已知的任何其他(多个)位置检测传感器。在这样的实施方式中，关于容器300的位置信息也可以存储在存储器310中。
容器300的用户界面345可以包括显示器、一个或多个按钮、键盘和/或允许用户或管理员与容器交互的任何其他部件。用户界面345可以允许用户调整默认阈值、重置容器300、指定容器ID、对容器300进行编程等。在一个实施方式中，用户界面345可以通过用户装置(例如智能手机或计算机)上的应用程序或其他程序进行远程访问。该应用程序或其他程序可以经由收发器325与容器通信。在另选实施方式中，容器345可以是预编程的，并且可以不包括用户界面。
容器的容器头350用于将来自容器300的溶液施加至表面。容器头350可以是触发式喷雾器、泵式喷雾器、挤压孔、涂抹器和/或本领域中已知的其他分配机构。另选地，容器可以是不包括容器头的类型的料罐(例如，桶)。储液器355可以是能够保持溶液的任何类型的接受器。在一个示例性实施方式中，一个或多个溶液传感器320可以放置在储液器355内，使得一个或多个传感器电极与溶液接触以进行测量。
如上所论述的，填充站200的一个或多个溶液传感器215以及容器300的一个或多个溶液传感器320可以是用于测试/监测溶液的特定化学反应电位(即电压)下的温度、电导率、安培数、电压和/或安培数的电传感器。如下面更详细地论述的，传感器可以用于进行伏安测量法，例如线性扫频伏安测量法、阶梯伏安测量法、方波伏安测量法、循环伏安测量法(即，可用于确定扩散系数和半电池还原电位的伏安测量法)、阳极剥离伏安测量法(即，用于金属阳离子痕量分析的定量分析方法，其中，在沉积步骤中，被分析物沉积(电镀)到工作电极上，然后在剥离步骤中被氧化，此时测量电流)、阴极剥离伏安测量法(即，用于阴离子痕量分析的定量分析方法，其中，施加正电势，使汞电极氧化，形成阴离子的不溶性沉淀物，然后负电势将沉积的薄膜还原(剥离)到溶液中)、吸附性剥离伏安测量法(即，用于痕量分析的定量分析方法，其中，在不进行电解的情况下通过吸附将分析物沉积在(化学修饰的)电极表面，并进行电解以提供分析信号)、交流伏安测量法(即，动电位电化学阻抗谱法)、极谱法(即，伏安测量法的一个子类，其中工作电极是滴汞电极(DME)，滴汞电极的有用之处在于阴极范围宽并且表面可再生)、旋转电极伏安测量法(即，流体力学技术，其中工作电极(通常是旋转盘电极(RDE)或旋转环盘电极(RRDE))以非常高的速率旋转，这对于研究半反应的动力学和电化学反应机制是有用的)、正常脉冲伏安测量法、差分脉冲伏安测量法和/或计时安培法。下面包括传感器如何在容器系统实施方式中使用以帮助确保溶液可用于其预期目的的若干实施例。
在一个示例性实施方式中，容器系统可以仅利用保质期计时器来确定放置在容器中的溶液是否仍然可用。保质期计时器的唯一使用可能适合于某些类型的溶液(例如清洁溶液和非氧化剂消毒溶液)，其中化学衰减本身并不是主要的问题。清洁溶液通常非常稀薄，而且很少或根本不含防腐剂成分，这使得它们很容易生长细菌。这种细菌的生长会导致溶液变得不卫生。非氧化剂消毒溶液通常是自我保存的，并且可以具有相对较长的保质期。对于清洁溶液和非氧化剂消毒溶液两者来说，保质期可以是溶液特定的，并且可以是基于溶液类型、溶液浓度、溶液的使用或储存环境等的。在一个实施方式中，可以使用溶液的标准化保存测试分数来确定保质期时段。
在利用保质期计时器的这样的实施方式中，用户通过从容器移除容器头(如果存在)并将容器放置在填充站的对接站或台上来填充容器。填充站与容器进行通信，以确定与容器相关联的容器标识符(ID)和溶液类型。填充站还使用容器内的电导率传感器来确定容器是否为空。在另选的实施方式中，填充站可以基于容器的质量和/或任何其他技术来确定容器是否为空。在一个示例性实施方式中，填充站构造成在容器中具有旧溶液的情况下防止容器被填充。
