水箱的温度传感器监测方法和装置、热水系统与流程

本发明涉及热水控制技术领域，尤其是涉及一种水箱的温度传感器监测方法和装置、热水系统。

背景技术：

在热水系统的水箱内一般需要布置多个温度传感器时，对不同位置的水温进行检测。然而，在安装或维修过程中，可能会存在温度传感器的放置位置错误的情况，例如，原本放置在A位置的温度传感器在维修后被误放在了B位置，该温度传感器原本用于检测A位置的水温，现在检测的却是B位置的水温。这样使得温度传感器的实际定义信息与预先写入程序的定义信息不一致，从而使得控制系统得到错误的信息，造成控制操作不正常。

目前，业内常用的一种方法是制作相应的标志来区分各个温度传感器，以便在安装或维修时，通过人工区分的方式来确保安装准确。这种方法的缺点是：人员素质的差异，仍然可能会存在安装错误的可能性，可靠性低。还有一种常用方法是制作不同的接口来对应不同的传感器，通过不同接口的方式区分不同的温度传感器。这种方法的缺点是：需要制作大量的不同类型的接口，对生产组织、售后维修备料等都会造成极大的不便。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种水箱的温度传感器监测方法和装置、热水系统。

第一方面，本发明提供的水箱的温度传感器监测方法包括：

在冷水或热水注入水箱时，获取所述水箱内各个温度传感器所检测到的温度，并确定各个温度传感器所检测到的温度的变化速率超过预设速率的先后顺序；

判断所述先后顺序与当前存储的对各个温度传感器的定义信息所对应的理论温度变化顺序是否一致；

在判定为不一致时，根据所述先后顺序对当前存储的所述定义信息进行更新；

其中，在冷水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度下降顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的下降速率超过第一预设速率的顺序；在热水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度上升顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的上升速率超过第二预设速率的顺序。

可选的，具体包括：在冷水或热水注入水箱时，循环执行获取各个温度传感器所检测到的温度及确定所述先后顺序的步骤，并在每一次确定先后顺序后判断该先后顺序是否与当前存储的理论温度变化顺序是否一致，直至在连续判定为不一致的次数超出预设次数时，退出循环并根据最后一次确定的先后顺序对所述定义信息进行更新。

可选的，所述根据所述先后顺序对当前存储的所述定义信息进行更新，包括：

按照所述先后顺序，对各个温度传感器的定义信息中的编号进行排序，以实现对所述定义信息的更新。

可选的，判断是否有冷水或热水注入所述水箱的过程包括：

在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始降低，在判定有温度传感器所检测到的温度开始降低时，确定有冷水注入所述水箱；

或者，在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始上升，在判定有温度传感器所检测到的温度开始上升时，确定有热水注入所述水箱。

可选的，所述方法还包括：

若冷水注入水箱，则将在上电后各个温度传感器所检测到的温度上升或不变的情况视为温度变化为0℃；

若热水注入水箱，则将在上电后各个温度传感器所检测到的温度下降或不变的情况视为温度变化为0℃。

可选的，所述第一预设速率和/或所述第二预设速率为0.1～2℃/min。

第二方面，本发明提供的水箱的温度传感器监测装置，包括：

顺序确定模块，用于在冷水或热水注入水箱时，获取所述水箱内各个温度传感器所检测到的温度，并确定各个温度传感器所检测到的温度的变化速率超过预设速率的先后顺序；

一致性判断模块，用于判断所述先后顺序与当前存储的对各个温度传感器的定义信息所对应的理论温度变化顺序是否一致；

定义更新模块，用于在判定为不一致时，根据所述先后顺序对当前存储的所述定义信息进行更新；

其中，在冷水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度下降顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的下降速率超过第一预设速率的顺序；在热水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度上升顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的上升速率超过第二预设速率的顺序。

可选的，所述装置还包括：

记忆模块，用于存储所述定义信息和所述理论温度下降顺序。

可选的，所述顺序确定模块具体用于：在冷水或热水注入水箱时，循环执行获取各个温度传感器所检测到的温度及确定所述先后顺序的步骤；所述一致性判断模块具体用于：在所述顺序确定模块每一次确定先后顺序后判断该先后顺序是否与当前存储的理论温度变化顺序是否一致；所述定义更新模块具体用于：在连续判定为不一致的次数超出预设次数时，使所述顺序确定模块退出循环并根据最后一次确定的先后顺序对所述定义信息进行更新。

