一种直饮水设备的控制系统

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一种直饮水设备的控制系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种直饮水设备的控制系统。\n背景技术\n[0002] 家用净水器是一种将自来水经过净化后可以直接饮用的净水设备。现有的直饮水设备的控制系统功能单一，只能直饮水设备本身上进行操作控制，厂商无法了解每个设备的运行状况，因此给监测、维护、使用都带来不便。随着，技术的发展和生活水平的提高，人们对于家电设备的要求越来越高，目前已出现了智能家电，但是对于直饮水设备还没有一种这样的智能控制系统，难以满足人们越来越高的用水需求。\n发明内容\n[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够远程进行监测和操作、使用方便、便于维护的直饮水设备的控制系统，通过该系统用户可以远程监控和管理直饮水设备，制造商可以远程监控和维护直饮水设备。\n[0004] 本发明所采用的技术方案是：本发明包括\n[0005] ——若干个设备本地控制模块，用于实时监测所述直饮水设备的运行状况，并将运行状况的数据输出，对所述直饮水设备的电控执行元件发出操作控制指令，以进行不同工作状况的切换和本地控制，并可接收远程信号指令进行操作控制；\n[0006] ——远程监控平台模块，用于接收所述设备本地控制模块监测获得的数据，以对各所述直饮水设备的运行状况进行远程监控，向所述设备本地控制模块发送数据或指令，以对各所述直饮水设备进行远程操作控制。\n[0007] 所述设备本地控制模块包括\n[0008] ——中央处理器，用于接收、处理、发送各装置的数据及指令，以实现所述直饮水设备的正常运行；\n[0009] ——检测信号处理电路，用于接收从各传感器和检测探头发送的数据信号，经处理后将各传感数据发送到所述中央处理器；\n[0010] ——计时装置，用于向中央处理器提供计时信号，以便进行定时操作；\n[0011] ——运行状态控制中心，用于接收并执行所述中央处理器的操作指令，[0012] 向各功能执行模块发送执行指令，以对所述直饮水设备的电控执行元件进行操作控制，使所述电控执行元件执行不同的组合状态，获得所述直饮水设备的不同工作状况；\n[0013] ——显示及触控装置，用于提供人机交互界面，显示所述直饮水设备的运行状态及参数，并可接受外部的触控操作，进行本地操作控制；\n[0014] ——报警装置，用于在异常工作状态时，发出提醒或报警信号；\n[0015] ——固件程序升级装置，用于所述设备本地控制模块的程序数据修改或升级；\n[0016] ——连接接口装置，用于与外部装置或模块的连接和通讯，以与外部装置或模块进行数据交换，传送、获取外部信息和指令，以获取所述直饮水设备的运行状态参数或对所述直饮水设备进行操作控制。\n[0017] 所述功能执行模块包括开关机模块、自我诊断模块、正常制水模块、清洗模块、漏水保护模块、漏电保护模块。\n[0018] 所述清洗模块包括前置过滤器冲洗模块、超滤反冲洗模块、超滤冲洗模块。\n[0019] 所述连接接口装置包括本地接口装置、无线通讯装置、以太网通讯装置中的一种或几种。\n[0020] 所述无线通讯装置用于与所述远程监控平台模块或无线通讯终端进行通信，以使所述远程监控平台模块或无线通讯终端获取所述直饮水设备的工作状态信息，并对所述直饮水设备进行远程操作控制。\n[0021] 所述本地接口装置包括USB接口。\n[0022] 所述无线通讯装置通过CDMA2000或WCDMA或TD-SCDMA或Wifi无线接口标准协议进行通信。\n[0023] 所述以太网通讯装置包括RJ45通讯接口。