如果填充站确定容器是空的，则填充站能够启用填充站上的产品分配按钮。用户可以按压或以其他方式激活产品分配按钮，以开始向容器填充溶液。响应于填充容器的操作，填充站可以重置容器上的保质期计时器。在一些实施方式中，填充站还可以确定溶液的保质期，并将保质期提供给容器，使得容器可以激活溶液指示器(例如，红色指示灯)以指示在保质期到期时应该更换溶液。保质期可以是特定于放置在容器中的溶液类型的，并且可以是基于预计容器将被存储或使用的环境条件的。在一个实施方式中，溶液指示器还可以响应于容器的填充而被激活一段时间，以指示溶液处于良好状态(例如，绿色指示灯)。该时间段可以是1分钟、2分钟、5分钟等。一旦进行填充后，用户就可以将容器头装回容器上。
在使用过程中，容器可以构造成响应于检测到的容器的移动而在短的时间段内激活溶液指示器。如果计时器指示保质期未过，则容器溶液指示器可以指示溶液处于良好状态，或仍可用。如果计时器指示保质期已过，则溶液指示器指示溶液不再可用。响应于溶液不再可用的指示，用户应正确地处置容器中的任何残余溶液，然后开始如上所述的再填充过程。
在另一个实施方式中，容器系统可以实时监测溶液质量以确定溶液是否仍然适合使用。实时溶液监测可以单独进行或与上文论述的保质期计时器相结合。在一个示例性实施方式中，针对具有已知会随时间衰减的活性化学品(例如次氯酸盐、过氧化氢等)的氧化剂消毒溶液进行实时溶液监测。化学品的衰减是很难预测的，因为它受到许多难以控制/预测的因素的影响，如温度、紫外线照射、溶液中金属离子痕量、溶液中有机物的存在等。因此，仅使用氧化剂消毒溶液的保质期计时器可能是无效的。在另选的实施方式中，实时溶液监测也可用于监测清洗溶液和/或非氧化剂消毒溶液。
进行实时溶液监测的第一操作是对用于形成溶液的水(或其他液体)进行测量。水可以用作稀释剂添加到化学浓缩物中(反之亦然)，或作为用于形成溶液的电解过程的一部分。水可能包括矿物质、金属、有机物等，这些物质会产生噪声信号并影响后续的溶液测量，下面将对其进行描述。对水进行的测量是参考测量，可用于补偿溶液的后续测量过程中的噪声信号。在一个示例性实施方式中，在引入任何化学品或其他添加剂之前，在填充站处或在填充站旁测量水。水测量的结果可以存储在填充站，并且还可以存储在容器的存储器中，使得该测量可以用于设定点(即，活性化学物水平阈值)的确定和校正。
进行实时溶液监测的第二操作是测量水加上通过稀释或电解过程引入到水中以形成溶液的(多个)化学品等。在电解的情况下，引入到水中的化学品可以包括转化的(例如次氯酸盐)和未转化的(例如氯化物)产物。在一个示例性实施方式中，该第二测量是在将溶液放置到容器中之前也在填充站进行的参考测量。测量的结果可以存储在填充站，也可以存储在容器的存储器中，以用于设定点的确定和校正。
在填充站是现场化学生成器的情况下，除了诸如pH值、电导率和氧化还原电位(ORP)之类的关键的过程参数外，上述第一和第二参考测量还可以用于监测电解池的质量，以帮助确保安全地进行溶液生成过程。第一和第二参考测量还使得能够在分配过程中控制溶液浓度，以帮助避免产品过量和剂量不足。在将溶液制造为即用溶液的情况下，第一和第二参考测量可以在制造过程中用于监测溶液生产过程的质量。
进行实时溶液监测的第三操作是在溶液放置到容器中后马上进行测量，并且还随时间定期(或随机)进行测量。这一系列的第三测量可以在容器处或容器旁进行。第三测量与上述第一和第二参考测量一起用于确定溶液中消毒剂的实际浓度水平。第三测量中的每一个测量均与代表消毒剂或其他化学品的最低可接受浓度(或其他特性)的阈值(或设定点)进行比较。该阈值可以是特定的浓度值、相对于起始浓度的浓度相对变化值、电导率的变化或特定值、伏安测量的变化或特定值、计时安培测量的变化或特定值等。如果容器确定所测浓度低于浓度阈值，则溶液指示器被激活，以通知用户应更换溶液。
