CN113607905B - 一种水质传感器的自清洗控制系统及方法 - Google Patents
一种水质传感器的自清洗控制系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种水质传感器的自清洗控制系统及方法，在本发明中实现了对水质传感器的在线式自动清洁，这使得系统在对水质传感器进行清洗的过程中避免了水质传感器的检测值会受到干扰，本发明提出了水质传感器的两种清洁模式，分别是周期模式和清洁度模式，与此同时提出了一种模式推荐的方法；通过计算和分析水质传感器的一些历史使用记录信息和水质传感器自身的性能状态为其提供了最优模式推荐，在不需要对水质传感器提出最优模式推荐时为其分别计算两种不同模式的推荐度，以供用户参考做出模式选择；在清洁过程中还通过对以往的数据进行利用和分析，保证清洁药剂的剂量做到符合清洁度所需要的定量。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，具体为一种水质传感器的自清洗控制系统及方法。
背景技术
在越来越看重环境保护的今天，水质传感器对于一些行业来讲是必不可少的,比如说工业废水大部分检测的是重金属含量，饮用水厂可能就需要检测微生物、有机物、重金属、消毒剂等多种参数,而这些参数的检测工作主要是由水质检测仪的各种水质传感器来完成的,虽然水质传感器为我们的检测工作带来了很大的便利，但是由于应用场合的关系，水质传感器经常会被水中的杂质污染、附着，严重影响水质传感器的正常测量工作,为了更准确的测量，目前通用的方法是安排专人对安装在现场的水质传感器进行定期的拆卸、清洗，保证水质传感器在一定时间内的清洁；但是也会带来一些不好的影响：由于是人工操作，受各种因素的影响，清洗周期的间隔一般都会有一段时间的浮动，不会很稳定，从而会导致因水质传感器清洗不及时引起的数据测量不准确的情况；在清洁过程中清洁药剂剂量的放置，由于是在现场进行清洗，没有较为精准的计量工具，只能凭感觉进行添加，会导致药剂添加过多或过少，过多会造成浪费，过少清洗不干净；影响正常的生产节奏，由于水质传感器要拆卸下来进行清洗，就必须对当前管路进行关阀处理，当前工段在清洗期间就不能正常工作；操作人员的健康安全问题，由于应用的环境的关系，当进行拆卸清洗的时候，比较容易接触到污水和闻到带有刺激性或有毒的气体。
基于上述问题，亟于提出一种水质传感器的自清洗控制系统及方法，在本发明中实现了对水质传感器的在线式自动清洁，这使得系统在对水质传感器进行清洗的过程中避免了水质传感器的检测值会受到干扰，本发明提出了水质传感器的两种清洁模式，分别是周期模式和清洁度模式，与此同时提出了一种模式推荐的方法；通过计算和分析水质传感器的一些历史使用记录信息和水质传感器自身的性能状态为其提供了最优模式推荐，在不需要对水质传感器提出最优模式推荐时为其分别计算两种不同模式的推荐度，以供用户参考做出模式选择；在清洁过程中还通过对以往的数据进行利用和分析，保证清洁药剂的剂量做到符合清洁度所需要的定量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水质传感器的自清洗控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水质传感器的自清洗控制系统，，系统包括：模式数据库、模式推荐模块、模式切换模块、清洁数据库、原始药剂库、安保模块；
模式数据库用于存储在系统中水质传感器的历史模式选择记录以及水质传感器自身的性能状态信息；
模式推荐模块用于系统对水质传感器进行清洗模式推荐；
模式切换模块用于显示模式推荐模块得到的最佳推荐模式或者不同模式的不同推荐度；用户可将得到的最佳推荐模式按自己的意愿进行模式更改，或者用户可参考不同模式的不同推荐度完成最终模式的自主选择；
清洁数据库用于存储系统在过去历史记录中对水质传感器所选用的不同模式的不同选用次数及其对应天数、存储水质传感器的设备报警停机次数及其对应天数、存储水质传感器历史使用次数及其对应天数；
原始药剂库用于存储预先录入的常见的清洁度值及清洁度值对应下的清洁药剂药量；
进一步的，模式推荐模块包括优先预判单元、最佳模式分析单元、模式推荐度计算单元；
优先预判单元用于对水质传感器先进行清洁模式的初步优先选择；
最佳模式分析单元用于根据优先预判单元得到的优先预判结果进行进一步分析，得到水质传感的最佳推荐模式；
模式推荐度计算单元用于在最佳模式分析单元未能得到最佳推荐模式时，对水质传感器进行不同模式的模式推荐度计算；
上述优先预判单元是基于数据分析得到的该水质传感器此次该使用的模式或者说此次倾向于的哪种模式；最佳模式分析单元是结合了优先预判单元的结果为系统计算出最适合水质传感器的清洗模式，而这个清洁模式是结合数据分析得出的最适合水质传感器当前状态的清洁模式；模式推荐度计算单元是在最佳模式分析单元中没有最佳模式分析结果的输出时为用户计算优先预判单元中得出的优先预判模式的推荐度，以供用户进行参考做出选择。
进一步的，模式切换模块包括周期清洗单元、清洁度清洗单元、清洗命令执行单元；
周期清洗单元用于对水质传感器按照设定的清洗周期间隔时间对水质传感器实现在线式定时清洗；
清洁度清洗单元用于根据水质传感器实时的清洁度满足或者不满足清洁度阈值作为清洁度清洗模块运作的条件，对水质传感器实现在线式不定时清洗；
清洗命令执行单元用于执行系统对水质传感器最终选定的清洗模式下的清洗命令，清洗命令执行单元包括周期清洗执行单元、清洁度清洗执行单元；