可选的，所述定义更新模块具体用于：按照所述先后顺序，对各个温度传感器的定义信息中的编号进行排序，以实现对所述定义信息的更新。

可选的，所述顺序确定模块还用于判断是否有冷水或热水注入所述水箱，具体过程包括：

在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始降低，在判定有温度传感器所检测到的温度开始降低时，确定有冷水注入所述水箱；或者，在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始上升，在判定有温度传感器所检测到的温度开始上升时，确定有热水注入所述水箱。

可选的，所述顺序确定模块还用于：

若冷水注入水箱，则将在上电后各个温度传感器所检测到的温度上升或不变的情况视为温度变化为0℃；

若热水注入水箱，则将在上电后各个温度传感器所检测到的温度下降或不变的情况视为温度变化为0℃。

可选的，所述第一预设速率和/或所述第二预设速率为0.1～2℃/min。

第三方面，本发明提供的热水系统包括水箱、设置在所述水箱内的温度传感器及上述任一温度传感器监测装置，所述温度传感器与水箱内的各个温度传感器连接。

当在水箱内注入冷水或热水时，水箱内的不同位置的温度传感器会在不同时刻感受到水箱内温度的变化。基于这一点，可确定水箱内各个温度传感器的相对位置，将反应该相对位置的先后顺序与当前存储的理论温度变化顺序进行一致性判断，由于当前的定义信息和当前的理论温度变化顺序是对应的，不同的定义信息会有不同的理论温度变化顺序。若经判断为一致，说明此时水箱内各个温度传感器的相对位置与当前存储的定义信息相匹配，即各个温度传感器的相对位置没有发生变化，若不一致，则对各个温度传感器的定义信息进行更新，使得最新的定义信息与各个温度传感器当前的相对位置相匹配，从而使得热水系统的控制不会因为温度传感器的安装位置错误而出现异常。通过本发明对各个温度传感器的定义信息更新的方式，相对于现有技术中人工区分的方式更加可靠，相对于现有技术中不同接口的方式区分不需要制作大量不同类型的接口，对生产组织、售后维修备料等都不会造成不便。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1示出了本发明一实施例中温度传感器监测方法的流程示意图；

图2示出了本发明另一实施例中温度传感器监测方法的流程示意图；

图3示出了本发明一实施例中热水系统的结构示意图；

附图标记说明：

1-水箱；11-冷水进口；12-热水出口；T1、T2-温度传感器；2-温度传感器监测装置；21-记忆模块。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

第一方面，本发明提供一种水箱的温度传感器监测方法，包括：

S1、在冷水或热水注入水箱时，获取所述水箱内各个温度传感器所检测到的温度，并确定各个温度传感器所检测到的温度的变化速率超过预设速率的先后顺序；

S2、判断所述先后顺序与当前存储的对各个温度传感器的定义信息所对应的理论温度变化顺序是否一致；

S3、在判定为不一致时，根据所述先后顺序对当前存储的所述定义信息进行更新；

其中，在冷水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度下降顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的下降速率超过第一预设速率的顺序；在热水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度上升顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的上升速率超过第二预设速率的顺序。

可理解的是，温度的变化速率超过预设速率，实际上表征温度大幅下降或上升，其中的预设速率可以根据需要自行设置，对此本发明不做限定，通常第一预设速率和/或第二预设速率可以在0.1～2℃/min中选取，例如0.5℃/min。

可理解的是，所谓的定义信息是用来表征哪个传感器用于检测哪个区域、高度位置的水温的信息。所谓的理论温度变化顺序，是指在冷水或热水注入水箱时，在上述定义信息下，各个温度传感器所检测到的温度大幅变化的顺序。其中，定义信息的定义形式可以有多种，对此实施例不做限定。其中一种比较简单的定义形式是：对各个温度传感器的相对安装位置按照某一顺序进行编号，例如沿水箱的高度方向从下至上依次增大的方式编号，最底部的温度传感器为第一传感器，第一传感器之上相邻的是第二传感器，然后依次是第三传感器、第四传感器……，这样的话，对应的理论温度变化顺序为第一传感器、第二传感器、第三传感器……。定义信息和对应的理论温度变化顺序可以存储在执行上述方法的实体模块内，也可以单独存储在一个实体模块内，在需要使用时进行调用。

