一种饮水器动态监测控制装置以及动态监测控制方法与流程

1.本发明涉及智能饮水设备领域，具体为一种饮水器动态监测控制装置以及动态监测控制方法。


背景技术：

2.为保证饮水器的正常运行，保证饮用水质始终保持安全健康，以及出于节约水源、避免浪费和避免造成环境污染的目的，智能饮水设备领域对饮水器的动态监控研究逐渐展开。对饮水设备的动态监控往往涉及对漏水情况的监控、对饮用水净化质量的监控、对饮用水中有害物质含量的监控、对滤芯使用寿命的监控等等，但是在现有技术中，缺乏能够实现上述各种动态监控功能的一体化解决方案，导致大多数饮水器缺少对某一种或多种动态问题的检测，易导致饮用水质量不达标、饮水器无法正常工作等问题，严重时甚至出现安全事故。
3.此外，少数高端的智能饮水器内部集成设置有动态监控系统，但是这种动态监控系统只能随机器本身发挥作用，不具有普适性，且价格昂贵，难以普及到工作、生活中常用的饮水器。
4.因此，如何将多种动态监控功能集成于一种载体上并可以同时实现，且此载体能够在常用的饮水器中进行普及成为该领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对上述背景技术中存在的问题，提供一种饮水器动态监测控制装置，并提出一种以上述动态监测控制装置为载体的饮水器动态监测控制方法，通过将本动态监测控制装置中的监控机构安装于水源和饮水器之间的管路上，可同时实现对饮水器是否正常运行、漏水情况、自洁功能、过滤效果的动态监测。
6.为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种饮水器动态监测控制装置，包括监控机构和操作面板，所述监控机构包括有安装壳体以及集成设置于所述安装壳体中的控制电路板、流体监测模块、阀模块和内部管路，所述监控机构还包括独立于所述安装壳体设置的温度感应器，所述温度感应器与饮水器龙头可拆卸连接，所述监控机构与操作面板有线连接或无线连接，所述操作面板上设置有提醒模块和交互模块，所述流体监测模块设于内部管路上，用于检测通过所述内部管路中的流体的流量及流速数据；所述阀模块也设于内部管路上，用于控制所述内部管路的通断路状态，所述流体监测模块、阀模块均与所述控制电路板电连接；所述内部管路两端部分别连接有用于连接至水源管件的输入对接管口和用于连接饮水器进水管的输出对接管口，所述输入对接管口和输出对接管口均设于所述安装壳体的外表面。
7.与现有技术相比，采用了上述技术方案的饮水器动态监测控制装置具有如下有益
效果：一、将饮水器动态监控系统集成在独立于饮水器机体之外的装置中，具有便携带、易安装的优点，安装壳体可以安装在饮水器的进水管路上，操作面板可以直接安装或放置在饮水器附近，而非直接作为饮水器的功能部件设置于饮水器机体上或机体内部，因此具有更好的通用性，能够适用于多种智能饮水器。
8.二、对于直接连接水源的饮水器，在工作时，饮水器的输出和输入处于动态平衡的状态，因此饮水器是否发生漏水、漏水程度、饮水器内部的自动冲洗清洁以及过滤系统的过滤量，均可以通过检测输入管路的流通状态进行监测，通过检测到的液体流通数据（如单位时间流量、总流量、持续流通时间等）与预设数据进行对比，便可以判断饮水器当前状态是否正常使用；此外对于具有开水冲洗自洁功能的饮水器，通过可拆卸安装在龙头上的温度感应器，可以判断开水冲洗功能是否正常运行。三、通过操作面板，用户可以自己对各个预设值进行设置和调整，如在自洁功能的监测中，通过用户自己设定冲洗量的阈值区间，便可以判断冲洗自洁工作是否已经完成，增加使用灵活性和准确性，也使得本水器动态监测控制装置对于不同饮水器均可以达到较为精确的监控效果；通过提醒模块可以实时地体现出饮水器的当前状态，便于用户判断饮水器是否可正常使用以及具体存在问题。
