一种引导幼儿园学生健康饮水的设备及方法与流程

本发明涉及幼儿园管理领域，具体为一种引导幼儿园学生健康饮水的设备及方法。

背景技术：

水是人体的重要组成部分，对人体健康起着至关重要的作用。然而随着社会的发展，水资源短缺和污染带给人类的危害日显严重。世界卫生组织公布的数据表明，当今世界上80%以上的疾病都与水质不良有关。由于水污染，水中携带大量对人体有毒、有害的物质，从而使人产生急慢性中毒，甚至影响后代的健康。另外，碳酸饮料、能量饮料、果汁饮料等越来越普遍，大量饮用含糖饮料导致肥胖儿童日益增多，大量饮用碳酸饮料者一些重要营养素（如维生素c、维生素a、叶酸、镁和钙等）摄入量可能减少。因此，为了自身和家人的健康，必须做到科学饮水。

目前，公认的科学饮水包含十个要素，即需要做到定时饮水、定量饮水、培养正确的饮水方式、制定饮水时间表、清晨饮水、饭前一小时饮水、控制饮水温度等、控制饮水温度、不喝生水、不喝陈水和不喝反复煮沸的水。对于幼儿而言，其认知不足，难以做到科学饮水，这将导致其生长发育受到影响。

特别是在幼儿园内的幼儿，其家人不在身边，缺少督促和引导，更难以实现幼儿的科学健康饮水。现在的幼儿园中，通常是由老师定时组织幼儿喝水。而每个幼儿自身身体情况不同，不同幼儿喝水频次和喝水量存在差异性，特别是当出现幼儿生病等情况时，其自身喝水需求也与日常需要存在差异性。由老师统一组织喝水的方式则略显局限，难以兼顾上述差异性；同时，由老师统一组织喝水的方式还增加了老师的工作负担。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种引导幼儿园学生健康饮水的设备及方法，学生亲近的人制定学生的饮水规划并录入每次饮水的语音留言信息，在幼儿园中安装引导学生健康饮水的设备，在学生接水时按制定的规划供水并播报语音留言信息与学生互动，可针对每个幼儿进行饮水引导，培养其良好的饮水习惯，同时减少幼儿园老师的工作负担。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种引导幼儿园学生健康饮水的设备，包括饮水机和若干水杯，所述饮水机上设置有rfid读写器，所述水杯上设置有电子标签，所述rfid读写器与所述电子标签可通信连接；

所述饮水机包括主控制器、智能互动系统和自动供水装置，所述主控制器分别与所述rfid读写器、智能互动系统和自动供水装置电联；

所述智能互动系统包括用于传输数据的无线通信模块和用于播放声音的喇叭；

所述自动供水装置用于在水杯靠近饮水机时自动供水。

进一步的，所述自动供水装置包括水箱、电磁阀和水泵，所述水箱的上部设置有进水口，所述电磁阀的一端与所述进水口通过管路连通，其另一端连通设置有带压水管；所述水箱的底部设置有排水口，所述水泵的吸入口与所述排水管通过管路连通，所述水泵的输出口通过管路连通设置有水龙头；所述水箱内设置有水位监测装置，所述水位监测装置用于实时检测水箱内的水位；所述主控制器分别与所述水位监测装置、电磁阀和水泵电联。

进一步的，所述水位监测装置包括导向杆和浮漂，所述导向杆固定设置于所述水箱内，所述浮漂可滑动的套接在所述导向杆上。

进一步的，所述自动供水装置还包括电加热箱，所述电加热箱可根据设定值调节其输出端的出水温度，所述电加热箱的输入端通过管路与所述水泵的输出口连通，所述电加热箱的输出端通过管路与所述水龙头连通，所述电加热箱与所述主控制器电联。

进一步的，所述自动供水装置还包括水质监测装置，所述水质监测装置用于实时监测进入所述进水口的水质，所述水质监测装置与所述主控制器电联；所述水箱内设置有紫外灯，所述紫外灯与所述主控制器电联。

