水处理设备及其杀菌方法和计算机可读存储介质与流程

本发明涉及水处理，具体涉及水处理设备及其杀菌方法和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着人们对饮用水健康关注的不断提升，具备紫外线杀菌、高温杀菌等功能的水处理设备已逐渐普及，为了保证出水水质，水处理设备通过会进行杀菌操作。然而，由于细菌在适宜的温度和湿度条件下繁殖速度加快，但在高温高湿季节，仍沿用低频杀菌模式，可能因杀菌不及时而导致水质二次污染；而在低温干燥季节，固定的高频杀菌则造成了不必要的能源消耗，同时加速了杀菌组件的老化，缩短了其使用寿命，导致设备整体能效比偏低，也影响了用户的实际使用体验。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种水处理设备及其杀菌方法和计算机可读存储介质，以解决水处理设备的杀菌控制策略僵化，从而导致水质安全隐患或资源浪费的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种水处理设备的杀菌方法，包括：

3、获取水处理设备内部的温度数据和湿度数据；

4、根据所述温度数据和所述湿度数据计算微生物活跃指数；

5、根据所述微生物活跃指数，按照预设的第一映射关系动态调整杀菌间隔时间；

6、根据所述微生物活跃指数，按照预设的第二映射关系动态调整单次杀菌时长；

7、根据调整后的所述杀菌间隔时间和所述单次杀菌时长，控制杀菌模块执行杀菌操作。

8、有益效果：通过同时采集水处理设备内部的温度数据和湿度数据，能够根据水处理设备内部实际的温湿度情况判断微生物的活跃程度，并在此基础上对杀菌间隔时间与单次杀菌时长两个维度同步进行差异化调节，既能够在低温干燥环境下相应减少杀菌间隔时间与单次杀菌时长，避免固定高频杀菌造成能源浪费与杀菌组件过度损耗，有效延缓杀菌组件老化、延长其使用寿命并降低设备整体能耗；又能够在高温高湿环境下微生物活跃度高、风险大的时候，及时增加杀菌间隔时间与单次杀菌时长，保证水处理设备的出水卫生安全，避免低频杀菌导致的水质安全隐患；通过对杀菌间隔时间与单次杀菌时长的差异化调节，使杀菌策略与实际微生物滋生风险始终处于动态匹配状态，实现了按需精准杀菌，提升了杀菌的智能化程度与效率，在保证了杀菌效果的同时，降低了设备能耗；解决了水处理设备的杀菌控制策略僵化，导致水质安全隐患或资源浪费的问题。

9、在一种可选的实施方式中，所述获取水处理设备内部的温度数据和湿度数据包括：

10、按照预定时间间隔启动对所述水处理设备内部环境温度和环境湿度的采集，且每次采集持续预设采集时段；

11、对采集到的所述环境温度和所述环境湿度进行滤波处理，剔除异常值，得到所述温度数据和所述湿度数据。

12、有益效果：通过滤波处理剔除采集过程中的干扰数据，能够避免单次采集带来的偶然误差，保证最终得到的温度、湿度数据更加贴合水处理设备内部的真实环境状态，为后续微生物活跃指数的计算提供准确可靠的基础数据，避免因数据偏差导致杀菌策略调整失当。

13、在一种可选的实施方式中，所述根据所述温度数据和所述湿度数据，计算微生物活跃指数的计算公式为：

14、

15、其中，m为微生物活跃指数；

16、w1为温度权重；

17、t为温度数据，f(t)为温度映射函数，不同温度区间对应不同的温度参数；

18、w2为湿度权重；

19、r为湿度数据，g(r)为湿度映射函数，不同湿度区间对应不同的湿度参数。

20、有益效果：温度映射函数针对不同温度区间设置差异化温度参数，湿度映射函数针对不同湿度区间设置差异化湿度参数，能够准确反映微生物生长与温湿度之间的非线性关联规律；而赋予温度和湿度对应权重，将两个影响微生物活性的环境参数转化为统一可量化的指数，充分考虑了双因素的协同影响及各自的重要程度，使得计算结果更加贴合实际，为后续动态调整杀菌启动间隔与持续时间提供了可靠量化的依据，提升了杀菌控制的精准性与智能化水平。

21、在一种可选的实施方式中，所述根据所述微生物活跃指数，按照预设的第一映射关系动态调整杀菌间隔时间包括：

22、获取基准杀菌周期；

23、根据所述基准杀菌周期和所述微生物活跃指数，按照预设的第一映射关系动态调整所述杀菌间隔时间。

24、有益效果：预先设定一个基准杀菌周期，作为在标准状态下两次杀菌操作之间的基础时间间隔。在实际运行过程中，根据计算得到的微生物活跃指数，对下一次杀菌的杀菌间隔时间进行动态调节，基准杀菌周期的设定为杀菌操作提供了基础时间参照，使得杀菌频率能够随实际微生物滋生风险自动适配。通过固定基准与动态调整相结合，既保证了杀菌策略的稳定性和可预期性，又实现了对实际需求的灵活响应。