9.优选的，流体监测模块采用转子流量计，所述阀模块采用电磁阀，转子流量计和电磁阀均为技术成熟的管路仪器，具有检测精确、易编程控制的优点，通过将转子流量计和电磁阀连接控制电路，同时实现对内部管路流量数据的获取和对管路通断状态的控制。
10.优选的，提醒模块包括有灯光提示机构和/或声音提示机构，采用灯光提示机构，可以通过显示灯光的不同更加直观地判断饮水器的状态；采用声音提示机构，可以直接告知用户饮水器当前处于什么状态，以及需要用户采用什么措施，省去用户自己判断的过程，可以有效避免出错，有利于提升用户满意度。
11.以采用上述基础方案的饮水器动态监测控制装置为载体，本发明还公开了一种饮水器动态监测控制方法，通过该动态监测控制方法以实现监控方式a，所述监控方式a为对饮水器漏水情况的监控，该动态监测控制方法包括如下步骤：a1预设用于判断是否发生大流量泄漏的阈值a，预设用于判断是否存在小流量渗漏的阈值b，所述阈值a为流量数据，所述阈值b为时间数据；a2流体监测模块工作并获取单位时间流量值，所述单位时间流量值为单位时间内流经所述监控机构的总流量值；a3对比所述单位时间流量值与步骤a1中所设定的阈值a：若所述单位时间流量值大于阈值a，则进入步骤a4；若所述单位时间流量值小于阈值a，则进入步骤a5；a4判定饮水器出现大流量泄漏，所述提醒模块发出大流量泄漏对应的警告信号，同时阀模块关闭切断内部管路的通路；a5流体监测模块继续工作，若未检测到液体流动信号或检测到液体流动信号的时长小于阈值b，则进入步骤a6；若检测到液体流动信号的时长大于阈值b，则进入步骤a7；a6判定饮水器未出现漏水问题，所述提醒模块发出正常使用信号；a7判定饮水器出现小流量渗漏，所述提醒模块发出小流量渗漏对应的警告信号。
12.采用了上述技术方案的饮水器动态监测控制方法具有如下有益效果：一、通过将检测值与预设值相比较，判断饮水器是否存在漏水情况，若存在漏水则还可以判断发生大流量泄漏还是小流量渗漏，监测方式简单且准确，由于在正常使用状态下（未发生漏水），单位时间的流量不会超过某个临界值，一旦检测到单位时间的流量超过上述的临界值，则可以认为发生了大流量泄漏；同时正常使用状态下，在未进行取水动作时，不会检测到持续性的流动信号，一旦检测到流动信号的时长超过特定的时长，则可以认为发生了小流量渗漏。
13.二、对大流量泄漏情况和小流量渗漏情况分别进行不同的提示，以便于用户直观地观察并作出相应的补救措施；若饮水器发生大流量泄漏，则可以警告用户需要立即维修，还可以自动切断饮水器输入管路的通路，避免发生安全事故，同时避免水资源大量浪费；若发生小流量渗漏，则不影响用户的暂时使用，但可以提醒用户需要维修。本发明除公开了采用上述方案的饮水器动态监测控制方法外，还以采用上述基础方案的饮水器动态监测控制装置为载体，公开了如下的饮水器动态监测控制方法，所述监控方式b为饮水器的自洁功能监控，该动态监测控制方法包括如下步骤：b1在操作面板设定用于判断是否完成一阶段冲洗的阈值区间c和用于判断是否完成二阶段冲洗的阈值d，所述阈值区间c为流量范围数据，所述阈值d为温度数据；b2流体监测模块工作并获取单次流量值，所述单次流量值为流体监测模块从监测到流动信号至流动信号终止期间通过的总流量，若单次流量值落在所述阈值区间c中，则判定已完成一阶段冲洗工作，进入步骤b3；若单次流量值落在所述阈值区间c之外，则判定未完成一阶段冲洗工作，所述提醒模块发出一阶段冲洗未完成所对应的警告信号；b3温度感应器工作并获取龙头温度值，