进一步的，所述水箱的底部开设有排水口，所述排水口通过管路连通设置有三通b，所述水泵的进水端与所述三通b远离所述排水口的其中一端连通，所述三通b的另一端连通设置有排水管b，所述排水管b的另一端可拆卸的设置有堵头。

进一步的，所述智能互动系统还包括服务器，所述服务器与所述无线通信模块通信连接。

一种引导幼儿园学生健康饮水的方法是：

学生亲近的人根据学生自身身体状况设置学生每次喝水的喝水规则，并录入针对每次喝水的语音留言信息；

幼儿园配套智能化的饮水设备，当学生每次接水时，该饮水设备根据上述喝水规则进行供水，并播放语音留言信息。

进一步的，所述喝水规则的设置包括学生每次喝水的时间设置、学生每次喝水的量的设置、学生每次喝水的温度设置中的一种或多种；

所述智能化的饮水设备选用如权利要求所述的一种引导幼儿园学生健康饮水的设备，每个学生配一个所述的水杯，学生通过水杯接水时，所述rfid读写器读取学生的信息，所述无线通信模块获取与该学生匹配的喝水规则和语音留言信息，所述自动供水装置按照与该次接水对应的喝水规则要求自动供水，所述喇叭播报与该次接水对应的语音留言信息。

进一步的，学生完成一次接水后，所述无线通讯模块将该次接水的数据实时向外传输，供学生亲近的人查看，学生亲近的人可根据学生实际接水情况更新所述喝水规则和语音留言信息。

本发明的有益效果是：

该方法由学生亲近的人根据学生自身身体状况设置学生每次的喝水规则，并录入针对学生每次喝水的语音留言信息。可使得学生按照该饮水规则科学、健康的饮水，同时，在学生饮水时与其进行互动，通过语言留言信息对其进行鼓励，引导学生科学健康的饮水。

该设备安装在幼儿园中，可用于自动实现上述方法，减少老师的工作负担。学生的家人可根据季节、天气等情况以及幼儿每天的自身身体状况，制定其每天的科学饮水规划，并录入每一次饮水的语音互动数据，该科学饮水规划包括学生每次饮水的时间、具体到每一次饮水的量、以及每一次饮水的水温。通过该设备的无线通讯模块可将上述设置的科学饮水规划和语音互动数据导入设备，完成设备的设置。该设备设置rfid读写器和若干水杯，水杯内设置有电子标签，每个幼儿匹配一个水杯，当学生接水时，仅需水杯靠近rfid读写器即可完成接水，使用方便。设置水箱，并在水箱内设置水位监测装置，可实时监测学生接水的量，并根据设置的值进行定量供水，引导其科学饮水。设置电加热箱，可根据设定的水温值进行供水，保证学生健康饮水。设置喇叭，在学生每次饮水时对应播放其家人录入的语音信息，与其进行互动，引导其科学饮水。设置水质监测装置和紫外灯，确保水质安全，保证学生的健康饮水。

附图说明

图1为本发明一种幼儿园用引导幼儿科学饮水的设备的外部结构示意图；

图2为本发明一种幼儿园用引导幼儿科学饮水的设备的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种引导幼儿园学生健康饮水的设备及方法，用于幼儿园管理中，可对学生健康科学的饮水进行引导，培养其良好的饮水习惯。

该引导幼儿园学生健康饮水的方法是：

首先，由学生亲近的人根据自身身体状况设置学生每次的喝水规则，并录入针对学生每次喝水的语音留言信息。该饮水规则可由学生的父母根据其性别、年龄、身高、体重、是否生病等实际情况，根据科学饮水要求，设置饮水的种类、饮水的酸碱度、每次饮水的时间、每次饮水量、每次饮水温度等。本实施例中，主要是对学生每次饮水时间、每次饮水量、每次饮水温度进行规划设置。

其次，在幼儿园配套智能化的饮水设备，当学生每次接水时，该饮水设备根据上述喝水规则进行供水，按科学饮水的要求对学生提供健康饮水；并播放语音留言信息，让学生通过该饮水设备与其亲近的人进行互动，提升学生兴趣，引导其科学健康的饮水。