上述第一、第二和第三测量可以是电导率测量、伏安测量和/或计时安培测量。这些测量技术可以单独使用，也可以相互结合使用。用于进行测量的传感器可以使用丝网印刷电极技术形成，以实现容器内的测量。传感器电极可以由金、铂、玻璃碳和/或本领域中已知的任何其他合适的材料形成。另外，除了进行本文所述的三组测量之外，传感器还可以用于测量溶液的pH值；确定用于生成溶液的电解池的质量；经由分光光度计测量紫外光照射等。
作为实例，第一参考测量可以是填充站中水(或其他液体)的电导率测量。第二参考测量可以是水以及在填充站引入水中的(多种)化学品的电导率测量。第三测量可以是容器中溶液的电导率测量。在消毒剂化学品的衰减过程中(例如，在氯溶液的情况下，从次氯酸盐到氯离子)，溶液的电导率发生变化。当发生预定的电导率变化或超过电导率阈值时，容器可以激活溶液指示器以通知用户应该更换溶液。在一个示例性实施方式中，电导率测量可以如本领域中已知的那样进行温度补偿。可以使用温度传感器、一个或多个电导率传感器、一个或多个电压传感器、一个或多个电流传感器和/或一个或多个电阻传感器进行电导率测量。
作为另一实例，溶液的第一、第二和第三测量可以是基于循环伏安测量法(CV)、线性扫描伏安测量法(LSV)和/或步进和脉冲伏安测量法(S&PV)的伏安测量。第一测量可以是CV、LSV和/或S&PV曲线，该曲线对水的温度和pH值都进行了补偿，并通过针对水扫描水的分解电位之间的电压范围和超出该范围的电压来确定。第二测量可以是CV、LSV和/或S&PV曲线，它对水的温度和pH值以及反应或未反应状态下的引入的(多个)化学品进行补偿。第二测量是通过针对溶液扫描水分解电位之间的电压范围和超过该范围的电压来进行的。第三测量同样可以是容器中的溶液的温度和pH补偿的CV、LSV和/或S&PV曲线测量。随着时间的推移，溶液的CV、LSV和/或S&PV曲线将随着溶液中的化学品的降解而改变。当发生预定的曲线变化时或当已经超过曲线阈值时，容器可以激活溶液指示器以通知用户应该更换溶液。在一个示例性实施方式中，可以使用本领域中已知的温度传感器、pH计、一个或多个电导率传感器、一个或多个电压传感器、一个或多个电流传感器和/或一个或多个电阻传感器进行伏安测量。
作为另一实例，溶液的第一、第二和第三测量可以基于计时安培法(CA)或计时电位法(CP)。第一测量可以是CA和/或CP曲线，CA和/或CP曲线对水的温度进行补偿，并通过扫描水分解电位之间的电压范围(包括在水的特定预定电位下的短时测量)来确定。第二测量可以是CA和/或CP曲线，该曲线补偿水的温度和反应或未反应状态下的引入的(多种)化学品。第二测量是通过扫描水的分解电位之间的电压范围来进行的，包括在水和添加的(多种)化学品的特定预定电位下的短时测量。第三测量同样可以是容器中溶液的温度补偿CA和/或CP曲线测量。随着时间的推移，溶液的CA或CP曲线将随着溶液中的化学品的降解而改变。当发生预定的曲线变化时或当已经超过曲线阈值时，容器可以激活溶液指示器以通知用户应该更换溶液。在一个示例性实施方式中，CA或CP测量可以使用本领域已知的温度传感器、一个或多个电导率传感器、一个或多个电压传感器、一个或多个电流传感器、一个或多个电位计和/或一个或多个电阻传感器进行。
图4描绘了根据一个示例性实施方式的填充站400。填充站包括第一对接台(或对接站)405、第二对接台410、第三对接台415和第四对接台420。在另选实施方式中，可以使用更少的或额外的对接台。对接台中的每一者均构造成接收要被填充的容器。在一个实施方式中，对接台可以包括一个或多个端口，该端口允许容器电池被充电和/或在填充站400和容器之间传送信息。另选地，对接台可以仅仅是能够放置容器以进行填充操作的指定区域。在一个示例性实施方式中，如本文所述，填充站能够与定位在对接台之一处的容器进行无线通信。