所述龙头温度值为液体流经龙头时向龙头传热而使龙头达到的温度，若龙头温度值未达到所述阈值d，则判定未完成二阶段冲洗工作，所述提醒模块发出二阶段冲洗未完成所对应的警告信号；若龙头温度值达到所述阈值d，则判定已完成二阶段冲洗工作，所述提醒模块发出已自洁完毕所对应的提示信号；在上述步骤中，所述一阶段冲洗为采用冷水冲洗饮水器的过滤系统、加热管和龙头，消耗冲洗液体的总流量应落在步骤b1中所设定的阈值区间c中；所述二阶段冲洗为采用开水冲洗温开水管路系统，开水冲洗液流经龙头，龙头温度值应达到步骤b1中所设定的阈值d。
14.采用了上述技术方案的饮水器动态监测控制方法具有如下有益效果：饮水器的一阶段冲洗是采用冷水对饮水器的过滤系统、加热管和龙头等部件进行清洗，用于将过滤系统中积存的杂质以及滋生的细菌、加热管和龙头中产生的金属溶出物等有害物质冲出；而二阶段冲洗采用开水对温开水管路系统进行冲洗，由于温开水管路系统的管路中温度适宜，为细菌提供良好的繁殖环境，极易导致细菌值超标，采用开水进行冲洗，可以大程度杀死细菌并将其冲出，保证水质健康安全，因此对一阶段冲洗、二阶段冲洗是否已经完成、功能是否正常运行进行监测，可以避免用户引用未经自洁的水，保证饮水安
全。本发明除公开了采用上述方案的饮水器动态监测控制方法外，还以采用上述基础方案的饮水器动态监测控制装置为载体，公开了如下的饮水器动态监测控制方法，所述监控方式c为滤芯净化总量监控，该动态监测控制方法包括如下步骤：c1在操作面板设定用于判断是否达到净化总量的阈值e，所述净化总量为饮水器过滤系统从每次更换新滤芯开始的符合净化标准的总净化量；c2计算当前净化总量值，并对当前净化总量值数据进行储存，所述当前净化总量值：从更换新滤芯起算，通过过滤系统的总流量，等于流体监测模块所监测到的流量累计值；c3 对比所述当前净化总量值与步骤c1设定的阈值e：若所述当前净化总量值大于阈值e，则判定饮水器的滤芯已超出使用寿命，所述提醒模块发出必须更换滤芯的警告信号，所述阀模块关闭以切断内部管路（15）的通路；若所述当前净化总量值小于阈值e，则进入步骤c4；c4计算所述当前净化总量值与阈值e的差量，并将所述差量与阈值e进行如下对比：若所述差量小于阈值e的5%~15%，则判定饮水器滤芯已临近使用寿命，所述提醒模块发出准备更换滤芯的提醒信号；若所述差量大于或等于阈值e的5%~15%，则判定饮水器滤芯正常使用，所述提醒模块发出滤芯正常使用的提示信号。
15.采用了上述技术方案的饮水器动态监测控制方法具有如下有益效果：每个滤芯所能正常过滤的总流量都具有特定的上限，当净化总量超过上限值，则滤芯无法达到合格的过滤效果，影响水质健康，通过本方案的动态监测控制装置，在每次更换新滤芯后，对通过当前滤芯的总流量（净化总量值）进行统计和叠加，当净化总量值接近滤芯的过滤上限时，可以通过提醒模块提醒用户准备更换滤芯；当净化总量值已超过滤芯的过滤上限时，自动将切断饮水器的输入管路，暂停饮水器的使用，并警告用户必须更换滤芯，以到达对饮用水质量严格把控的目的。本发明除公开了采用上述方案的饮水器动态监测控制方法外，还以采用上述基础方案的饮水器动态监测控制装置为载体，公开了如下的智能化饮水管理方法，用于同时实现监控方式a、监控方式b和监控方式c，包括如下步骤：监控方式a：饮水器漏水情况监控a1预设用于判断是否发生大流量泄漏的阈值a，预设用于判断是否存在小流量渗漏的阈值b，所述阈值a为流量数据，所述阈值b为时间数据；a2流体监测模块工作并获取单位时间流量值，所述单位时间流量值为单位时间内流经所述监控机构的总流量值；a3对比所述单位时间流量值与步骤a1中所设定的阈值a：若所述单位时间流量值大于阈值a，则进入步骤a4；若所述单位时间流量值小于阈值a，则进入步骤a5；a4判定饮水器出现大流量泄漏，所述提醒模块发出大流量泄漏对应的警告信号，同时阀模块关闭切断内部管路的通路；
