TWI789288B

TWI789288B - 水質監控系統

Info

Publication number: TWI789288B
Application number: TW111114702A
Authority: TW
Inventors: 刑凱智; 王佳裕; 張祥泰; 謝耕瑄
Original assignee: 台灣樸緻股份有限公司
Priority date: 2022-04-18
Filing date: 2022-04-18
Publication date: 2023-01-01
Also published as: TW202344025A

Abstract

本發明提供一種水質監控系統，其包含有一個水質監控模組、一個雲端伺服器、一個用戶端監控裝置以及一個維護端監控裝置，並藉由該水質監控模組得經監測外部水源訊號的技術特徵，除能有效地達到讓維修人員或者用戶端便於遠端監控之功效外，更能顯著提升讓維修人員或者用戶端得以預先更換或清潔飲用水設備之淨水耗品的便利性。

Description

水質監控系統

本發明係與監控技術相關，特別是指一種可用來監控水質之水質監控系統。

目前設置在商用辦公大樓中、政府公辦大樓、醫療院所大樓或一般電梯大樓中的飲用水設備數量甚為可觀，少則數十台，多則上百台不等，因此，當維修人員或者使用者欲在某一個樓層中若干飲用水設備中的其中一個飲用水設備進行淨水耗品更換或清潔時，通常則是必須逐層、逐區或逐一飲用水設備進行淨水耗品檢查後，始能針對有水質安全疑慮的淨水耗品進行更換或清潔，並且逐一記錄該飲用水設備之相關耗品的更換日期、時間、下次預定更換日期或檢修人員基礎個人資料等等資訊。緣此，著實讓維修人員或者使用者在進行更換或清潔飲用水設備之淨水耗品時頗感耗時費力，而此先前技術所長期存在的問題係仍有其改善與優化之空間。

而為了要改善先前技術中所存在之問題，本發明係提供了一種水質監控系統，主要係藉由其所包含的一個水質監控模組，得經監測外部的一水源訊號的技術特徵，除能有效地達到讓維修人員或者用戶端便於遠端監控之功效外，更能顯著提升讓維修人員或者用戶端得以預先更換或清潔飲用水設備之淨水耗品的便利性。

而為達成上述目的，本發明係提供一種水質監控系統，其包含有一個水質監控模組、一個雲端伺服器、一個用戶端監控裝置以及一個維護端監控裝置。而該水質監控模組係包括有一個微處理器單元、一個監控單元以及一個傳輸單元，該微處理器單元係各別電性導接並控制該監控單元與該傳輸單元；而該雲端伺服器係包括有一個雲端微處理單元、一個傳輸單元以及一個監控應用程式，該雲端微處理單元係各別電性連接於該傳輸單元與該監控應用程式，且該監控應用程式係可為該雲端微處理單元所執行；而該用戶端監控裝置係包括有一個微處理器單元、一個傳輸單元以及一個顯示單元，該微處理器單元係各別電性連接於該傳輸單元與該顯示單元；而該維護端監控裝置係包括有一個微處理器單元、一個傳輸單元以及一個顯示單元，該微處理器單元係各別電性連接於該傳輸單元與該顯示單元。

而本發明所揭露之水質監控系統係藉由該水質監控模組之監控單元得經監測外部的一水源訊號的技術特徵，係透過該水質監控模組之傳輸單元依據一無線傳輸通訊協定將該水源訊號以無線通訊傳輸的方式傳輸至該雲端伺服器之傳輸單元中，該雲端伺服器之雲端微處理單元係經執行該監控應用程式並進行該水源訊號之邏輯運算，且透過該雲端伺服器之傳輸單元依據該無線傳輸通訊協定以無線通訊傳輸的方式各別傳輸至該用戶端監控裝置之傳輸單元與該維護端監控裝置之傳輸單元，並透過該用戶端監控裝置之顯示單元或該維護端監控裝置之顯示單元予以顯示，如此一來，係能有效地達到讓維修人員或者用戶端便於遠端監控之功效外，亦能讓維修人員或者用戶端在預定時間內至預定地點進行更換或清潔飲用水設備，進而有效地達到更換或清潔飲用水設備之淨水耗品時更顯其便利性之功效。