\n[0024] 所述检测信号处理电路接收的数据信号来自电子流量计、水压传感器、环境温度传感器、pH值检测探头、TDS检测探头、漏水检测开关、漏电检测开关中的一种或几种。\n[0025] 所述电控执行元件包括电控阀门及与所述电控阀门相连接的继电器。\n[0026] 所述直饮水设备包括壳体组件、前置过滤器、磁化器、超滤净水器、活性炭罐、紫外线杀菌装置，所述壳体组件上设有总进水口、总出水口、总排污口，所述总进水口与供水管路相连接，所述前置过滤器的入水口连接自来水进水管、出水口通过超滤进水管与所述超滤净水器的入水口相连接，所述超滤净水器的出水口通过净化水出水管与所述活性炭罐的入水口相连接，所述超滤进水管上接有所述磁化器，一反冲洗进水管的一端接入所述前置过滤器的出水口与所述磁化器之间的所述超滤进水管、另一端接入所述净化水出水管，所述磁化器与所述超滤净水器的入水口之间的所述超滤进水管上设有第一切换阀，所述反冲洗进水管上设有第二切换阀，所述反冲洗进水管与所述净化水出水管的连通处到所述活性炭罐的入水口之间的所述净化水出水管上设有第三切换阀，所述活性炭罐的出水口与所述紫外线杀菌装置的入水口相连接，所述紫外线杀菌装置的出水口通过直饮水管与所述总出水口相连接，所述总出水口通过管路与用户用水端相连接，所述直饮水管上接有电子流量计，所述直饮水机还包括应急旁通管路，所述应急旁通管路的一端与所述总进水口相连通、另一端与所述总出水口相连通，所述应急旁通管路上设有第四切换阀，所述壳体组件上设有所述前置过滤器的排污口连接第一排污管，所述第一排污管上设有第一排污阀，所述超滤净水器的排污口连接第二排污管，所述第二排污管上设有第二排污阀，所述第一排污管、所述第二排污管均与所述总排污口相连通。\n[0027] 本发明的有益效果是：本发明通过设置所述远程监控平台模块，在服务商中控平台上可以实时监测若干个所述设备本地控制模块发送的关于直饮水设备的状态数据，并可远程进行管理和控制，对于使用维护带来极大便利，克服了现有技术无法远程监控的弊端，具有多种功能，故本发明能够远程进行监测和操作、使用方便、便于维护，通过该系统用户可以远程监控和管理直饮水设备，制造商可以远程监控和维护直饮水设备。\n附图说明\n[0028] 图1是本发明实施例的直饮水设备的控制系统的总体示意图；\n[0029] 图2是本发明实施例的设备本地控制模块的示意图；\n[0030] 图3是本发明实施例的直饮水设备的立体结构示意图；\n[0031] 图4是本发明实施例的直饮水设备的另一个角度的立体结构示意图；\n[0032] 图5是本发明实施例的直饮水设备的各部件的连接示意图；\n[0033] 图6是本发明实施例的直饮水设备去掉面板后的内部结构示意图；\n[0034] 图7是本发明实施例的直饮水设备去掉壳体组件后的结构示意图；\n[0035] 图8是本发明实施例的直饮水设备去掉壳体组件后的另一个角度的结构示意图。\n具体实施方式\n[0036] 如图3～图8所示，本实施例的直饮水设备包括壳体组件100、前置过滤器1、磁化器2、超滤净水器3、活性炭罐4、紫外线杀菌装置5；所述壳体组件100的正面为面板110、并与其余面构成一箱体，所述面板110上设有触屏控制及显示装置300，用于通过触屏对各项参数和功能进行设置，使用方便，所述壳体组件100内设有语音喇叭400，用于语音提示设备的性能状况和操作，所述壳体组件100的底部设有脚轮200，便于安放；所述壳体组件100上设有总进水口201、总出水口271、总排污口211，所述总进水口201与供水管路相连接，所述前置过滤器1为微滤级别过滤器，采用不锈钢过滤网，能够过滤除去大于40～120μm的杂质，所述前置过滤器1的入水口连接自来水进水管20、出水口通过超滤进水管22与所述超滤净水器3的入水口相连接，所述前置过滤器1的排污口连接第一排污管21，所述第一排污管