a5流体监测模块继续工作，若未检测到液体流动信号或检测到液体流动信号的时长小于阈值b，则进入步骤a6；若检测到液体流动信号的时长大于阈值b，则进入步骤a7；a6判定饮水器未出现漏水问题，所述提醒模块发出正常使用信号；a7判定饮水器出现小流量渗漏，所述提醒模块发出小流量渗漏对应的警告信号。
16.监控方式b：饮水器自洁功能监控b1在操作面板设定用于判断是否完成一阶段冲洗的阈值区间c和用于判断是否完成二阶段冲洗的阈值d，所述阈值区间c为流量范围数据，所述阈值d为温度数据；b2流体监测模块工作并获取单次流量值，所述单次流量值为流体监测模块从监测到流动信号至流动信号终止期间通过的总流量，若单次流量值落在所述阈值区间c中，则判定已完成一阶段冲洗工作，进入步骤b3；若单次流量值落在所述阈值区间c之外，则判定未完成一阶段冲洗工作，所述提醒模块发出一阶段冲洗未完成所对应的警告信号；b3温度感应器工作并获取龙头温度值，所述龙头温度值为液体流经龙头时向龙头传热而使龙头达到的温度，若龙头温度值未达到所述阈值d，则判定未完成二阶段冲洗工作，所述提醒模块发出二阶段冲洗未完成所对应的警告信号；若龙头温度值达到所述阈值d，则判定已完成二阶段冲洗工作，所述提醒模块发出已自洁完毕所对应的提示信号；在上述步骤中，所述一阶段冲洗为采用冷水冲洗饮水器的过滤系统、加热管和龙头，消耗冲洗液体的总流量应落在步骤b1中所设定的阈值区间c中；所述二阶段冲洗为采用开水冲洗温开水管路系统，开水冲洗液流经龙头，龙头温度值应达到步骤b1中所设定的阈值d。
17.监控方式c：滤芯净化总量监控c1在操作面板设定用于判断是否达到净化总量的阈值e，所述净化总量为饮水器过滤系统从每次更换新滤芯开始的符合净化标准的总净化量；c2计算当前净化总量值，并对当前净化总量值数据进行储存，所述当前净化总量值：从更换新滤芯起算，通过过滤系统的总流量，等于流体监测模块所监测到的流量累计值；c3 对比所述当前净化总量值与步骤c1设定的阈值e：若所述当前净化总量值大于阈值e，则判定饮水器的滤芯已超出使用寿命，所述提醒模块发出必须更换滤芯的警告信号，所述阀模块关闭以切断内部管路（15）的通路；若所述当前净化总量值小于阈值e，则进入步骤c4；c4计算所述当前净化总量值与阈值e的差量，并将所述差量与阈值e进行如下对比：若所述差量小于阈值e的5%~15%，则判定饮水器滤芯已临近使用寿命，所述提醒模块发出准备更换滤芯的提醒信号；若所述差量大于或等于阈值e的5%~15%，则判定饮水器滤芯正常使用，所述提醒模块发出滤芯正常使用的提示信号。
18.采用了上述技术方案的饮水器动态监测控制方法具有如下有益效果：可同时实现对饮水器是否正常运行、漏水情况、自洁系统、过滤系统的动态监控，且多个监控模式共同采用一套流体监测模块和阀模块，只需预先设定不通的阈值即可，多种监控功能之间不发生冲突，为饮水器中常存在的多种问题提供了一体化的解决方案，更有利于普及至生活及工作环境中的各种饮水设备。
附图说明
19.图1为本发明饮水器动态监测控制装置实施例的使用方式示意图。
20.图2为本实施例中安装机盒的结构示意图。
21.图3为本发明本饮水器动态监测控制方法实施例中监控方式a的方法图。
22.图4为本发明本饮水器动态监测控制方法实施例中监控方式b的方法图。
23.图5为本发明本饮水器动态监测控制方法实施例中监控方式c的方法图。图6为本发明本饮水器动态监测控制方法实施例中监控方式c的方法图。