25、在一种可选的实施方式中，所述第一映射关系的公式为：

26、

27、其中，time0为杀菌间隔时间；m为微生物活跃指数；time为基准杀菌周期；且0≤m＜1。

28、在一种可选的实施方式中，所述根据所述微生物活跃指数，按照预设的第二映射关系动态调整单次杀菌时长包括：

29、获取基准杀菌时间；

30、根据所述基准杀菌时间和所述微生物活跃指数，按照预设的第二映射关系动态调整所述单次杀菌时长。

31、有益效果：预先设定一个基准杀菌时间，作为在标准状态下的杀菌时间。在实际运行过程中，根据计算得到的微生物活跃指数，对下一次杀菌的单次杀菌时长进行动态调节，基准杀菌时间的设定为杀菌操作提供了基础时间参照，使得单次杀菌时长能够随实际微生物滋生风险自动适配。通过固定基准与动态调整相结合，既保证了杀菌策略的稳定性和可预期性，又实现了对实际需求的灵活响应。

32、在一种可选的实施方式中，所述第二映射关系的公式为：

33、

34、其中，tm0为单次杀菌时长；m为微生物活跃指数；tm为基准杀菌时间。

35、在一种可选的实施方式中，所述水处理设备的内部设置有紫外杀菌单元，所述杀菌操作包括紫外杀菌操作，所述紫外杀菌操作包括：

36、控制紫外杀菌单元开启，对水箱内部进行紫外照射杀菌。

37、有益效果：通过采用紫外杀菌方式对水箱内部进行照射杀菌，实现了无化学添加的物理杀菌，避免了化学杀菌可能带来的副产物残留问题；并且紫外照射杀菌响应速度快，开启后即可快速发挥杀菌作用，既无需预热等待，也避免了高温杀菌可能引起的设备热损耗和对非耐温材料的影响。

38、在一种可选的实施方式中，所述水处理设备的内部设置有加热单元和水箱，所述杀菌操作包括热杀菌操作，所述热杀菌操作包括：

39、控制加热单元开启，将所述水箱内部的液体加热至预设杀菌温度，并在所述预设杀菌温度维持预设时长；

40、在所述预设时长结束后，排出经杀菌处理的废液。

41、有益效果：通过加热水箱内液体至预设杀菌温度并维持，能够利用高温灭杀水箱内附着、繁殖的各类微生物，杀菌可靠，不存在紫外照射存在的杀菌死角问题，杀菌完成后排出杀菌废液，可将灭杀后的微生物残体一同排出水箱，避免残留杂质影响后续出水水质，保障净水卫生安全。

42、在一种可选的实施方式中，所述将所述水箱内部的液体加热至预设杀菌温度，并在所述预设杀菌温度维持预设时长包括：

43、获取所述水箱内部液体的实时温度；

44、根据所述实时温度低于预设杀菌温度，抽取所述水箱内的部分液体进入加热单元加热，并将加热后的液体回流至所述水箱，直至所述实时温度达到所述预设杀菌温度。

45、有益效果：在实时温度低于预设杀菌温度时启动补热操作，避免了持续加热带来的能源浪费；同时，通过抽取部分液体进行加热后回流，使补热过程以平缓、可控的方式进行，防止高温液体大量混入导致整体温度剧烈波动，有效维持了水箱内部温度场的均匀性和稳定性；并且能够在热损失较为缓慢的场景下以较低的运行功率维持目标温度，在确保杀菌温度有效达标的前提下，保证了杀菌可靠性并降低了能耗。

46、在一种可选的实施方式中，所述热杀菌操作还包括：

47、在所述热杀菌操作执行期间，发出杀菌正在进行且禁止取水的第一提示信息；

48、在所述热杀菌操作执行完毕后，发出杀菌已完成且需排水的第二提示信息。

49、有益效果：通过实时提示能够让用户清晰掌握热杀菌操作的当前进程，避免用户在杀菌过程中误取出不合格的杀菌废水，也能提醒用户在杀菌完成后及时进行排水操作，保障出水水质符合卫生要求，使用户在整个杀菌周期中能够清晰了解当前设备状态并据此配合完成必要操作，提升了人机交互的友好性。

50、在一种可选的实施方式中，根据连续未检测到取水操作的时间达到预设闲置时长，控制所述杀菌模块执行杀菌操作。

51、有益效果：当水处理设备长期处于闲置状态时，水箱内水体流动性极低，即使温度、湿度等环境参数未达到微生物活跃指数的高风险阈值，水中的微生物仍可能在静置条件下缓慢繁殖滋生，通过识别连续未取水时长达到预设闲置时长，主动触发杀菌操作，确保水体即使长期静置也能在变质之前得到及时处理，保障了设备在长期未使用后首次出水的水质安全性；同时，该触发条件与微生物活跃指数动态调控方式并行存在、互不干扰，在正常使用频率下不会触发额外杀菌，不影响设备的运行经济性，实现了按需杀菌，提升了设备在低使用频率场景下的水质可靠性。

52、在一种可选的实施方式中，根据水箱内部有液体注入，控制所述杀菌模块执行杀菌操作；其中，所述杀菌操作的时长为预设杀菌时长，所述预设杀菌时长小于所述单次杀菌时长。