周期清洗执行单元用于执行周期模式下的清洗命令；清洁度清洗执行单元用于执行清洁度模式下的清洗命令；
上述模块的提出是为了更好地在系统中实现保证水质传感器不停机还能对其进行在线清洗的目的。
进一步的，清洁度清洗模块包括安保模块，安保模块用于对清洁度清洗模块进行安保倒计时的监控；安保模块包括警示模块，警示模块用于显示当安保倒计时结束时安保模块触发的预警，同时控制水质传感器进行停机待检；
上述安保模块和警示模块的提出皆是为了对水质传感器的使用情况进行监测，同时在水质传感器出现问题的时候引入人工检查，保证水质传感器的及时修理。
为实现上述系统还提出了一种水质传感器的自清洗控制方法，方法包括以下步骤：
S100：建立传感器的清洁数据库，清洁数据库包括：系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数、与系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数、系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数、与系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数、水质传感器历史使用次数、与水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数、水质传感器设备报警停机次数、与水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S200：对水质传感器进行清洁模式的推荐，清洁模式包括周期模式和清洁度模式，依据推荐结果对水质传感器进行清洁模式的选定；
S300：根据系统对清洁模式选定时检测到的水质传感器的清洁度值确定水质传感器在时下进行清洁所需的清洁药剂药量；
S400：对水质传感器开始进行清洗。
进一步的，步骤S200还包括以下步骤：
S201：提取清洁数据库中的信息，依据清洁数据库中的信息，对水质传感器的使用频率、系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率、系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的频率、水质传感器设备报警停机频率进行计算，根据公式：P＝n1/D1；Q1＝n2/D2；Q2＝n3/D3；Z＝n4/D4；其中，p为水质传感器的使用频率，n1为水质传感器历史使用次数，D1为与水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数；Q1为系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率；n2为系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数；D2为与系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数；Q2为系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的频率；n3为系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数；D3为与系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数；Z为水质传感器设备报警停机频率；n4为水质传感器设备报警停机次数；D4为与水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S202：当系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率大于选用清洁度模式的频率，且选用周期模式的频率与选用清洁度模式的频率之间的差值大于或等于限定频率阈值时，优先预判此次模式推荐的结果是采用清洁度模式；
S203：查看水质传感器设备报警停机频率，倘若水质传感器设备报警停机频率超过系统限定的第一安全报警阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为清洁度模式，系统对最佳推荐模式进行显示；
倘若水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第一安全报警阈值，根据公式计算清洁度模式的推荐度，公式如下：
W1＝Q1×a1+Z×b1+P×c1
其中，a1表示Q1所占的权重；b1表示Z所占的权重；c1表示P所占的权重；其中a1<c1<b1；将水质传感器设备报警停机频率的权重设置最高是为了凸显在这种情况下，水质传感器设备报警停机频率这一因素对模式选择的重要性；