21上设有第一排污阀31，用于自动排放所述前置过滤器1中产生的杂质和污水；\n所述超滤净水器3采用中空纤维超滤膜进行过滤，超滤膜是一种孔径规格一致、额定孔径范围为0.001～0.02μm的微孔过滤膜，在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿（Dalton或Da）、粒径大于2～20nm的颗粒，可用于超纯水制备，所述超滤净水器3内于所述中空纤维超滤膜之前设有KDF和麦饭石滤芯30，KDF是一种高纯度的铜锌合金滤料的商品名，是铜锌合金通过特定工艺加工制造的，主要有KDF55和KDF85两种，用于去除水中的重金属与酸根离子如自来水中的余氯，提高水的活化程度，更有利于人体对水的吸收，保护人体健康，促进人体新陈代谢，而且使用寿命长，可以\n100%恢复过滤能力，能有效地控制微生物的生长，阻止硬垢的积累等，麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石，主要化学成分是无机的硅铝酸盐，对色素和细菌有吸附能力，还含有动物所需的全部常量元素，麦饭石经水后，可溶出对人体和生物体有用的常量元素K、Ca、Mg及Si、Fe、Zn、Cu、Mo、Se、Mn、Sr、Ni、V、Li、Co、Cr、I、Ge、Ti等微量元素，麦饭石在水溶液中还能溶出人体所必须的氨基酸，因此具有净水及营养健康的作用，所述超滤净水器3的出水口通过净化水出水管25与所述活性炭罐4的入水口相连接，所述超滤净水器3的排污口连接第二排污管24，所述第二排污管24上设有第二排污阀35，用于自动排放所述超滤净水器3内产生的污水，并用于排放冲洗及反冲洗时产生的污水；所述第一排污管21、所述第二排污管24均与所述总排污口211相连通，便于集中处理污水；所述超滤进水管22上接有所述磁化器2，所述磁化器2通过永久磁体产生的超高强磁场，在不改变水原有的化学成分条件下，使水中矿物质的物理结构发生变化，原来缔合链状的大分子断裂成单个小分子，水分子偶极距发生偏转，水中溶解盐类的正负离子水垢分子被单个水分子包围，使水中的钙、镁等结垢物的针状结晶改变为粒状结晶体，相互粘附与聚积特性受到了破坏，从而在受热面或管理壁上不结硬垢，粒状结晶体则随排污孔排出，同时由于水分子偶极距增大，使其与盐类正负离子吸引力增大，使管壁上原有的旧垢逐淅开裂、疏松、自行脱落，因此具有除垢防垢的作用，一反冲洗进水管23的一端接入所述前置过滤器1的出水口与所述磁化器2之间的所述超滤进水管22、另一端接入所述净化水出水管25，所述磁化器2与所述超滤净水器3的入水口之间的所述超滤进水管22上设有第一切换阀32，所述反冲洗进水管23上设有第二切换阀33，所述反冲洗进水管23与所述净化水出水管25的连通处到所述活性炭罐4的入水口之间的所述净化水出水管25上设有第三切换阀34，所述活性炭罐4的出水口与所述紫外线杀菌装置5的入水口相连接，所述活性炭罐4的主要作用在于吸附水中的杂质、微生物，并改善超滤后的水的口感，所述紫外线杀菌装置5的出水口通过直饮水管27与所述总出水口271相连接，通过所述紫外线杀菌装置5对净化的水进一步杀菌消毒，所述总出水口271通过管路与用户用水端50相连接，所述用户用水端50可以直接得到经过多重净化及杀菌消毒的饮用水；所述直饮水管27上接有电子流量计6，所述电子流量计6与所述电控装置电连接；所述直饮水设备的控制系统还包括应急旁通管路28，所述应急旁通管路28的一端与所述总进水口201相连通、另一端与所述总出水口271相连通，所述应急旁通管路28上设有第四切换阀36；所述第一切换阀\n32、所述第二切换阀33、所述第三切换阀34及所述第四切换阀36、所述第一排污阀31、所述第二排污阀35均采用电动阀，便于自动控制；述壳体组件100内位于底面附近设有固定架\n600，所述固定