53、有益效果：新注入的水体通常会带入一定量的外源微生物，在注水完成后自动启动短时间杀菌操作，能够快速灭杀新注入水体携带的微生物，抑制水箱内微生物的滋生；同时采用短于常规单次杀菌时长的预设杀菌时长，既能够满足新水注入后的基础杀菌需求，又可以缩短杀菌等待时间，减少不必要的能源消耗。

54、在一种可选的实施方式中，获取所述杀菌模块的工作参数；当所述工作参数超出安全阈值时，关闭所述杀菌模块并发出故障提示；其中，所述工作参数包括紫外杀菌单元的工作电流或热杀菌单元的温度参数。

55、有益效果：通过监测杀菌模块的工作参数，能够实时获取杀菌模块的运行状态，快速识别模块故障或老化等异常状态，一旦工作参数超出安全阈值即关停杀菌模块并发出提示，既可以避免杀菌模块带故障运行引发的安全事故，也能够让用户及时发现问题并完成检修更换，提升了设备运行的安全性与可靠性。

56、第二方面，本发明还提供了一种水处理设备，包括：

57、机体；

58、水箱，设于所述机体内；

59、温度传感器，设于所述机体内，用于获取机体内部的温度数据；

60、湿度传感器，设于所述机体内，用于获取机体内部的湿度数据；

61、杀菌模块，设于所述水箱，用于对所述水箱内部进行杀菌处理；

62、主控模块，与所述温度传感器、所述湿度传感器和所述杀菌模块均通信连接，用于执行上述的水处理设备的杀菌方法。

63、有益效果：主控模块执行上述的水处理设备的杀菌方法，具有上述水处理设备的杀菌方法的一切技术效果。

64、在一种可选的实施方式中，所述杀菌模块包括紫外杀菌单元，所述紫外杀菌单元设于所述水箱的顶盖朝向所述水箱内部的一侧，所述紫外杀菌单元的出光方向朝向所述水箱内部的液面。

65、有益效果：将紫外杀菌单元设置在水箱顶盖，且紫外杀菌单元的出光方向朝向液面，能够让紫外线垂直向下照射水箱内部的液面以及液面上方的空气空间，可有效提升紫外线的利用效率，保证核心区域的杀菌效果。

66、在一种可选的实施方式中，所述杀菌模块包括：

67、固定支架，设于所述水箱的顶盖朝向所述水箱内部的一侧；

68、紫外杀菌单元，设于所述固定支架上。

69、有益效果：通过将固定支架设置于水箱顶盖朝向水箱内部的一侧，并将紫外杀菌单元安装于固定支架上，为紫外杀菌单元提供了稳定可靠的安装基础，有效避免了紫外杀菌单元在设备运行过程中因振动而发生位移，保证了紫外光的照射方向和照射区域的长期一致性。并且固定支架结构简洁、易于加工和装配，有利于降低生产成本并提高产品的一致性，同时便于后续维护时对紫外杀菌单元进行拆卸和更换。

70、在一种可选的实施方式中，所述杀菌模块包括：

71、伸缩支架，设于所述水箱的顶盖朝向所述水箱内部的一侧；

72、紫外杀菌单元，设于所述伸缩支架上。

73、有益效果：通过在水箱顶盖内侧设置伸缩支架，并将紫外杀菌单元安装于伸缩支架上，使得紫外杀菌单元相对于液面的高度可根据水箱内的实际水位进行灵活调节，可根据水箱实际液面高度调整紫外杀菌单元的位置，保证紫外杀菌单元始终处于适配液面的最佳杀菌位置，适配不同水位下的杀菌需求。

74、在一种可选的实施方式中，所述杀菌模块还包括反光罩，所述反光罩罩设于所述紫外杀菌单元的外部。

75、有益效果：通过设置反光罩形成光腔结构，使紫外线经反光罩多次漫反射后均匀照射至整个水箱内部空间，有效消除了单点直射中的光照衰减快、照射不均匀、存在照射盲区等问题，扩大了紫外光有效照射面积并提高了光能利用率。

76、在一种可选的实施方式中，所述杀菌模块包括：

77、加热单元，设于所述机体内；

78、进水管路，连通所述水箱的出水口与所述加热单元的进水口；

79、循环泵，设于所述进水管路上；

80、回水管路，连通所述加热单元的出水口与所述水箱的进水口。

81、有益效果：通过加热单元、进水管路、循环泵和回水管路构成循环流路，使水箱内的液体能够在加热单元与水箱之间持续循环加热，避免了加热单元长期浸泡于水箱内部带来的漏电安全隐患；并且循环加热过程可以让水箱内水体温度快速均匀升高，保证整体能够达到预设杀菌温度，提升热杀菌的彻底性，同时外置结构也便于加热单元和泵体的检修维护，降低了设备维护的难度与成本。

82、在一种可选的实施方式中，所述水处理设备包括净水机、饮水机。

83、第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令执行时，实施上述的水处理设备的杀菌方法。

84、有益效果：本发明提供的计算机可读存储介质，通过采用上述的水处理设备的杀菌方法，具有上述水处理设备的杀菌方法的一切技术效果。