一种带智能通讯模块的预付费反渗透水质处理装置制造方法
【专利摘要】一种反渗透水质处理装置，装置有水质净化前置处理，反渗透半透膜处理单元，储水压力桶，后置活性炭滤芯，水龙头等反渗透处理工艺，其特征是装置带有通讯功能的智能模块，实现水路的运行智能化及预付费应用和网络管理。
【专利说明】一种带智能通讯模块的预付费反渗透水质处理装置
所属【技术领域】
[0001]一种反渗透水质处理装置，装置有水质净化前置处理、反渗透半透膜主处理单元、储水压力桶、后置活性炭滤芯等反渗透处理工艺；其特征是装置带有通讯功能的智能模块，智能模块根据流量计，压力开关运行规律对设备进行运行状况、消费水量进行智能判断，并对可能的故障进行相应处理；智能模块中存储有用户的预付费金额，金额按照用户的消费水量扣除，并把运行状况和消费水量数据通过通讯模块传输至网络服务器，以方便管理和拓展网络应用。
【背景技术】
[0002]目前，家用反渗透水质处理的运行控制部分多采用高低压机械开关串联控制电源输出的启动方式，功能单一，缺少柔性的智能方式；如因高压开关本身的机械特性，高压开关在动作的零界点反复启动经常造成电器性能的不稳。少数有数码逻辑控制装置，但多仅仅是流于销售需要的概念，所谓的电脑盒，其实际为功能单一逻辑芯片，甚至只是LED指示灯功能的指示电路，并不能达到真正智能功能，不能对水路的运行故障进行有效的智能判断。少数逻辑芯片其无流量设置，只能通过泵运行方式判断故障，如泵6小时超长运行时间来判断故障，在实际的运行中，只有极其少的故障类型才有泵连续运行6小时的现象，故障判断形同虚设；行业广泛应用的18秒自动废水冲洗阀内置数字逻辑芯片，每次开关启动时候都是18秒自动冲洗，造成水的极大浪费，从水处理工艺合理性的角度完全没有必要；另夕卜，这些设计本身徒增故障，因此很多实际的应用中被拆除。
[0003]目前水质处理机租赁多为包月的方式，不能做到按量付费，显然后者更合理。
[0004]在物联网水处理应用方面，最近似的技术方案中，北京碧水源公司专利申请201120002635.7中给出的方案是按照超滤净水器的结构设计，无增压泵，压力桶，反渗透膜等必要的反渗透水质处理工艺，不适合反渗透原理的水质处理机，目前的水质污染程度而言，反渗透在水质处理安全方面是首选。另外，近年市面有推出联网功能反渗透水质处理机，但其只是一种计费方式，水路系统与智能模块之间并不是有机结合的整体，如高压停止开关探头与智能模块不关联，不能智能判断机器的运行状况，因此并不是智能模块的真正有效应用；处理机不带电池等必要的构成部件，不能解决断电后的计费问题，不能满足租赁市场的实际应用要求。
【发明内容】
[0005]为了使家用反渗透水质系统更具智能化，更可靠，及满足租赁的预付费水质处理系统要求，及网络的相关应用，本装置把智能电路、水费存储，网络服务功能结合三者在一起，装置带GPRS通讯功能的智能芯片，智能芯片内置符合反渗透水质处理工艺运行规律的逻辑程序，压力探头、流量计、继电器、通讯模块等装置通过特定的连接方式连接智能芯片；通过探头获得机器运行状态信息，流量计获得流量信息，再通过微处理器中符合反渗透水质处理机工艺的逻辑程序对设备进行智能的判断，输出继电器执行相应的操作，并把信息通过通讯模块反馈至网络服务器。特别是在净水龙头之前设置流量计，从网络下载用户预付费金额记录智能模块中，对用户用水进行预付费计量，并适时传输至网络后台方便管理，满足租赁市场按消费量计费的新租赁模式和经营模式。
[0006]有益效果
[0007]水路与智能通讯模块结合在一起，通过探头传送信号至内置程序的微处理器，能真正智能判断机器的运行状态，作出相应的后续动作，使装置的运行更智能化，动作更符合水处理流程。通过智能模块中的预付费、实时扣费功能、网络应用功能满足租赁市场按消费量计费的新租赁模式和经营模式要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本装置进一步说明。