在步骤S202中得到的优先预判结果是基于周期模式和清洁度模式的使用状况，在这边优先预判的结果显示为清洁度模式是因为周期模式对比清洁度模式而言对于水质传感器自身的性能而言要求更高；在周期模式的频率达到一定频率且与清洁度模式的使用频率也超过了限定频率阈值的情况下，本着为了使得水质传感器能实现更好的清洁且不影响使用而言，同样考虑到用户也可能想要换一种清洁模式的心理考虑，在此次的使用模式中优先预判采取清洁度模式；而步骤S203是在优先预判结果的基础上进一步的对水质传感器的性能进行分析，这边采用分析的是水质传感器设备报警停机频率，因为只在清洁度模式中设置了设备报警停机，而在过去的使用记录中周期模式远大于清洁度模式，清洁度模式选用的频率属于少数的情况下，设备报警停机的频率仍然超过了第一安全报警阈值，这就可以推定为水质传感器的性能是存在风险的，而这时若还对水质传感器使用周期模式则出现清洗不干净导致设备报警停机的几率大，所以出现一个最佳推荐模式，而用户在系统出现最佳推荐模式时仍然可以基于自己当前的使用要求自主选择是否采选，只是最佳推荐模式出现的情况是给用户一种使用提醒，参考意义更大，用户做出的选择对水质传感器造成影响大；当最佳推荐模式未显示，即设备报警停机的频率未超过第一安全报警阈值意味着水质传感器的性能没有出现需要系统对用户发出提醒的程度，这时为用户计算优先预判结果中的清洁度模式的推荐度，用户可基于此模式的推荐度做出选择，而在这种情况下，用户的选择自由大，且做出的选择对水质传感器造成影响小；
S204：当系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率小于选用清洁度模式的频率，且水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第二安全报警阈值，优先预判此次模式推荐的结果是采用周期模式；
S205：查看水质传感器的使用频率，倘若水质传感器的使用频率小于限定频率阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为周期模式，系统对最佳推荐模式进行显示；
倘若水质传感器的使用频率大于限定频率阈值，根据公式计算周期模式的推荐度，公式如下：
W2＝Q2×a2+Z×b2+P×c2
其中，a2表示Q2所占的权重；b2表示Z所占的权重；c2表示P所占的权重；其中a2<b2<c2；将水质传感器的使用频率数据的权重设置最高是为了凸显在这种情况下，水质传感器的自身性能状况这一因素对模式选择的重要性；
在步骤S204中得到的优先预判结果也是基于周期模式和清洁度模式的使用状况，在这时优先预判的结果显示周期模式是因为综合考虑了水质传感器设备报警停机频率这一数据，在采用了清洁度模式的频率巨居多的情况下，水质传感器设备报警停机频率仍然很小，推定水质传感器自身的性能状态是健康的，而周期模式对比清洁度模式而言对于水质传感器自身的性能而言要求更高，所以考虑到用户也可能想要换一种清洁模式的心理考虑，在此次的使用模式中优先预判采取周期模式；而步骤S205是在优先预判结果的基础上进一步的对水质传感器的性能进行分析，这边采用分析的是水质传感器的使用频率，用水质传感器的使用频率小推断为水质传感器是新的，自身性能处于健康，所以出现一个最佳推荐模式，同样用户在系统出现此时的最佳推荐模式时仍然可以基于自己当前的使用要求自主选择是否采选；当最佳推荐模式未显示，即水质传感器的使用频率没有小到一定阈值，推定此时水质传感器的性能处于亚健康状态，这时为用户计算优先预判结果中的周期模式的推荐度，用户可基于此模式的推荐度做出选择，同样，在这种情况下，用户的选择自由大，且做出的选择对水质传感器造成影响小；
S206：当步骤S203与步骤S205中未出现最佳推荐模式展示，而是出现相应的不同模式的模式推荐度，则用户可参考模式推荐度进行自主选择模式。
进一步的，步骤S300包括：
S301：在系统中预先录入常见的水质传感器清洁度值及清洁度值对应使用的清洁药剂药量数据，作为原始药剂库；
S302：在系统计算出水质传感器的实时清洁度值时，将实时清洁度值与原始药剂库中常见的清洁度值一一进行偏差率的计算；根据偏差率对原始药剂库中常见的清洁度值的数据进行处理；
S303：将检测值偏差率按照从小到大的排列顺序进行综合排序，对应选取偏差率综合排名前三的常见清洁度值的数据；
S304：调取步骤S303中偏差率综合排名前三的常见清洁度值的数据所对应的清洁药剂药量，将清洁药剂药量进行求取均值并保留最终均值，将最终均值作为在系统得出步骤S302中的实时清洁度值时，系统需对水质传感器进行放置的清洁药剂药量；
S305：将步骤S302中的实时清洁度值与步骤304中得到的对应实时清洁度值的清洁药剂药量存储于原始药剂库中；
通过上述步骤对实时清洁度值计算偏差率用以推导出对应实时清洁度值的清洁药剂药量，这可以减轻步骤S301中录入数据的负担。
进一步的，步骤S400还包括以下步骤：
S401：选定周期模式，根据设定的清洗周期间隔时间进行倒计时，当清洗周期间隔时间倒计时结束后，触发清洗命令，系统接收到清洗命令后，关闭水质传感器实时值的传送通道，停止水质传感器实时值的显示，保持水质传感器实时值，关闭水质传感器的进水阀，延时2-6s后打开加药泵，对水质传感器进行加药，在加药完成后，关闭出水阀打开水质传感器的循环阀，同时启动水质传感器的增压泵，对水质传感器进行清洗；清洗结束后，关闭增压泵及循环阀，打开进水阀及出水阀，延时2-6秒，打开水质传感器实时值的传送通道，恢复实时值的显示，同时重新进入下一次清洗周期间隔时间倒计时，如此周期循环；
S402：选定清洁度模式，触发待清洗命令，安保倒计时开始；用当前实时的清洁度与设定的清洁度阈值进行比较，当实时的清洁度值大于设定的清洁度阈值时，待清洗命令解除，安保倒计时停止并清零，等待下一次待清洗命令；当实时的清洁度值小于设定的清洁度阈值时，待清洗命令结束，触发清洗命令，系统接收到清洗命令后，关闭水质传感器实时值的传送通道，停止水质传感器实时值的显示，保持水质传感器实时值，关闭水质传感器的进水阀，延时2-6s后打开加药泵，对水质传感器进行加药，在加药完成后，关闭出水阀打开水质传感器的循环阀，同时启动水质传感器的增压泵，对水质传感器进行清洗；在每一次的清洗结束后都将实时的清洁度值与设定的清洁度阈值进行比较，直到实时的清洁度值大于设定的清洁度阈值；若安保倒计时结束，实时的清洁度值仍小于设定的清洁度阈值，触发设备报警停机，等待工作人员检查水质传感器；