可理解的是，冷水是指相对于水箱内的当前水温较低的水，热水是指相对于水箱内的当前水温较高的水。

举例来说，若从水箱的下部注入冷水，随着冷水的不断注入，冷水的水位逐渐上升，位于水箱较低位置的温度传感器相对于较高位置的温度传感器先接触到冷水，所以较低位置的温度传感器相对于较高位置的温度传感器更早的检测到温度的大幅降低，因此温度大幅下降的先后顺序可以反映各个温度传感器在水箱内的当前安装位置。当然，若从水箱的下部注入热水，随着热水的不断注入，热水的水位逐渐上升，位于水箱较低位置的温度传感器相对于较高位置的温度传感器先接触到热水，所以较低位置的温度传感器相对于较高位置的温度传感器更早的检测到温度的大幅上升。

可理解的是，冷水或热水不一定是从水箱的下部注入，也可能从上部注入，或从两侧注入。如果在上部注入，则位于较高位置的温度传感器首先感受到温度的变化，较低位置的温度传感器后来才感受到温度的变化。如果在两侧注入，则靠近注入口的温度传感器要比远离注入口的温度传感器更早的感受到温度的变化。

可理解的是，上述方法可以用于热水系统，热水系统一般是冷水进热水出，因此适合采用冷水注入水箱时的监测方案。热水系统在加热过程中使用热水和在加热完成后使用热水均会有冷水注入水箱，而在加热过程中使用热水的同时也有冷水的注入，其水温的变化可能会复杂，为了避免这种复杂情况影响到温度传感器相对位置的预测，最好在加热结束后冷水注入所述水箱时，即指热水系统加热完成后的使用阶段执行上述方法。应当理解的是，上述方法不仅可以用于热水系统这样冷水进热水出的系统，还可以用于热水进冷水出的系统。

可理解的是，由于上述方法的目的是进行温度传感器自动纠错，因此可以上述过程可以称为温度传感器自动纠错过程，如采用软件实现的话，可以称为温度传感器自动纠错程序。

当在水箱内注入冷水或热水时，水箱内的不同位置的温度传感器会在不同时刻感受到水箱内温度的变化。基于这一点，可确定水箱内各个温度传感器的相对位置，将反应该相对位置的先后顺序与当前存储的理论温度变化顺序进行一致性判断，由于当前的定义信息和当前的理论温度变化顺序是对应的，不同的定义信息会有不同的理论温度变化顺序。若经判断为一致，说明此时水箱内各个温度传感器的相对位置与当前存储的定义信息相匹配，即各个温度传感器的相对位置没有发生变化，若不一致，则对各个温度传感器的定义信息进行更新，使得最新的定义信息与各个温度传感器当前的相对位置相匹配，从而使得热水系统的控制不会因为温度传感器的安装位置错误而出现异常。通过本发明对各个温度传感器的定义信息更新的方式，相对于现有技术中人工区分的方式更加可靠，相对于现有技术中不同接口的方式区分不需要制作大量不同类型的接口，对生产组织、售后维修备料等都不会造成不便。

在具体实施时，如图1所示，可以对上述先后顺序的确定步骤以及对先后顺序与理论温度变化顺序是否一致的判断步骤均只执行一次，便得出是否需要对定义信息进行更新的判断。当然，为了保证足够的精确度，可以执行多次执行或循环执行。

当采用循环执行的方式时，方法可以具体为：在冷水或热水注入水箱时，循环执行获取各个温度传感器所检测到的温度及确定所述先后顺序的步骤，并在每一次确定先后顺序后判断该先后顺序是否与当前存储的理论温度变化顺序是否一致，直至在连续判定为不一致的次数超出预设次数时，退出循环并根据最后一次确定的先后顺序对所述定义信息进行更新。

以在水箱内注入冷水为例说明上述过程：

参考图2，设置一计数器，用于对连续判定为先后顺序与当前存储的理论温度下降顺序不一致的次数进行计数。在执行控制操作开始时，计数器清零，然后采集各个温度传感器所检测到的温度数据，确定各个温度传感器温度大幅下降的先后顺序，然后判断该先后顺序是否与当前存储的理论温度下降顺序是否一致，若不一致，则计数器加1，然后判断计数器的计数是否超出预设次数；若没有超出预设次数，则再次采集各个温度传感器所检测到的温度数据，再次确定各个温度传感器温度大幅下降的先后顺序，再次判断此次确定的先后顺序是否与当前存储的理论温度下降顺序是否一致，若不一致则计数器再加1，再判断计数器的计数是否超出预设次数；以此类推，当连续判定为不一致的次数超出预设次数时，则退出循环，并执行定义信息的更新操作。在图3示出的流程中，定义信息和理论下降顺序是在记忆模块中读取的，该记忆模块可以是执行该方法流程的实体装置中的一个模块，也可以是该实体装置之外的一个模块。