本实施例中，该智能化的饮水设备选用本发明一种引导幼儿园学生健康饮水的设备。

如图1、图2所示，一种引导幼儿园学生健康饮水的设备，包括饮水机1和若干水杯11，饮水机1上设置有rfid读写器，水杯11上设置有电子标签，rfid读写器与电子标签可通信连接。饮水机1包括主控制器7、智能互动系统和自动供水装置，主控制器7分别与rfid读写器、智能互动系统和自动供水装置电联。在实施时，饮水机1的外壳上设置有置物板10和水龙头2，rfid读写器安装在置物板10上，电子标签设置在水杯11的底部。在使用时，每个学生配备一个水杯11，并在其电子标签内写入信息，与学生绑定。。当该学生需要喝水时，将水杯11放置在置物板10上，rfid读写器读取电子标签的信息，并随时监测水杯11是否在置物板10上，将监测的信息反馈给主控制器7。经过短暂延时，若水杯11仍然在置物板10上，主控制器7控制自动供水装置进行供水。在供水过程中，若水杯11移开，则主控制器7控制自动供水装置停止供水。

上述自动供水装置包括水箱3、电磁阀5和水泵6，水箱3的上部设置有进水口，电磁阀5的一端与进水口通过管路连通，其另一端连通设置有带压水管51，带压进水管51内流通有纯净水或冷白开等事宜幼儿饮用的安全饮水。水箱3的底部设置有排水口，水泵6的吸入口与排水管通过管路连通，水泵的输出口通过管路连通设置有水龙头2；水箱3内设置有水位监测装置33，水位监测装置33用于实时检测水箱3内的水位；主控制器7分别与水位监测装置33、电磁阀5和水泵6电联。该自动供水装置的具体供水过程是：当该学生需要喝水时，将水杯11放置在置物板10上，rfid读写器读取电子标签的信息，并随时监测水杯11是否在置物板10上，将监测的信息反馈给主控制器7。经过短暂延时，若水杯11仍然在置物板10上，主控制器7控制水泵6启动，将水箱3内的水泵入水龙头2，以供给水杯11接水。在供水过程中，若水杯11移开，则主控制器7控制水泵6停止供水。水位监测装置33可实时监测水箱3内的水位，即可对水杯11的接水量进行实时监测，当接水量达到设定值时，主控制器7控制水泵6停止供水。

上述水位监测装置33包括导向杆和浮漂，导向杆固定设置于水箱3内，浮漂可滑动的套接在导向杆上。通过检测浮漂的位置可以准确测定水箱3内的水位。在具体实施时，可以在浮漂上设置位置传感器对其进行位置检测，亦可以在水箱内安装光栅尺对浮漂位置进行检测。当水位监测装置33监测到水箱3内水位较低时，主控制器7控制电磁阀5打开，带压进水管51内的安全饮水流入水箱3内，为其补水。在补水过程中，当水位监测装置33监测到水箱3内的水位到达设定值时，主控制器7控制电磁阀5关闭。

该自动供水装置还包括电加热箱4，电加热箱4可根据设定值调节其输出端的出水温度，电加热箱4的输入端通过管路与水泵6的输出口连通，电加热箱4的输出端通过管路与水龙头2连通，电加热箱4与主控制器7电联。具体实施时，电加热箱4的输入端通过送水管b62与水泵6的输出口连通，电加热箱4的输出端通过送水管c41与水龙头2连通。电加热箱内设置有加热管，通过热敏电阻对加热管加热，水流经加热管的过程中完成对水的加热。在加热管的出口端设置有温度传感器，实时监测出水温度，并通过控制加热管加热量实现温度的控制。在学生接水时，该电加热箱4对学生提供设定温度的水。