1:水質監控系統

2:飲用水設備

201:飲用水口

3:濾水裝置

301:濾水出水端

100:水質監控模組

110:微處理器單元

120:監控單元

130:傳輸單元

140:電源單元

200:雲端伺服器

210:雲端微處理單元

230:傳輸單元

250:監控應用程式

251:第一演算邏輯

253:第二演算邏輯

300:用戶端監控裝置

310:微處理器單元

330:傳輸單元

350:顯示單元

400:維護端監控裝置

410:微處理器單元

430:傳輸單元

450:顯示單元

900:殼體

901:入水端

903:出水端

905:水管

1A:水質監控系統

100A:水質監控模組

130A:傳輸單元

200A:雲端伺服器

230A:傳輸單元

300A:用戶端監控裝置

330A:傳輸單元

400A:維護端監控裝置

430A:傳輸單元

500A:基地台

圖1係為本發明較佳實施例之水質監控系統方塊圖。

圖2係為本發明較佳實施例之實際應用示意圖，主要係揭露該水質監控系統之一個水質監控模組實際應用裝設於一飲用水設備中。

圖3係為本發明另一較佳實施例之水質監控系統方塊圖。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的各請求項中，有關方向性的名詞皆以本案〔圖示簡單說明〕中所列各圖式的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。而且，有關本發明的詳細構造、特點、組裝或使用、製造等方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述，然，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明及本發明所列舉的實施例，係僅用於支持說明本發明實能據以實現，並非用以限制本發明之申請專利範圍。

請先參閱圖1及圖2，為本發明較佳實施例所揭露之一種水質監控系統1，係包含一個水質監控模組100、一個雲端伺服器200、一個用戶端監控裝置300(例如：智慧型手機或平板電腦等)以及一個維護端監控裝置400(例如：智慧型手機、平板電腦或常駐伺服器主機等)，而該水質監控模組100係依據一個無線通訊協定而匹配對應於該雲端伺服器200，且該雲端伺服器200係亦依據相同的該無線通訊協定而又各別匹配對應於該用戶端監控裝置300與該維護端監控裝置400，進而使該水質監控模組100、該雲端伺服器200、該用戶端監控裝置300與該維護端監控裝置400之間係皆基於該無線通訊協定進行數據或訊號之傳輸的功效。而值得一提的是，本發明較佳實施例所揭露之水質監控系統1的無線通訊協定係舉例為Wi-Fi通訊協定，但非以此作為限定本發明所欲主張技術特徵，當然，該無線通訊協定係亦可基於其他無線通訊協定作為數據或訊號之傳輸，其包含但不限於由藍牙通訊傳輸協定(例如：Bluetooth h2.x+EDR、Bluetooth h3.0+HS、Bluetooth 4.x、Bluetooth 5.x或Bluetooth Low Energy等)、ZigBee通訊協定、Thread低功耗物聯網通訊協定或NFC通訊協定(Near Field Communication，近場通訊)等近端無線通訊協定，同樣地，皆非用以作為限定本發明所欲主張之技術特徵。

請再一併參閱圖1及圖2，而該水質監控模組100係可容設在一個具有防水功效的殼體900中，該殼體900具有一個入水端901以及一個出水端903，使該入水端901與該出水端903皆可各別連通於外部，其中，該殼體900設有一條水管905，該水管905係自該殼體900之入水端901朝該出水端903的方向穿設於該殼體900，且該水質監控模組100係鄰近於該水管905處，較佳地，該水管905於該殼體900之入水端901的接合處與該出水端903的接合處係皆環覆具有防水功效的構件或膠體，而此為習知技術，故不再多加著墨；此外，該水質監控模組100係包含有一個微處理器單元110、一個監控單元120、一個傳輸單元130以及一個電源單元140；而該微處理器單元110係各別電性導接於該監控單元120與該傳輸單元130，使該監控單元120與該傳輸單元130係各別受到該微處理器單元110的電性控制；而該電源單元140係各別電性導接於該微處理器單元110、該監控單元120與該傳輸單元130，使該電源單元140係可各別提供該微處理器單元110、該監控單元120與該傳輸單元130的所需電源。而該傳輸單元130係依據該無線傳輸通訊協定並提供該數據或訊號的傳輸，且該數據基本上係由文字、語音、多媒體視頻等所構成。

該雲端伺服器200係包含一個雲端微處理單元210、一個傳輸單元230以及一個監控應用程式250；而該雲端微處理單元210係各別電性連接於該傳輸單元230與該監控應用程式250，且該監控應用程式250係可為該雲端微處理單元210所執行；其中，該傳輸單元230係依據該無線傳輸通訊協定並提供該數據或訊號的傳輸，且該數據基本上係由文字、語音、多媒體視頻等所構成；其中，該監控應用程式250係具有一第一演算邏輯251以及一第二演算邏輯253。而值得一提的是，該雲端伺服器200之監控應用程式250係可用以各別分析運算該第一演算邏輯251以及該第二演算邏輯253，其中，該第一演算邏輯251係包含但不限於由奇異值分解(Singular Value Decomposition，簡稱SVD)演算邏輯或極值(Extremum)篩選演算邏輯等演算邏輯所構成，其用以將前述該等數據或訊號所產生之各項感測數值進行分析運算並產生即時監控數據；其中，該第二演算邏輯253係可接收源自於前述該等數據或訊號所產生之各項感測數值或者經由該第一演算邏輯分析運算後所產生之即時監控數據，且該第二演算邏輯253係包含但不限於經由K-近鄰演算(K-Nearest Neighbors algorithm，簡稱KNN)演算邏輯、羅吉斯迴歸(Logistic Regression)演算邏輯、決策樹(Decision Tree)演算邏輯或支援向量網路(Support Vector Machine，簡稱SVM)演算邏輯等演算邏輯所構成，其用以將源自於前述該等數據或訊號所產生之各項感測數值或者經由該第一演算邏輯分析運算後所產生之即時監控數據進行異常訊號辨識運算。