这里，通过循环或多次的方式，对实际检测到的温度大幅变化的先后顺序与理论温度变化顺序进行多次判断，避免了某一次数据采集的错误所导致的误差，提高控制精度。

在以在水箱内注入冷水为例进行说明的上述过程中，若在某一次将先后顺序与理论温度下降顺序是否一致的判断中，判断得知两者是一致的，则保持所存储的定义信息不变，计数器不加1，然后返回循环继续执行采集温度数据、确定先后顺序、一致性判断等这些操作。由于只有在连续判定为不一致的次数超出预设次数时，才会退出循环，因此当不满足该条件时，控制器会一直进行循环操作，进行一致性判断，因此一旦出现安装位置有问题，就会检测出来，及时更新。

在具体实施时，在执行对所述定义信息的更新步骤时，具体的更新方式与各个温度传感器的定义方式有关，例如，各个温度传感器沿水箱高度方向从下至上依次增大的方式依次编号，则更新方式可以为：按照所述先后顺序，对各个温度传感器的定义信息中的编号进行排序，以实现对所述定义信息的更新。

下面以图3中热水系统的水箱中设置有两个温度传感器T1和T2的情况进行举例说明：

参考图2，当前存储的定义信息为第一传感器T10和第二传感器T20，且将传感器T1定义为第一传感器T10，传感器T2定义为第二传感器T20，第一传感器T10要先于第二传感器T20出现温度大幅下降，也就是说，定义信息中认为位于水箱1中较低位置的传感器为第一传感器T10，位于水箱1中较高位置的传感器为第二传感器T20。当根据两个传感器T1和T2所采集的温度数据，若确定传感器T1要先于传感器T2出现大幅降温，即先后顺序与理论温度下降顺序一致，则认为两个温度传感器在水箱1中的安装位置没有错误。但是如果确定的结果是传感器T1要晚于传感器T2出现大幅降温，即先后顺序与理论温度下降顺序不一致，说明两个温度传感器在水箱中的高度顺序发生了调换，这时对定义信息进行更新：将传感器T1定义为第二传感器T20，传感器T2定义为第一传感器T10，此时理论温度下降顺序还是第一传感器T10要先于第二传感器T20出现温度大幅下降，没有发生变化。虽然在图3中示出的流程图中，以循环的方式执行，但是若选择只执行一次的先后顺序确定和一致性判断过程，则可以将预设次数设置为0。通过上述过程，可以对两个传感器进行纠错，避免错误的定义信息造成控制混乱。

在具体实施时，需要首先判断水箱当前是否注入热水或冷水，当应用至热水系统时甚至需要判断热水系统是否进入加热完成后的使用阶段，具体的判断方法有多种，对此本发明不做限定。其中一种可选的判断方法为：在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始降低，在判定有温度传感器所检测到的温度开始降低时，确定有冷水注入所述水箱。由于在加热阶段，温度传感器所检测到的温度是一直上升的，在加热完成后的使用阶段，随着热水的使用，会有冷水从冷水进口注入水箱，此时温度传感器检测到的温度会下降，因此可以用来判断热水系统是否进入使用阶段。对应的，在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始上升，若判定有温度传感器所检测到的温度开始上升，则可以确定有热水注入所述水箱。这种判断方式简单、可靠。

在具体实施时，假如上述方法应用在热水系统中，还可以将在上电后各个温度传感器所检测到的温度上升或不变的情况视为温度变化为0℃，这样即便在加热阶段，上电的话，也不会根据进行上述先后顺序的确定、顺序一致性判断等操作，只有在温度下降时，即进入使用阶段，才会执行上述先后顺序的确定、顺序一致性判断等操作，以避免在加热阶段便进行上述先后顺序的确定、顺序一致性判断等操作，从而避免出现错误控制。同样的，当上述方法引用于热水进冷水出的系统中时，可以将在上电后各个温度传感器所检测到的温度下降或不变的情况视为温度变化为0℃，以避免错误控制。