该自动供水装置还包括水质监测装置85，水质监测装置85用于实时监测进入进水口的水质，水质监测装置85与主控制器7电联；水箱3内设置有紫外灯34，紫外灯34与主控制器7电联。具体实施时，该水位监测装置85选用电导率监测探头，通过监控进入进水口的饮水的电导率来判定其水质。具体实施时，水箱3的进水口连通设置有进水管a31，电磁阀5远离带压水管51的一端连通设置有进水管b52，进水管a31和进水管b52通过三通a81连通，该电导率监测探头通过三通a81的另一端插入，以监测流经该三通a81中的饮水水质，并将监测的结果反馈给主控制器7。该监测主要用于上述对水箱3补水的过程中，当监测到水质不符合幼儿饮水要求时，主控制器7及时控制电磁阀5关闭，停止补水。紫外灯34在主控制器7的控制下，可定时开启，对水箱3内的饮水进行消毒处理，进一步保证幼儿饮水健康。

在水箱3的底部开设有排水口，排水口通过排水管a32连通设置有三通b82，水泵6的进水端与三通b82远离排水口的其中一端通过送水管a61连通，三通b82的另一端连通设置有排水管b83，排水管b83的另一端可拆卸的设置6有堵头84。正常工作是，堵头84封闭，可保证水泵6的吸水供水。当在上述补水过程中监测到水质出现问题，或在水箱3需要清洗等维护该设备的情况时，可旋开堵头84，排空水箱3内的存水。

上述智能互动系统包括用于传输数据的无线通信模块和用于播放声音的喇叭9。

该喇叭9设置在饮水机1上，喇叭9与主控制器7电联。喇叭9可用于与幼儿进行互动，引导幼儿科学饮水，亦可在上述监测水质出现问题时发出警报。在饮水机1内设有无线通讯模块，无线通讯模块与主控制器7电联，无线通讯模块用于接收设置指令和互动数据等并向外传输幼儿已执行的饮水数据。

具体实施时，幼儿的父母可根据季节、天气等情况以及幼儿每天的自身身体状况，制定其每天的科学饮水规划，该规划中包括幼儿每次饮水的时间，具体到每一次饮水的量，以及每一次饮水的水温。同时，针对幼儿每一次饮水可录入语音信息，对幼儿进行鼓励和引导。上述饮水规划和语音信息通过无线通讯模块导入该设备内完成设置。当rfid读写器读取幼儿的信息时，匹配对应于该幼儿的父母的饮水设置，并在主控器7的控制下通过上述工作过程执行该设置。同时，在接水过程中，通过喇叭9播放该次饮水所对应的语音信息，与幼儿进行互动，通过鼓励的话语培养幼儿科学的饮水习惯。其中，饮水的时间设置主要是当幼儿错过某次饮水时间时，在下次接水过程中对其进行语音提醒，并通过鼓励的话语引导幼儿按时饮水，培养其科学的饮水习惯。该无线通讯模块可选用蓝牙模块、wifi模块等，在该设备内设置数据储存装置，由幼儿的家长将设置指令和互动数据传输给老师，由老师导入该设备内。在本实施例中，设置有服务器，该无线通讯模块选用4g模块，两者之间通信连接。幼儿饮水的设置和语音互动信息上传至服务器内，在使用该设备时，通过4g模块从服务器下载，完成设备的设置。同时，幼儿饮水的数据可以实时上传至服务器，供其家人下载查看。幼儿的家人亦可以直接在移动设备上进行设置指令和互动数据的更新，例如当发现幼儿错过某次饮水时，更新下一次的饮水量和互动语音信息，对幼儿进行鼓励，引导其科学健康的饮水。

综上所示，该引导幼儿园学生健康饮水的设备主要工作过程是：学生通过水杯（11）接水时，rfid读写器读取学生的信息，无线通信模块获取与该学生匹配的喝水规则和语音留言信息，自动供水装置按照与该次接水对应的喝水规则要求自动供水，所述喇叭（9）播报与该次接水对应的语音留言信息。学生完成一次接水后，无线通讯模块将该次接水的数据实时向外传输，供学生亲近的人查看，学生亲近的人可根据学生实际接水情况更新所述喝水规则和语音留言信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。