相应的填充喷嘴与对接台405、410、415和420中的每一者对准。第一填充喷嘴425与第一对接台405对准，第二填充喷嘴430与第二对接台410对准，第三填充喷嘴435与第三对接台415对准，并且第四填充喷嘴440与第四对接台420对准。在一个实施方式中，每个填充喷嘴均可以与特定的溶液相关联，使得填充喷嘴只分配特定的溶液而不分配其他溶液。另选地，每个填充喷嘴均可以构造成分配多种溶液中的一种。
填充喷嘴中的每一者均与界面相关联。例如，第一填充喷嘴425与第一界面445等相关联。第一界面445包括显示器450和分配按钮455。第二界面460、第三界面465和其他界面470可以类似地包括显示器和分配按钮。显示器450可以是电子显示器、贴纸、板等，其向用户提供信息(例如指令或与该对接台相关联的溶液类型)。例如，如果填充站确定放置在对接台405上的容器不是空的，则显示器450可以指示用户在尝试填充操作之前完全清空容器。显示器450还可以指示要放置到容器中的溶液的类型和/或溶液的特性。在一个实施方式中，显示器450可以包括触摸屏、键盘或用户可以借以向填充站输入信息的其他机构。在另选实施方式中，填充站400可以不包括任何显示器。
用户可以按压分配按钮450以开始填充操作。在一个实施方式中，显示器450可结合到分配按钮450的表面中。在另一个实施方式中，当填充站400准备好供用户开始填充操作时(例如响应于容器是空的确定)，分配按钮450可以亮起。
图5描绘了根据示例性实施方式的呈分配器500形式的容器。分配器500呈喷雾瓶的形式，并且包括在储液器中的溶液505，可以借助分配头510分配该溶液，该分配头呈触发激活的喷雾喷嘴的形式。在另选实施方式中，分配器500可以呈任何其他形式，并且可以包括不同类型的分配头。分配器500还包括电子单元515，该电子单元具有合成一体的指示灯520。电子单元515可以包括分配器部件，例如处理器、存储器、一个或多个溶液传感器、收发器、电源、计时器、运动传感器等。指示灯520可以是溶液指示器，其用于通知用户溶液505的状态。在一个实施方式中，如果溶液505仍然良好，则指示灯520可以显示绿灯，并且如果溶液505应该被更换，则显示红灯。另选地，可以使用任何其他类型的指示系统。此外，虽然电子单元515被描绘在分配器500的底部，但在另选实施方式中，电子单元515可以定位在分配头510中或分配器500内的其他地方。
如本文所论述的，期望防止使用过期的或以其他方式无效的清洁/消毒溶液，因为使用这样的溶液会导致不卫生的条件。在一个实施方式中，分配器500可以构造成如果分配器确定溶液505由于过期、降解等而不应被使用，则防止使用该溶液。例如，分配器500可以包括阻止分配头510或连接到分配头510的泵/管的致动的螺线管或其他机械部件。作为实施例，在确定溶液不再良好时，分配器的电子单元515可以激活螺线管以机械地阻止进一步使用溶液。该螺线管可以激活机械触发止挡器、阻挡分配管的机械部件、泵块等，从而使用户在物理上无法分配溶液。在这样的实施方式中，分配器500可以保持不可用，直到分配器从填充站填充新鲜溶液。例如，分配器500的处理器可以控制螺线管或其他机械部件响应于来自填充站的指示分配器已经被填充新鲜溶液的信号来解锁/激活分配器。
在另一个实施方式中，分配器的泵可以是用户通过按压按钮或其他控制装置来激活的电子泵。当确定分配器中的溶液不再良好时，分配器500的电子单元515可以停用电子泵，从而电子泵不能用于分配溶液。分配器的电子泵可以保持停用，直到新鲜溶液放置在分配器中。在一些实施方式中，在将新鲜溶液放置在分配器中时，分配器自身将自动重新激活。另选地，管理员也能够经由分配器的界面和/或经由用于填充分配器的填充站来覆盖停用。