上述执行命令可以使得系统实现保证传感器不停机，同时进行在线清洗的目的，还可以避免在清洗过程中，水质传感器的检测值少受到干扰。
进一步的，第一安全报警阈值大于第二安全报警阈值；
第一安全报警阈值和第二安全报警阈值皆是为了反映水质传感器的性能，将第一安全报警阈值设置大于第二安全报警阈值是为了凸显在步骤S203中比在步骤S204中水质传感器的性能因素所占比重大。
进一步的，步骤S302还包括：
计算偏差率，根据公式：
其中，βi表示第i个常见的清洁度值与实时清洁度值之间的检测值偏差率，Ai表示第i个常见的清洁度值，A表示实时清洁度值；
若计算出的偏差率出现等于0％的情况，将实时清洁度值进行舍弃，直接调用与常见的清洁度值对应的清洁药剂药量作为选取清洁药剂药量的参考值；
若计算出的偏差率未出现等于0％的情况，将实时清洁度值进行保留；
上述通过对实时清洁度值进行舍弃和保留的操作可以减少系统的数据负担，并且使得系统保存的清洁度值具有代表意义，减少系统数据库中数据的冗长和重复。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：在本发明中实现了对水质传感器的在线式自动清洁，这使得系统在对水质传感器进行清洗的过程中避免了水质传感器的检测值会受到干扰，本发明提出了水质传感器的两种清洁模式，分别是周期模式和清洁度模式，与此同时提出了一种模式推荐的方法；通过计算和分析水质传感器的一些历史使用记录信息和水质传感器自身的性能状态为其提供了最优模式推荐，在不需要对水质传感器提出最优模式推荐时为其分别计算两种不同模式的推荐度，以供用户参考做出模式选择；在清洁过程中还通过对以往的数据进行利用和分析，保证清洁药剂的剂量做到符合清洁度所需要的定量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是一种水质传感器的自清洗控制系统的结构示意图；
图2是一种水质传感器的自清洗控制方法的流程图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种水质传感器的自清洗控制系统，系统包括：模式数据库、模式推荐模块、模式切换模块、清洁数据库、原始药剂库、安保模块；
模式数据库用于存储在系统中水质传感器的历史模式选择记录以及水质传感器自身的性能状态信息；
模式推荐模块用于系统对水质传感器进行清洗模式推荐；其中，模式推荐模块包括优先预判单元、最佳模式分析单元、模式推荐度计算单元；优先预判单元用于对水质传感器先进行清洁模式的初步优先选择；最佳模式分析单元用于根据优先预判单元得到的优先预判结果进行进一步分析，得到水质传感的最佳推荐模式；
模式推荐度计算单元用于在最佳模式分析单元未能得到最佳推荐模式时，对水质传感器进行不同模式的模式推荐度计算
模式切换模块用于显示模式推荐模块得到的最佳推荐模式或者不同模式的不同推荐度；用户可将得到的最佳推荐模式按自己的意愿进行模式更改，或者用户可参考不同模式的不同推荐度完成最终模式的自主选择；
其中，模式切换模块包括周期清洗单元、清洁度清洗单元、清洗命令执行单元；周期清洗单元用于对水质传感器按照设定的清洗周期间隔时间对水质传感器实现在线式定时清洗；清洁度清洗单元用于根据水质传感器实时的清洁度满足或者不满足清洁度阈值作为清洁度清洗模块运作的条件，对水质传感器实现在线式不定时清洗；
其中，清洁度清洗单元包括安保单元，安保单元用于对清洁度清洗单元进行安保倒计时的监控；安保单元包括警示单元，警示单元用于显示当安保倒计时结束时安保单元触发的预警，同时控制水质传感器进行停机待检；
清洗命令执行单元用于执行系统对水质传感器最终选定的清洗模式下的清洗命令，清洗命令执行单元包括周期清洗执行单元、清洁度清洗执行单元；周期清洗执行单元用于执行周期模式下的清洗命令；清洁度清洗执行单元用于执行清洁度模式下的清洗命令；清洁数据库用于存储系统在过去历史记录中对水质传感器所选用的不同模式的不同选用次数及其对应天数、存储水质传感器的设备报警停机次数及其对应天数、存储水质传感器历史使用次数及其对应天数；
原始药剂库用于存储预先录入的常见的清洁度值及清洁度值对应下的清洁药剂药量。
为实现上述系统还提出了一种水质传感器的自清洗控制方法，方法包括以下步骤：
S100：建立传感器的清洁数据库，清洁数据库包括：系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数、与系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数、系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数、与系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数、水质传感器历史使用次数、与水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数、水质传感器设备报警停机次数、与水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S200：对水质传感器进行清洁模式的推荐，清洁模式包括周期模式和清洁度模式，依据推荐结果对水质传感器进行清洁模式的选定；其中，步骤S200还包括以下步骤：