而該用戶端監控裝置300係包含一個微處理器單元310、一個傳輸單元330以及一個顯示單元350；而該微處理器單元310係各別電性連接於該傳輸單元330與該顯示單元350，其中，該傳輸單元330係依據該無線傳輸通訊協定並提供該數據或訊號的傳輸，且該數據基本上係由文字、語音、多媒體視頻等所構成。

而該維護端監控裝置400係包含一個微處理器單元410、一個傳輸單元430以及一個顯示單元450。而該微處理器單元410係各別電性連接於該傳輸單元430與該顯示單元450，其中，該傳輸單元430係依據該無線傳輸通訊協定(即舉例Wi-Fi通訊協定)並提供該數據或訊號的傳輸，且該數據基本上係由文字、語音、多媒體視頻等所構成。

綜前所述，而值得一提的是，該水質監控模組100之傳輸單元130、該雲端伺服器200之傳輸單元230、該用戶端監控裝置300之傳輸單元330以及該維護端監控裝置400之傳輸單元430係亦可基於其他無線通訊協定來作為數據或訊號之傳輸，其包含但不限於由藍牙通訊傳輸協定(例如：Bluetooth h2.x+EDR、Bluetooth h3.0+HS、Bluetooth 4.x、Bluetooth 5.x或Bluetooth Low Energy等)、ZigBee通訊協定、Thread低功耗物聯網通訊協定或NFC通訊協定(Near Field Communication，近場通訊)等相同基礎之無線通訊協定，同樣地，亦皆非用以作為限定本發明所欲主張之技術特徵。

以上為本發明較佳實施例所揭露之水質監控系統1及其各子構件的技術特徵，其後將繼續揭露如何藉由本發明較佳實施例所揭露之水質監控系統1進行水質檢測的主要作動及其所欲達成之功效：

其一，請再一併參閱圖1及圖2，首先，係先將該水質監控系統1之水質監控模組100設置在具有防水功效的該殼體900中，並將該殼體900裝設在一個飲用水設備2中，而該飲用水設備2係裝設有一個濾水裝置3，且該飲用水設備2係設有一個飲用水口201，使該殼體900配置的該水管905之一端係連通於該濾水裝置3之濾水出水端301，使該殼體900配置的該水管905之另一端係經穿設該殼體900之入水端901、出水端903後而連通於該飲用水設備2之飲用水口201處，緣此，係藉由該殼體900其具有防水功效此一技術特徵，讓該水質監控系統1之水質監控模組100容設其中時，並不會影響到該水質監控模組100之電性傳輸的有效性，甚至更能達到有效防水的功效。

其二，請再一併參閱圖1及圖2，接著，當該水質監控系統1之水質監控模組100經各別裝設到商用辦公大樓中、政府公辦大樓、醫療院所大樓或一般電梯大樓中的該等複數飲用水設備2時，係初步電性啟動任一該水質監控模組100而讓該監控單元120得以依據該飲用水設備2之濾水裝置3相關耗品的更換日期、時間、下次預定更換日期或檢修人員基礎個人資料等資訊，進而產生一個水源訊號(此處係定義該水源訊號為一初始定位訊號，且該初始定位訊號係包含但不限於由前述所提之該飲用水設備2之濾水裝置3相關耗品的更換日期、時間、下次預定更換日期或檢修人員基礎個人資料等資訊所組成)，此時，藉由該水質監控模組100之微處理器單元110係電性控制該傳輸單元130並依據該無線傳輸通訊協定將該初始定位訊號以無線通訊傳輸的方式傳輸至該雲端伺服器200之傳輸單元230的技術特徵，如此一來，將能讓複數飲用水設備2所各自產生的該水源訊號(此處係定義該水源訊號為該初始定位訊號，且該初始定位訊號係包含但不限於由前述所提之該飲用水設備2之濾水裝置3相關耗品的更換日期、時間、下次預定更換日期或檢修人員基礎個人資料等資訊所組成)係透過該雲端伺服器200之雲端微處理單元210儲存至其內建的雲端資料庫中，進而達到雲端備份的功效。