如本文所述，将溶液暴露于升高的温度会导致溶液降解。在一些实施方式中，本文所述的分配器还可以包括能用于帮助监测溶液的一个或多个温度传感器。一个或多个温度传感器可以监测溶液的温度，如果将分配器放置在阳光下或温度升高的区域(例如，锅炉房)中，则溶液的温度会升高。在一个示例性实施方式中，如果监测的温度曾经超过温度阈值，则可以发现溶液不适合使用，该温度阈值可以根据溶液而变更。例如，温度阈值可以是90℉、100℉、110℉等。如果温度在指定的时间量内超过温度阈值，则也可以发现溶液不适合使用。例如，如果溶液的温度超过105℉的时间超过15分钟，则可以认为该溶液是坏的。温度和时间的具体组合可以根据溶液的类型而变更。
如本文所述，溶液暴露于紫外线(UV)辐射会导致溶液降解。在一些实施例中，本文所述的分配器还可以包括一个或多个光传感器，该传感器可以用于帮助监测溶液。一个或多个光传感器可以监测溶液暴露于紫外线的情况，并且可以具体测量光的波长和/或强度(例如，每平方厘米毫瓦特)。如果紫外线辐射暴露量超过阈值，则可发现溶液不适合使用，该阈值可以根据溶液而变更。例如，如果紫外线辐射强度曾经超过给定的阈值，则溶液可以被指定为不可使用。另选地，如果紫外线辐射强度在给定时间内超过给定阈值，则溶液可以被指定为不可使用。(多个)温度传感器和(多个)光传感器两者可以彼此结合使用以评估溶液，和/或结合本文所述的其它溶液监测技术使用以评估溶液。
如本文所论述的，分配器系统可以包括计时器，该计时器可以根据实施方式而具有多种不同的功能。计时器还可以用于确定在填补之间实际使用分配器的时间量。例如，分配器的处理器可以使用计时器在每次用户开始和停止使用分配器分配溶液时生成时间戳。通过分析时间戳，处理器于是可以确定在填补之间使用分配器的总时间量(即，使用频率)。计时器还可以与运动传感器一起使用，以确定在两次填补之间分配器处于运动状态(例如，被推到清洁车上、实际使用中等)的时间量与分配器处于静止状态的时间量。这些特征可用于帮助确保员工实际使用溶液并正确地完成其工作。
图6是描绘根据示例性实施方式的容器系统进行的操作的流程图。在另选实施方式中，可以进行更少的、额外的和/或不同的操作。另外，使用流程图并不意味着对所进行的操作的顺序进行限制。在操作600中，填充站接收容器信息。容器信息可以在用户将容器放置在填充站上或填充站附近时通过容器的收发器和填充站的收发器之间的通信来接收。容器信息可以包括容器ID和/或关于要放置到容器中的溶液类型的信息。
在操作605中，填充站确定容器是空的。容器为空的确定可以基于电导率测量和/或任何其他类型的测量来确定溶液的缺失。在一个示例性实施方式中，填充站可以利用容器内的一个或多个传感器来确定容器是空的。如果确定容器不是空的，则填充站可以指示用户在尝试填充操作之前完全清空容器。
在操作610中，填充站对用于形成溶液的水(或其他液体)进行参考测量。在操作615中，在将溶液放置到容器中之前，填充站对形成溶液的水和(多种)化学品进行参考测量。如本文所述，操作610和615的参考测量可以作为电导率测量、伏安测量和/或计时安培测量进行。在操作620中，参考测量传送至容器，用于确定溶液的保质期和/或与溶液浓度或其他特性相关的一个或多个阈值(或设定点)。另选地，填充站可以确定溶液的保质期和/或一个或多个阈值，并将该信息直接传送至容器。在仅仅使用保质期来监测溶液的另选实施方式中，可以不进行操作610至620。
在操作625中，填充站启用填充站上的产品分配按钮，使得用户可以开始将溶液分配到容器中。填充站可以激活灯或其他指示器以通知用户分配按钮已被激活。在操作630中，填充站响应于按钮激活而将溶液分配到容器中。