24.附图标记：1、监控机构；10、灯光提示机构；100、红色灯珠；101、黄色灯珠；102、绿色灯珠；11、交互模块；111、第一显示屏；112、第二显示屏；113、第三显示屏；12、控制电路板；13、转子流量计；14、电磁阀；15、内部管路；150、输入对接管口；151、输出对接管口；16、安装壳体；2、饮水器；20、龙头；3、水源管件；4、操作面板；5、温度感应器。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明做进一步描述。
26.如图1和图2所示的饮水器动态监测控制装置，包括监控机构1和操作面板4，监控机构1包括有安装壳体16以及集成设置于所述安装壳体16中的控制电路板12、转子流量计13、电磁阀14和内部管路15，操作面板4独立于安装壳体16设置，可以安装在饮水器外表面或附近的墙面上，安装壳体16安装在饮水器2的进水管路上，监控机构1还包括独立于所述安装壳体16设置的温度感应器5，温度感应器5与饮水器2的龙头20可拆卸连接，操作面板4上还设置有灯光提示机构10和交互模块11，转子流量计13和电磁阀14均与控制电路板12电连接。
27.灯光提示机构10包括有三个led灯珠，三个led灯珠分别为红色灯珠100、黄色灯珠101和绿色灯珠102；交互模块11包括第一显示屏111、第二显示屏112和第三显示屏113，以及分别与第一显示屏111、第二显示屏112和第三显示屏113对应设置的控制按钮，第一显示屏111及其控制按钮用于对饮水器2漏水情况监控的相关数据进行预设和调整，第二显示屏112及其控制按钮用于对饮水器2自洁功能监控的相关数据进行预设和调整，第三显示屏113及其控制按钮用于对饮水器2滤芯净化总量监控的相关数据进行预设和调整。
28.操作面板4还可以通过接入局域网或互联网，与用户端的智能设备建立连接，比如用户可以通过手机程序对操作面板4上的各项功能的参数进行预设和调整。
29.转子流量计13设于内部管路15上，用于检测通过内部管路15的流体数据，电磁阀14也设于内部管路15上，用于控制内部管路15的通断路状态，内部管路15两端部分别连接有用于连接至水源管件3的输入对接管口150和用于连接饮水器2进水管的输出对接管口151，输入对接管口150和输出对接管口151均设于安装壳体16外表面，转子流量计13设于输
入对接管口150与电磁阀14之间的管路上。
30.如图3至图5所示的饮水器动态监测控制方法，采用上述的饮水器动态监测控制装置，可以同时实现图3所示的监控方式a、图4所示的监控方式b和图5所示的监控方式c，该饮水器动态监测控制方法的具体步骤如下：监控方式a：饮水器2漏水情况监控a1在操作面板4上设定阈值a为5l，并在操作面板4上设定阈值b为4min；a2 转子流量计13工作并获取单位时间流量值，单位时间流量值为单位时间内流经监控机构1的总流量值；a3对比所述单位时间流量值与步骤a1中所设定的阈值a：若所述单位时间流量值大于5l，则进入步骤a4；若所述单位时间流量值小于5l，则进入步骤a5；a4判定饮水器2出现大流量泄漏，灯光提示机构10中的红色灯珠100亮起，同时电磁阀14关闭切断内部管路15的通路；a5转子流量计13继续工作，若未检测到液体流动信号，或检测到液体流动信号的时长小于4min，则进入步骤a6；若检测到液体流动信号的时长大于4min，则进入步骤a7；a6判定饮水器2未出现漏水问题，灯光提示机构10中的绿色灯珠102亮起，提示饮水正常使用；a7判定饮水器2出现小流量渗漏，灯光提示机构10中的黄色灯珠101亮起，提示饮水器2暂时可以正常使用，但需要进行维修。