第二方面，本发明还提供一种水箱的温度传感器监测装置，该装置包括：

顺序确定模块，用于在冷水或热水注入水箱时，获取所述水箱内各个温度传感器所检测到的温度，并确定各个温度传感器所检测到的温度的变化速率超过预设速率的先后顺序；

一致性判断模块，用于判断所述先后顺序与当前存储的对各个温度传感器的定义信息所对应的理论温度变化顺序是否一致；

定义更新模块，用于在判定为不一致时，根据所述先后顺序对当前存储的所述定义信息进行更新；

其中，在冷水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度下降顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的下降速率超过第一预设速率的顺序；在热水注入水箱时，所述理论温度变化顺序为理论温度上升顺序，所述先后顺序为各个温度传感器所检测到的温度的上升速率超过第二预设速率的顺序。

可理解的是，本发明第二方面提供的温度传感器监测装置实际上与第一方面中提供的温度传感器监测方法相对应，其有关内容可选实施方式可以参考第一方面中的相应内容，例如：所述顺序确定模块具体用于：在冷水或热水注入水箱时，循环执行获取各个温度传感器所检测到的温度及确定所述先后顺序的步骤；所述一致性判断模块具体用于：在所述顺序确定模块每一次确定先后顺序后判断该先后顺序是否与当前存储的理论温度变化顺序是否一致；所述定义更新模块具体用于：在连续判定为不一致的次数超出预设次数时，使所述顺序确定模块退出循环并根据最后一次确定的先后顺序对所述定义信息进行更新。

再例如，所述定义更新模块具体用于：按照所述先后顺序，对各个温度传感器的定义信息中的编号进行排序，以实现对所述定义信息的更新。

再例如，所述顺序确定模块还用于判断是否有冷水或热水注入所述水箱，具体过程包括：

在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始降低，在判定有温度传感器所检测到的温度开始降低时，确定有冷水注入所述水箱；

或者，在水箱的控制装置上电后判断是否有温度传感器所检测到的温度开始上升，在判定有温度传感器所检测到的温度开始上升时，确定有热水注入所述水箱。

再例如，所述顺序确定模块还用于：

若冷水注入水箱，则将在上电后各个温度传感器所检测到的温度上升或不变的情况视为温度变化为0℃；

若热水注入水箱，则将在上电后各个温度传感器所检测到的温度下降或不变的情况视为温度变化为0℃。

再例如，所述第一预设速率和/或所述第二预设速率为0.1～2℃/min。

对于其他有关内容的解释、举例说明、有益效果等均可以参考本发明第一方面中的相应部分，这里不再赘述。

在具体实施时，上述温度传感器监测装置中的上述顺序确定模块、一致性判断模块、定义更新模块可以集成在一个实体模块中作为一个控制器对水箱内的温度传感器进行监测，也可以采用多个实体模块实现，为了便于定义信息、理论温度变化顺序的获取或更新动作，可以将上述定义信息、理论温度变化顺序存储在温度传感器监测装置中，例如如图3所示，在温度传感器监测装置2中单独设置一个模块：记忆模块21，用于存储所述定义信息和所述理论温度下降顺序。这里，采用单独的一个记忆模块单独存储定义信息和理论温度下降顺序，在使用时通过读取的方式调用其中的信息，这样可以避免执行其他操作时可能需要存储的临时数据对定义信息和理论温度下降顺序造成影响，保证定义信息和理论温度下降顺序的安全性。为保证记忆模块的使用寿命，不宜高频的刷新记忆模块，因此在有电的情况下，刷新一次即可，而后在断电之前都维持刷新后的定义信息即可，

第三方面，本发明提供一种热水系统，该热水系统包括水箱、设置在所述水箱内的温度传感器及上述任一所述的温度传感器监测装置，所述温度传感器与水箱内的各个温度传感器连接。

如图3所示，热水系统中的热水出口12设置在水箱1的上部，冷水进口11设置在水箱的下部，也就是说，冷水从冷水进口11注入水箱1，热水从上方的热水出口12流出。

可理解的是，本发明第二方面提供的热水系统中包括本发明第二方面中提供的温度传感器监测装置，其有关内容的解释、可选实施方式、举例说明、有益效果等均可以参考本发明第二方面中的相应部分，这里不再赘述。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。