在操作635中，容器上的计时器被激活。在一个示例性实施方式中，计时器构造成在确定的溶液保质期已过时则过期。根据溶液及其特性，保质期可以是1天、2天、1周、2周、1个月等。在操作640中，容器对容器中的溶液进行初始测量。在一个实施方式中，可以在容器对接在填充站时进行初始测量，从而可以将测量数据传送至填充站。另选地，可以在从填充站移除容器之后进行初始测量。如本文所述，初始测量可以作为电导率测量、伏安测量和/或计时安培测量来进行。
在操作645中，容器(和/或填充站)基于第一和第二参考测量、容器中溶液的初始测量、溶液类型、关于溶液的使用/存储位置的环境信息等确定溶液的保质期和/或测量阈值。在另选实施方式中，可以在容器上的计时器开始之前确保质期和/或测量阈值定。可以使用本领域已知的任何技术来确定保质期和/或测量阈值。
在操作650中，容器进行容器中溶液的后续测量。在一个示例性实施方式中，后续测量可以作为电导率测量、伏安测量和/或计时安培测量进行，并且可以是操作640中进行的(多个)初始测量的重复。后续的测量可以根据溶液及其特性和/或环境暴露定期(例如每小时一次、每天一次、每周一次等)进行。在仅使用保质期来监测溶液的另选实施方式中，可以不进行操作640和650。
在操作655中，容器确定是否已超过溶液阈值。该确定可以基于在操作650中进行的后续测量。如果确定溶液阈值未被超过，则在操作660中容器确定计时器是否已过期。如果确定溶液阈值未被超过且计时器未过期，则在操作665中容器响应于检测到的容器运动而激活"良好"溶液指示器。作为实施例，良好溶液指示器可以是绿灯、文本信息或任何其他正面指示器。容器继续进行操作650至665，直到超过溶液阈值或计时器到期。
如果容器在操作655中确定已经超过溶液阈值或在操作660中确定计时器已经过期，则在操作670中容器激活'坏'溶液指示器。坏溶液指示器可以是红灯、文字信息或任何其他负面指示器。
虽然已经参照具体实施方式描述了本文论述的容器系统，但应当理解的是，并不如此限制容器系统。相反，已经为了说明和描述的目的提出了本发明的示例性实施方式的以上描述。并不是为了详尽无遗或将本发明限制于所公开的精确形式，根据上述教导的变型和变更例是可能的，或者可以从本发明的实践中获得这些变型和变更例。选择和描述这些实施方式是为了解释本发明的原理，并作为本发明的实际应用，以使本领域的技术人员能够在各种实施例中利用本发明，并进行各种变型，以适合所设想的特定用途。本发明的范围理应由所附的权利要求书及其等价物来定义。
词"示例性"在本文中用于指作为实例、示例或说明。本文所述的"示例性"的任何方面或设计不一定被解释为优于其他方面或设计的优选或优势。此外，为了公开的目的，除非另有说明，"一个"是指"一个或多个"。

Claims (17)

1.一种容器，该容器包括：
存储器，其构造成存储容器标识符；以及
处理器，其操作性地联接至所述存储器，其中，所述处理器被构造成：
启动用于放置到所述容器中的溶液的保质期的计时器；
使用所述容器中的一个或多个传感器对所述溶液进行测量；
将测量的结果与所述溶液的最小化学浓度阈值进行比较；以及
响应于所述保质期已过的时间确定或所述测量的结果超过所述最小化学浓度阈值的定量或定性确定，激活溶液指示器以指示所述溶液应被丢弃；
其中，该容器还包括操作性地联接至所述处理器的收发器，其中，所述收发器被构造成接收关于由填充站进行的参考测量的参考测量数据；
所述参考测量数据包括对用于形成所述溶液的水进行的测量；以及
所述参考测量数据还包括在将所述溶液引入到所述容器中之前对所述溶液进行的测量。
2.根据权利要求1所述的容器，该容器还包括用于与填充站通信的收发器，其中，所述收发器操作性地联接至所述处理器并构造成向所述填充站提供所述容器标识符。
3.根据权利要求1所述的容器，该容器还包括一个或多个传感器，其中，所述一个或多个传感器包括电导率传感器、电压传感器和电流传感器中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的容器，其中，所述处理器构造成至少部分地基于所述参考测量数据来确定所述溶液的所述保质期。