其三，請再一併參閱圖1及圖2，接著，當該水質監控系統1之雲端伺服器200的該雲端微處理單元210經執行該監控應用程式250中的該第一演算邏輯251的技術特徵，如此一來，係使該監控應用程式250之第一演算邏輯251得以依據被儲存在該雲端伺服器200之雲端資料庫中的該初始定位訊號進行邏輯運算後，進而產生一個監控數據(包含但不限於該等複數飲用水設備2之濾水裝置3相關耗品的下次預計更換日期、時間或該飲用水設備2之濾水裝置3之匹配的檢修人員基礎個人資料等等資訊)，並且透過該雲端伺服器200之傳輸單元230依據該無線傳輸通訊協定將該監控數據以無線通訊傳輸的方式(包含但不限於以網路簡訊、電子郵件或網路推播等方式)各別傳輸至該用戶端監控裝置300之傳輸單元330與該維護端監控裝置400之傳輸單元430，進而透過該用戶端監控裝置300之顯示單元350與該維護端監控裝置400之顯示單元450予以顯示，此時，將讓用戶端的操作者或者維護端的維修人員得以事先獲悉其所對應的該等飲用水設備2及其子構件的基礎資訊，進而有效地達到讓用戶端或者維修人員便於遠端監控之功效。

其四，請再一併參閱圖1及圖2，接著，當該水質監控系統1之水質監控模組100的該監控單元120經監測到流經該殼體900之水管905中的水源訊號(包含但不限於TDS、溫度、濁度、馬達運轉時間、水壓閥啟動數據、水流計數量或餘氯等水質數據)呈現一個異常訊號時，此時，該水質監控模組100之微處理器單元110係電性控制該傳輸單元130並依據該無線傳輸通訊協定將該異常訊號以無線通訊傳輸的方式傳輸至該雲端伺服器200之傳輸單元230，且電性傳輸至該雲端伺服器200之雲端微處理單元210中，係藉由該雲端伺服器200之雲端微處理單元210經執行該監控應用程式250中的該第二演算邏輯253的技術特徵，如此一來，係使該監控應用程式250之第二演算邏輯253得以依據該異常訊號與被儲存在該雲端伺服器200之雲端資料庫中的該初始定位訊號二者進行邏輯運算後，進而產生一個派工數據(包含但不限於更換或清潔該濾水裝置3之濾芯、調節水流或水壓等等資訊)，並且透過該雲端伺服器200之傳輸單元230依據該無線傳輸通訊協定將該派工數據以無線通訊傳輸的方式(包含但不限於以網路簡訊、電子郵件或網路推播等方式)各別傳輸至用戶端監控裝置300之傳輸單元330與該維護端監控裝置 400之傳輸單元430，進而透過該用戶端監控裝置300之顯示單元350與該維護端監控裝置400之顯示單元450予以顯示，此時，將使得維護端的維修人員得以依據該維護端監控裝置400之顯示單元450所顯示的該派工數據至預定的地點進行更換或清潔該濾水裝置3之濾芯、調節水流或水壓等工序，直至用戶端或者維護端的維修人員重新進行初步電性啟動該水質監控模組100為止；緣此，將能有效地達到讓用戶端或者維修人員在進行更換或清潔飲用水設備之淨水耗品時更顯其便利性之功效。

請參閱圖3，為本發明另一較佳實施例所揭露之另一種水質監控系統1A，其主要結構及其技術特徵與功效係皆概同於前揭較佳實施例，即係包含有一個水質監控模組100A、一個雲端伺服器200A、一個用戶端監控裝置300A(例如：智慧型手機或平板電腦等)以及一個維護端監控裝置400A(例如：智慧型手機、平板電腦或常駐伺服器主機等)，而相較於前揭較佳實施例時，其不同之處乃在於：而該水質監控模組100A之傳輸單元130A係依據一個基地台500A所支援的無線通訊協定(例如：4G、5G或6G等)的技術特徵，將訊號或數據匹配對應於該雲端伺服器200A中，且該雲端伺服器200A之傳輸單元230A係亦可依據該基地台500A所支援的無線通訊協定(例如：4G、5G或6G等)的技術特徵，將訊號或數據而又各別匹配對應於該用戶端監控裝置300A之傳輸單元330A與該維護端監控裝置400A之傳輸單元430A，如此一來，將能讓該水質監控模組100A、該雲端伺服器200A、該用戶端監控裝置300A與該維護端監控裝置400A之間係皆基於該基地台500A所支援的無線通訊協定，進而達到遠距數據或訊號之傳輸的功效。