S201：提取清洁数据库中的信息，依据清洁数据库中的信息，对水质传感器的使用频率、系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率、系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的频率、水质传感器设备报警停机频率进行计算，根据公式：P＝n1/D1；Q1＝n2/D2；Q2＝n3/D3；Z＝n4/D4；其中，p为水质传感器的使用频率，n1为水质传感器历史使用次数，D1为与水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数；Q1为系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率；n2为系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数；D2为与系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数；Q2为系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的频率；n3为系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数；D3为与系统在过去历史记录中对水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数；Z为水质传感器设备报警停机频率；n4为水质传感器设备报警停机次数；D4为与水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S202：当系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率大于选用清洁度模式的频率，且选用周期模式的频率与选用清洁度模式的频率之间的差值大于或等于限定频率阈值时，优先预判此次模式推荐的结果是采用清洁度模式；
S203：查看水质传感器设备报警停机频率，倘若水质传感器设备报警停机频率超过系统限定的第一安全报警阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为清洁度模式，系统对最佳推荐模式进行显示；
倘若水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第一安全报警阈值，根据公式计算清洁度模式的推荐度，公式如下：
W1＝Q1×a1+Z×b1+P×c1
其中，a1表示Q1所占的权重；b1表示Z所占的权重；c1表示P所占的权重；其中a1<c1<b1；a1、c1、b1皆小于1大于0；将水质传感器设备报警停机频率的权重设置最高是为了凸显在这种情况下，水质传感器设备报警停机频率这一因素对模式选择的重要性；在本实施例中将b1取为0.56，c1取为0.26，a1取为0.18；
S204：当系统在过去历史记录中对水质传感器选用周期模式的频率小于选用清洁度模式的频率，且水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第二安全报警阈值，优先预判此次模式推荐的结果是采用周期模式；
S205：查看水质传感器的使用频率，倘若水质传感器的使用频率小于限定频率阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为周期模式，系统对最佳推荐模式进行显示；
倘若水质传感器的使用频率大于限定频率阈值，根据公式计算周期模式的推荐度，公式如下：
W2＝Q2×a2+Z×b2+P×c2
其中，a2表示Q2所占的权重；b2表示Z所占的权重；c2表示P所占的权重；其中a2<b2<c2；a2、b2、c2皆小于1大于0；将水质传感器的使用频率数据的权重设置最高是为了凸显在这种情况下，水质传感器的自身性能状况这一因素对模式选择的重要性；在本实施例中将c2取为0.56，b2取为0.26，a2取为取为0.18；
S206：当步骤S203与步骤S205中未出现最佳推荐模式展示，而是出现相应的不同模式的模式推荐度，则用户可参考推荐度进行自主选择模式；
S300：根据系统对清洁模式选定时检测到的水质传感器的清洁度值确定水质传感器在时下进行清洁所需的清洁药剂药量；其中，步骤S300包括：
S301：在系统中预先录入常见的水质传感器清洁度值及清洁度值对应使用的清洁药剂药量数据，作为原始药剂库；
S302：在系统计算出水质传感器的实时清洁度值时，将实时清洁度值与原始药剂库中常见的清洁度值一一进行偏差率的计算；根据偏差率对原始药剂库中常见的清洁度值的数据进行处理；其中，步骤S302还包括：
计算偏差率，根据公式：
其中，βi表示第i个常见的清洁度值与实时清洁度值之间的检测值偏差率，Ai表示第i个常见的清洁度值，A表示实时清洁度值；
若计算出的偏差率出现等于0％的情况，将实时清洁度值进行舍弃，直接调用与常见的清洁度值对应的清洁药剂药量作为选取清洁药剂药量的参考值；
若计算出的偏差率未出现等于0％的情况，将实时清洁度值进行保留；
S303：将检测值偏差率按照从小到大的排列顺序进行综合排序，对应选取偏差率综合排名前三的常见清洁度值的数据；
S304：调取步骤S303中偏差率综合排名前三的常见清洁度值的数据所对应的清洁药剂药量，将清洁药剂药量进行求取均值并保留最终均值，将最终均值作为在系统得出步骤S302中的实时清洁度值时，系统需对水质传感器进行放置的清洁药剂药量；