5.根据权利要求1所述的容器，其中，所述处理器构造成至少部分地基于所述参考测量数据确定所述溶液的所述最小化学浓度阈值。
6.根据权利要求1所述的容器，其中，对所述溶液的所述测量包括电导率测量、线性扫频伏安测量、阶梯伏安测量、方波伏安测量、循环伏安测量、阳极剥离伏安测量、阴极剥离伏安测量、吸附性剥离伏安测量、交流电伏安测量、极谱测量、旋转电极伏安测量、正常脉冲伏安测量、差分脉冲伏安测量和计时安培测量中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的容器，该容器还包括操作性地联接至所述处理器的运动传感器。
8.根据权利要求7所述的容器，其中，所述溶液指示器的激活响应于由所述运动传感器检测到的所述容器的移动。
9.根据权利要求7所述的容器，其中，所述处理器构造成响应于所述保质期没有过期的确定、响应于所述测量的结果不超过所述最小化学浓度阈值的确定以及响应于由所述运动传感器检测到的移动，激活所述溶液指示器以指示所述溶液仍然可用。
10.一种容器系统，该容器系统包括：
填充站，该填充站包括：
填充站收发器，该填充站收发器构造成接收来自容器的容器标识符；以及
填充站处理器，该填充站处理器操作性地联接至所述填充站收发器，其中，所述填充站处理器被构造成：
使用一个或多个填充站传感器对用于形成溶液的水进行第一参考测量；
在将所述溶液放置在所述容器中之前使用所述一个或多个填充站传感器，对所述溶液进行第二参考测量；
使所述填充站收发器将关于所述第一参考测量和所述第二参考测量的数据传送至所述容器；以及
使所述填充站的填充喷嘴将所述溶液分配到所述容器中；并且
所述容器包括：
容器存储器，该容器存储器被构造成存储所述容器标识符；
容器收发器，该容器收发器被构造成将所述容器标识符传送到所述填充站，并接收关于所述第一参考测量和所述第二参考测量的所述数据；以及
容器处理器，该容器处理器操作性地联接至所述容器存储器和所述容器收发器，其中，所述容器处理器被构造成：
启动用于放置到所述容器中的所述溶液的保质期的计时器；
使用一个或多个容器传感器对所述溶液进行测量；
将测量的结果与所述溶液的最小化学浓度阈值进行比较；以及
响应于所述计时器的所述保质期已过的确定或所述测量的结果超过所述最小化学浓度阈值的确定，激活溶液指示器以指示所述溶液应被丢弃。
11.根据权利要求10所述的容器系统，其中，所述容器处理器还被构造成至少部分地基于关于所述第一参考测量和所述第二参考测量的所述数据来确定所述保质期。
12.根据权利要求10所述的容器系统，其中，所述容器处理器还被构造成至少部分地基于关于所述第一参考测量和所述第二参考测量的所述数据来确定所述最小化学浓度阈值。
13.根据权利要求10所述的容器系统，其中，所述填充站处理器响应于所述容器为空的确定，使所述填充站的所述填充喷嘴将所述溶液分配到所述容器中。
14.根据权利要求10所述的容器系统，该容器系统还包括操作性地联接至所述容器处理器的运动传感器，其中，所述溶液指示器的激活是响应于由所述运动传感器检测到的所述容器的移动的。
15.根据权利要求14所述的容器系统，其中，所述容器处理器被构造成响应于所述保质期没有过期的确定、响应于所述测量的结果不超过所述最小化学浓度阈值的确定以及响应于所述运动传感器检测到的移动，激活所述溶液指示器以指示所述溶液仍然可用。
16.根据权利要求10所述的容器系统，其中，所述溶液的测量包括电导率测量、伏安测量和计时安培测量中的至少一种。
17.根据权利要求10所述的容器系统，其中，所述填充站处理器还被构造成响应于所述容器为空的确定而激活分配按钮。
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