31.监控方式b：饮水器2自洁功能监控b1在操作面板4上设定阈值区间c为1.5l
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2l，在操作面板4上设定阈值d为85℃；b2转子流量计13工作并获取单次流量值，单次流量值为转子流量计13从监测到流动信号至流动信号终止期间通过的总流量，若单次流量值落在1.5l
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2l之间，则判定已完成一阶段冲洗工作，进入步骤b3；若单次流量值落在1.5l
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2l之外，则判定未完成一阶段冲洗工作，红色灯珠100亮起并闪烁，提示用户当前饮水器2自洁未完成，勿进行取水；b3安装在龙头20上的温度感应器5工作并获取龙头温度值，龙头温度值为液体流经龙头20时向龙头20传热而使龙头20达到的温度，若龙头温度值未达到85℃，则判定未完成二阶段冲洗工作，红色灯珠100继续亮起并闪烁，提示用户当前饮水器2自洁未完成，勿进行取水；若龙头温度值达到85℃，则判定已完成二阶段冲洗工作，绿色灯珠102亮起并闪烁，提示用户当前饮水器2自洁已经完成，可进行取水。
32.在现有饮水器中，一般一阶段冲洗为采用冷水冲洗过滤系统、加热管和龙头20，在冲洗功能正常的状态下，消耗冲洗液体的总流量应落在步骤b1中所设定的阈值区间c（1.5l
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2l）中；二阶段冲洗为采用开水冲洗温开水管路系统，开水冲洗液流经龙头20，龙头温度值至少应达到步骤b1中所设定的阈值d（85℃）。
33.由于饮水器本身的自洁功能一般设置在每天上午8:30-9:00之间启动，可通过该饮水器动态监测控制装置的系统设置将自洁功能监控时段设置在每天上午8:30-9:00之间，其它时段不进行自洁功能的监控。
34.监控方式c：滤芯净化总量监控c1在操作面板4上设定阈值e为5000l；c2计算当前净化总量值，并对当前净化总量值数据进行储存，当前净化总量值：从更换新滤芯起算，通过过滤系统的总流量，等于流体监测模块所监测到的流量累计值；c3对比当前净化总量值与步骤c1设定的阈值e（5000l）：若当前净化总量值大于5000l，则判定饮水器2的滤芯已超出使用寿命，红色灯珠100亮起并急促闪烁，发出必须更换滤芯的警告信号，电磁阀14关闭以切断内部管路15的通路；若所述当前净化总量值小于阈值5000l，则进入步骤c4；c4计算当前净化总量值与阈值e的差量，并将所述差量与阈值e进行如下对比：若差量小于5000l的10%，则判定饮水器2的滤芯已临近使用寿命，黄色灯珠101亮起并急促闪烁，发出准备更换滤芯的提醒信号；若所述差量大于或等于5000l的10%，则判定饮水器2滤芯正常使用，绿色灯珠102亮起，表示滤芯正常使用。
35.此外，在上述方案的基础上，监控机构1还可以集成设置有网络模块，网络模块用于向智能终端发送提示信息，在用户外出时，可以通过随身携带的移动终端收到该饮水器2的相关状态信息，以便作出相应措施（如若接收到饮水器2大流量泄漏的消息，用户便可以随即预约维修）；对于饮水器2在集体场所实用的，也可以将该饮水器的相关状态信息发送至饮水器管理者的移动终端或电脑中，以便作出相应措施。
36.以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。