S305：将步骤S302中的实时清洁度值与步骤304中得到的对应实时清洁度值的清洁药剂药量存储于原始药剂库中；
S400：对水质传感器开始进行清洗。
其中，步骤S400还包括以下步骤：
S401：选定周期模式，根据设定的清洗周期间隔时间进行倒计时，当清洗周期间隔时间倒计时结束后，触发清洗命令，系统接收到清洗命令后，关闭水质传感器实时值的传送通道，停止水质传感器实时值的显示，保持水质传感器实时值，关闭水质传感器的进水阀，延时2-6s后打开加药泵，对水质传感器进行加药，在加药完成后，关闭出水阀打开水质传感器的循环阀，同时启动水质传感器的增压泵，对水质传感器进行清洗；清洗结束后，关闭增压泵及循环阀，打开进水阀及出水阀，延时2-6秒，打开水质传感器实时值的传送通道，恢复实时值的显示，同时重新进入下一次清洗周期间隔时间倒计时，如此周期循环；
S402：选定清洁度模式，触发待清洗命令，安保倒计时开始；用当前实时的清洁度与设定的清洁度阈值进行比较，当实时的清洁度值大于设定的清洁度阈值时，待清洗命令解除，安保倒计时停止并清零，等待下一次待清洗命令；当实时的清洁度值小于设定的清洁度阈值时，待清洗命令结束，触发清洗命令，系统接收到清洗命令后，关闭水质传感器实时值的传送通道，停止水质传感器实时值的显示，保持水质传感器实时值，关闭水质传感器的进水阀，延时2-6s后打开加药泵，对水质传感器进行加药，在加药完成后，关闭出水阀打开水质传感器的循环阀，同时启动水质传感器的增压泵，对水质传感器进行清洗；在每一次的清洗结束后都将实时的清洁度值与设定的清洁度阈值进行比较，直到实时的清洁度值大于设定的清洁度阈值；若安保倒计时结束，实时的清洁度值仍小于设定的清洁度阈值，触发设备报警停机，等待工作人员检查水质传感器。
需要说明的是，在本文中，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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水质传感器的自清洗控制系统，其特征在于，所述系统包括：模式数据库、模式推荐模块、模式切换模块、清洁数据库、原始药剂库；
所述模式数据库用于存储在所述系统中水质传感器的历史模式选择记录以及水质传感器自身的性能状态信息；
所述模式推荐模块用于所述系统对所述水质传感器进行清洁模式推荐；所述清洁模式包括周期模式和清洁度模式；
所述模式推荐模块包括优先预判单元、最佳模式分析单元、模式推荐度计算单元；
所述优先预判单元用于对所述水质传感器先进行清洁模式的初步优先选择；
所述最佳模式分析单元用于根据所述优先预判单元得到的优先预判结果进行进一步分析，得到所述水质传感的最佳推荐模式；
所述模式推荐度计算单元用于在所述最佳模式分析单元未能得到最佳推荐模式时，对所述水质传感器进行不同模式的模式推荐度计算；所述模式推荐模块的运行方法如下：
S1：提取所述清洁数据库中的信息，依据所述清洁数据库中的信息，对水质传感器的使用频率、系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率、系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的频率、水质传感器设备报警停机频率进行计算，根据公式：P=//>；/>//>；/>//>；Z=/>//>；其中，p为水质传感器的使用频率，/>为所述水质传感器历史使用次数，/>为与所述水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的次数；/>为与所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的频率；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的次数；/>为与所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数；Z为水质传感器设备报警停机频率；/>为所述水质传感器设备报警停机次数；/>为与所述水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S2：当所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率大于选用清洁度模式的频率，且所述选用周期模式的频率与所述选用清洁度模式的频率之间的差值大于或等于限定频率阈值时，优先预判此次模式推荐的结果是采用清洁度模式；
S3：查看所述水质传感器设备报警停机频率，倘若所述水质传感器设备报警停机频率超过系统限定的第一安全报警阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为清洁度模式，所述系统对所述最佳推荐模式进行显示；
倘若所述水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第一安全报警阈值，根据公式计算所述清洁度模式的推荐度，公式如下：
；
其中，表示所述/>所占的权重；/>表示所述/>所占的权重；/>表示所述P所占的权重；其中/>；/>、/>、/>皆小于1大于0；
S4：当所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率小于选用清洁度模式的频率，且所述水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第二安全报警阈值，优先预判此次模式推荐的结果是采用周期模式；