架600上连接水位浮球开关601，当所述壳体组件100内积水时，所述水位浮球开关601感应到水位上升并向所述电控装置发出漏水信号，所述电控装置控制使所述第一切换阀32关闭、所述第四切换阀36打开，供水管路的进水由所述总进水口201经所述应急旁通管路28从所述总出水口271流出，即此时出水切换成自来水状态，不进行净化处理，以便于检修；所述壳体组件100的底面设有漏水排水口，当发现漏水信号后，将漏水处检修好，并人工通过所述漏水排水口将积水排除，此时所述水位浮球开关601感应到水位复原后，所述电控装置控制使所述第一切换阀32打开、所述第四切换阀36关闭，重新恢复净水处理，并产生直饮水。\n[0037] 如图1、图2所示，本实施例的直饮水设备包括若干个设备本地控制模块，用于实时监测所述直饮水设备的运行状况，并将运行状况的数据输出，对所述直饮水设备的电控执行元件发出操作控制指令，以进行不同工作状况的切换和本地控制，并可接收远程信号指令进行操作控制；远程监控平台模块，用于接收所述设备本地控制模块监测获得的数据，以对各所述直饮水设备的运行状况进行远程监控，向所述设备本地控制模块发送数据或指令，以对各所述直饮水设备进行远程操作控制。其中，所述设备本地控制模块包括中央处理器，用于接收、处理、发送各装置的数据及指令，以实现所述直饮水设备的正常运行；检测信号处理电路，用于接收从各传感器和检测探头发送的数据信号，经处理后将各传感数据发送到所述中央处理器，所述检测信号处理电路接收的数据信号来自电子流量计、水压传感器、环境温度传感器、pH值检测探头、TDS检测探头、漏水检测开关、漏电检测开关，所述电子流量计用于获得直饮水出水的流量数据，便于得知过滤系统的堵塞情况、制取直饮水的工作时间情况、总制水时间并及时提醒更换滤芯，所述水压传感器用于获得水压情况，以便了解供水水压、是否漏水等情况，所述环境温度传感器用于获取设备的工作环境温度，以便于在环境温度超高（如大于45°）或超低（如低于－10°）时，机器自动关机保护，所述pH值检测探头用于获取水的酸碱度情况，所述TDS检测探头用于获取水中溶解性固体情况及水的浊度，便于进行水质判断及提示进行清洗，所述漏水检测开关和所述漏电检测开关用于获取异常的漏水及漏电情况，便于及时自动关闭直饮水设备的工作，进行自动保护；计时装置，用于向中央处理器提供计时信号，以便进行定时操作，如定时开关机、定时检测、定时升级、定时切换工作状态、定时清洗等；运行状态控制中心，用于接收并执行所述中央处理器的操作指令，向各功能执行模块发送执行指令，以对所述直饮水设备的电控执行元件进行操作控制，使所述电控执行元件执行不同的组合状态，获得所述直饮水设备的不同工作状况，其中，所述功能执行模块包括开关机模块、自我诊断模块、正常制水模块、清洗模块、漏水保护模块、漏电保护模块，所述清洗模块包括前置过滤器冲洗模块、超滤反冲洗模块、超滤冲洗模块，所述电控执行元件包括各电控阀门及与所述电控阀门相连接的各继电器；显示及触控装置，用于提供人机交互界面，显示所述直饮水设备的运行状态及参数，并可接受外部的触控操作，进行本地操作控制；报警装置，用于在异常工作状态时，发出提醒或报警信号，可采用蜂鸣器报警并发送信息至客户手机及所述远程监控平台模块；固件程序升级装置，用于所述设备本地控制模块的程序数据修改或升级，可本地或远程升级；连接接口装置，用于与外部装置或模块的连接和通讯，以与外部装置或模块进行数据交换，传送、获取外部信息和指令，以对所述直饮水设备进行操作控制，所述连接接口装置包括本地接口装置、无线通讯装置、以太网通讯装置，所述本地接口装置包括USB接口，所述无线通讯装置用于与所述远程监控平台模块或无线通讯终端进行通信，以使所述远程监控平台模块或无线通讯终端获取所述直饮水设备的运行状态参数，还可以对所述直饮水设备进行远程操作控制，所述无线通讯装置通过CDMA2000或WCDMA或TD-SCDMA或Wifi无线接口标准协议进行通信，所述以太网通讯装置包括RJ45通讯接口，可连接本地计算机进行操控。