S5：查看所述水质传感器的使用频率，倘若所述水质传感器的使用频率小于限定频率阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为周期模式，所述系统对所述最佳推荐模式进行显示；
倘若所述水质传感器的使用频率大于限定频率阈值，根据公式计算所述周期模式的推荐度，公式如下：；
其中，表示所述/>所占的权重；/>表示所述/>所占的权重；/>表示所述P所占的权重；其中/>；/>、/>、/>皆小于1大于0；
S6：当步骤S3与步骤S5中未出现最佳推荐模式展示，而是出现相应的不同模式的模式推荐度，则用户可参考所述模式推荐度进行自主选择模式；
所述模式切换模块用于显示所述模式推荐模块得到的最佳推荐模式或者不同模式的不同推荐度；用户可将得到的最佳推荐模式按自己的意愿进行模式更改，或者用户可参考所述不同模式的不同推荐度完成最终模式的自主选择；
所述模式切换模块包括周期清洗单元、清洁度清洗单元、清洗命令执行单元；
所述周期清洗单元用于对所述水质传感器按照设定的清洗周期间隔时间对所述水质传感器实现在线式定时清洗；
所述清洁度清洗单元用于根据所述水质传感器实时的清洁度满足或者不满足清洁度阈值作为所述清洁度模式运作的条件，对所述水质传感器实现在线式不定时清洗；
所述清洁数据库用于存储所述系统在过去历史记录中对水质传感器所选用的不同模式的不同选用次数及其对应天数、存储所述水质传感器的设备报警停机次数及其对应天数、存储所述水质传感器历史使用次数及其对应天数；
所述原始药剂库用于存储预先录入的常见的清洁度值及所述清洁度值对应下的清洁药剂药量。
2.根据权利要求1所述的一种水质传感器的自清洗控制系统，其特征在于，所述清洗命令执行单元用于执行所述系统对水质传感器最终选定的清洗模式下的清洗命令，所述清洗命令执行单元包括周期清洗执行单元、清洁度清洗执行单元；
所述周期清洗执行单元用于执行周期模式下的清洗命令；所述清洁度清洗执行单元用于执行清洁度模式下的清洗命令。
3.根据权利要求1所述的一种水质传感器的自清洗控制系统，其特征在于，所述清洁度清洗单元包括安保单元，所述安保单元用于对所述清洁度清洗单元进行安保倒计时的监控；所述安保单元包括警示单元，所述警示单元用于显示当所述安保倒计时结束时所述安保单元触发的预警，同时控制所述水质传感器进行停机待检。
4.一种水质传感器的自清洗控制方法，应用于权利要求1-3中任意一项所述的一种水质传感器的自清洗控制系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100：建立传感器的清洁数据库，所述清洁数据库包括：系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的次数、与所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数、系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的次数、与所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数、所述水质传感器历史使用次数、与所述水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数、所述水质传感器设备报警停机次数、与所述水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S200：对所述水质传感器进行清洁模式的推荐，所述清洁模式包括周期模式和清洁度模式，依据推荐结果对所述水质传感器进行所述清洁模式的选定；
所述步骤S200还包括以下步骤：
S201：提取所述清洁数据库中的信息，依据所述清洁数据库中的信息，对水质传感器的使用频率、系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率、系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的频率、水质传感器设备报警停机频率进行计算，根据公式：P=//>；/>//>；/>//>；Z=/>//>；其中，p为水质传感器的使用频率，/>为所述水质传感器历史使用次数，/>为与所述水质传感器历史使用次数相对应的历史使用天数；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的次数；/>为与所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的次数相对应的历史使用天数；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的频率；/>为系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的次数；/>为与所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用清洁度模式的次数相对应的历史使用天数；Z为水质传感器设备报警停机频率；/>为所述水质传感器设备报警停机次数；/>为与所述水质传感器设备报警停机次数相对应的历史使用天数；
S202：当所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率大于选用清洁度模式的频率，且所述选用周期模式的频率与所述选用清洁度模式的频率之间的差值大于或等于限定频率阈值时，优先预判此次模式推荐的结果是采用清洁度模式；
S203：查看所述水质传感器设备报警停机频率，倘若所述水质传感器设备报警停机频率超过系统限定的第一安全报警阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为清洁度模式，所述系统对所述最佳推荐模式进行显示；
倘若所述水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第一安全报警阈值，根据公式计算所述清洁度模式的推荐度，公式如下：；
其中，表示所述/>所占的权重；/>表示所述/>所占的权重；/>表示所述P所占的权重；其中/>；/>、/>、/>皆小于1大于0；
S204：当所述系统在过去历史记录中对所述水质传感器选用周期模式的频率小于选用清洁度模式的频率，且所述水质传感器设备报警停机频率未超过系统限定的第二安全报警阈值，优先预判此次模式推荐的结果是采用周期模式；
S205：查看所述水质传感器的使用频率，倘若所述水质传感器的使用频率小于限定频率阈值，则模式推荐的最佳推荐模式为周期模式，所述系统对所述最佳推荐模式进行显示；
倘若所述水质传感器的使用频率大于限定频率阈值，根据公式计算所述周期模式的推荐度，公式如下：；
其中，表示所述/>所占的权重；/>表示所述/>所占的权重；/>表示所述P所占的权重；其中/>；/>、/>、/>皆小于1大于0；
S206：当步骤S203与步骤S205中未出现最佳推荐模式展示，而是出现相应的不同模式的模式推荐度，则用户可参考所述模式推荐度进行自主选择模式；
S300：根据系统对所述清洁模式选定时检测到的所述水质传感器的清洁度值确定所述水质传感器在时下进行清洁所需的清洁药剂药量；
S400：对所述水质传感器开始进行清洗。
5.根据权利要求4所述的一种水质传感器的自清洗控制方法，其特征在于：所述步骤S300包括：
S301：在所述系统中预先录入常见的水质传感器清洁度值及所述清洁度值对应使用的清洁药剂药量数据，作为原始药剂库；
S302：在所述系统计算出所述水质传感器的实时清洁度值时，将所述实时清洁度值与所述原始药剂库中常见的清洁度值一一进行偏差率的计算；根据所述偏差率对所述原始药剂库中所述常见的清洁度值的数据进行处理；
S303：将所述检测值偏差率按照从小到大的排列顺序进行综合排序，对应选取所述偏差率综合排名前三的常见清洁度值的数据；
S304：调取步骤S303中偏差率综合排名前三的常见清洁度值的数据所对应的清洁药剂药量，将所述清洁药剂药量进行求取均值并保留最终均值，将所述最终均值作为在所述系统得出所述步骤S302中的实时清洁度值时，所述系统需对所述水质传感器进行放置的清洁药剂药量；
S305：将步骤S302中的实时清洁度值与步骤304中得到的对应所述实时清洁度值的清洁药剂药量存储于所述原始药剂库中。
6.根据权利要求4所述的一种水质传感器的自清洗控制方法，其特征在于：所述步骤S400还包括以下步骤：
S401：选定周期模式，根据设定的清洗周期间隔时间进行倒计时，当所述清洗周期间隔时间倒计时结束后，触发清洗命令，系统接收到所述清洗命令后，关闭水质传感器实时值的传送通道，停止所述水质传感器实时值的显示，保持所述水质传感器实时值，关闭水质传感器的进水阀，延时2-6s后打开加药泵，对所述水质传感器进行加药，在加药完成后，关闭出水阀打开水质传感器的循环阀，同时启动水质传感器的增压泵，对所述水质传感器进行清洗；清洗结束后，关闭所述增压泵及循环阀，打开所述进水阀及出水阀，延时2-6秒，打开水质传感器实时值的传送通道，恢复实时值的显示，同时重新进入下一次清洗周期间隔时间倒计时，如此周期循环；
S402：选定清洁度模式，触发待清洗命令，安保倒计时开始；用当前实时的清洁度与设定的清洁度阈值进行比较，当所述实时的清洁度值大于设定的清洁度阈值时，所述待清洗命令解除，所述安保倒计时停止并清零，等待下一次待清洗命令；当所述实时的清洁度值小于设定的清洁度阈值时，待清洗命令结束，触发清洗命令，系统接收到所述清洗命令后，关闭水质传感器实时值的传送通道，停止所述水质传感器实时值的显示，保持所述水质传感器实时值，关闭水质传感器的进水阀，延时2-6s后打开加药泵，对所述水质传感器进行加药，在加药完成后，关闭所述出水阀打开水质传感器的循环阀，同时启动水质传感器的增压泵，对所述水质传感器进行清洗；在每一次的清洗结束后都将实时的清洁度值与设定的清洁度阈值进行比较，直到所述实时的清洁度值大于设定的清洁度阈值；若所述安保倒计时结束，所述实时的清洁度值仍小于设定的清洁度阈值，触发设备报警停机，等待工作人员检查水质传感器。
7.根据权利要求4所述的一种水质传感器的自清洗控制方法，其特征在于：所述第一安全报警阈值大于所述第二安全报警阈值。
8.根据权利要求5所述的一种水质传感器的自清洗控制方法，其特征在于：所述步骤S302还包括：
计算所述偏差率，根据公式：；
其中，表示第i个常见的清洁度值与实时清洁度值之间的偏差率，/>表示第i个常见的清洁度值，/>表示实时清洁度值；
若计算出的偏差率出现等于0%的情况，将所述实时清洁度值进行舍弃，直接调用与所述常见的清洁度值对应的清洁药剂药量作为选取清洁药剂药量的参考值；
若计算出的偏差率未出现等于0%的情况，将所述实时清洁度值进行保留。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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