\n[0038] 本发明中，所述超滤净水器3可以通过对各切换阀的开闭控制自动进行正常超滤以及冲洗和反冲洗。在正常进行超滤工作时，所述第一切换阀32、所述第三切换阀34均开启，所述第二切换阀33、所述第二排污阀35均关闭，从所述前置过滤器1流出的水依次流经所述磁化器2、所述第一切换阀32、所述超滤净水器3、所述第三切换阀34，进入到所述活性炭罐4中；进行冲洗时，所述第一切换阀32、所述第二排污阀35均开启，所述第二切换阀\n33、所述第三切换阀34均关闭，从所述前置过滤器1流出的水依次流经所述磁化器2、所述第一切换阀32、所述超滤净水器3、所述第二排污阀35，从所述第二排污管24排出；进行反冲洗时，所述第二切换阀33、所述第二排污阀35均开启，所述第一切换阀32、所述第三切换阀34均关闭，从所述前置过滤器1流出的水依次流经所述第二切换阀33、所述超滤净水器3、所述第二排污阀35，从所述第二排污管24排出。通过上述过程，实现了所述超滤净水器3的各状态的自动切换，易于控制，便于清洗。本发明通过所述电子流量计6获取出水信号，以获得直饮水设备的控制系统工作的状态，还可以进行远程控制，如远程关水——通过手机无线信号控制直饮水设备的控制系统将水路关闭，处于待机状态；还可以设置忘记关水的提示，如设定：直饮水设备的控制系统连续放水30分钟以上，设备向手机发送提示信息“是否一直在用水，是否忘记关水”等，因此是一种多功能的智能化直饮水系统。\n[0039] 本实施例中，所述第一切换阀32和所述第三切换阀34是常开型电动阀，即在停电时是打开的，所述第一排污阀31、所述第二切换阀33、所述第二排污阀35、所述第四切换阀\n36是常闭型电动阀，即在停电时是关闭的，因此在停电时，虽然所述紫外线杀菌装置5无法工作，但是所述超滤净水器3和所述活性炭罐4仍然可以正常工作，本发明仍然可以净化制水，不影响使用，因此通过本发明的控制系统，可以使本发明的直饮水设备成为一种全天候的净水器。\n[0040] 通过本发明的控制系统可以使直饮水设备具有以下的全新功能：\n[0041] （1）远程控制直饮水设备的开启与运行；\n[0042] （2）漏水远程通知用户，并自行切断水源，同时开通旁通通水，使用户可以获得自来水，不致于因漏水等设备异常而不能用水；\n[0043] （3）远程进行设备参数的设置，如冲洗频率、清洗时间等；\n[0044] （4）远程进行净化水的关闭；\n[0045] （5）将水质监测状况远程通知服务商，当水质不合格时，系统发送信息给服务商，服务商可以远程判断问题并给予及时解决设备；\n[0046] （6）用户通过短信编缉对应代码，所述设备本地控制模块接收信号，进行释码，并发出相应指令让设备进行相应操作；\n[0047] （7）可以自动将直饮水设备的相关状态信息发送到所述远程监控平台模块，监控产品的使用情况，服务商设有客户管理中心，进行客户分析，实时检测水用情况，如进行远程操控对滤芯进行清洗等日常维护操作；若发现有异常状况，如水质不好、漏水等，可以远程判断问题并给予解决；\n[0048] （8）通过监测水质的含菌量、蚀度、出水量等，自动计算对应的冲洗、反冲洗及投放杀菌剂的间隔时间；\n[0049] （9）可以根据各地不同水质情况，自动计算出反冲洗的时间，节约用水的排放，节约电能，延长使用寿命；\n[0050] （10）可以实时检测家中的水质情况，并向客户的手机发送相应信息并生成水质报告，便于客户的监测，防止漏水、忘关水龙头等情况的发生；\n[0051] （11）可以通过USB接口进行本地升级、通过无线通讯接口进行远程升级。\n[0052] 本发明可广泛应用于直饮水设备的控制领域。