[0009]图1是水路系统原理图。
[0010]图2是智能模块的与外部元件连接连接方式图。
【具体实施方式】
[0011]图中，(1)5微米PP棉，(2)进水电磁阀，(3)颗粒活性炭，(4)1微米PP棉，(5)增压泵，(6)反渗透滤芯，(7)单向阀，⑶冲洗阀，(9)后置活性炭，(10)流量计，(11)水龙头，(12)储水压力桶，(13)高压开关，(14)废水调节阀，(15)漏水探测头，(16)MCU模块，
(17)电源模块，(18)电池，(19)显示模块，(20)通讯模块，(21)RFID模块，(22)继电器A，
(23)继电器B，(24)解锁按键，(25)智能模块，(26)网络服务器.[0012]图1中，5微米PP棉(1)，进水电磁阀(2)，颗粒活性炭(3)，1微米PP棉(4)，增压泵(5)，反渗透滤芯(6)，单向阀(7)，后置活性炭(9)，流量计(10)，水龙头(11)，依次首尾连接。
[0013]冲洗阀(8)和废水调节阀(14)并联连接于反渗透滤芯(6)浓水侧；储水压力桶
(12)，高压开关(13)通过三通连接于单向阀(7)与后置活性炭(9)之间；构成完善的水质处理水路系统。
[0014]在本系统中，进水电磁阀⑵之前省略缺水低压开关，不省略的情况下，缺水低压开关与高压开关(13)串联使用。冲洗阀(8)和废水调节阀(14)通常集成在一起，为更方便理解特分别列出。5微米PP棉(1)1微米PP棉(4)可以依照水质或设计要求改更精细的超滤膜。进水电磁阀(2)可以装于增压泵与自来水进水之间的任何位置。颗粒活性炭(3)可以用KDF+颗粒活性炭的滤芯。I微米PP棉(4)可以根据水质或工艺设计要求换成压缩活性炭。反渗透滤芯(6)可以依照用途改低压疏松型反渗透(即纳滤)。大流量反渗透滤芯(6)，如400G/800G规格反渗透膜时；储水压力桶(12)可以省略。这些常规的水质处理工艺不改变本发明的技术特点。
[0015]图2中，MCU (16)连接显示模块(19)，通讯模块(20)，接收解锁按键(24)漏水探测头(15)流量计(10)高压开关(13)控制信号输入，通过继电器A(22)控制进水电磁阀(2)和增压泵(5)的电源供应，通过继电器B (23)控制冲洗阀⑶的开闭。电源模块(17)供应系统的电力供应，电池(18)在电源模块(17)断电时候维持MCU (16)和通讯模块(20)能持续运行一段时间。[0016]其运行方式如下:
[0017]设备通电后，MCU(16)通过通讯模块(20)在网络服务器(26)端注册(如通讯模块(20)在线，不在线则不执行此操作)，下载用户充值金额(如服务器器端有充值信息)，新机器用户MCU(16)中存有20升水的余额用于新设备的测试，如有必要，网络服务器(26)通过基站的定位功能大致确定水质处理系统的位置，以更方便的进行管理。
[0018]漏水探测头(15)为带间隙的两电极，在水路系统漏水时，两电极导通，MCU(16)接受的信号由O变1，则继电器A(22)锁定不工作。在地漏完善的地方，漏水探测头(15)为非必备机构。
[0019]流量计(10)在用户用水后，流量计(10)输出脉冲信号至MCU(16)，通过继电器A累计闭合导通时间与流量计(10)输出脉冲信号比值判断机器的运行状况。通常，继电器A累计闭合时间超过3小时，流量计(10)输出脉冲计量的水少于6升，即可判断设备故障，如单向阀(7)反向泄压，或水源断水。在传统的带准智能模块的水路设计中，无累计计时和计量功能，通常根据泵连续运行6小时判断故障自动停机，实际的应用中，出现这样的概率非常小，其原理也不能判断单向阀(7)失效，滤芯5微米PP棉微堵等的故障，通过累计计时和计量功能的判断很容易做到这点。流量计(10)可以设置于反渗透滤芯(6)纯水侧与水龙头(11)之间的任何位置，不改变其计量功能。
[0020]高压开关(13)为水路压力控制的通断开关，储水压力桶(12)水满压力升高高压开关(13)断，水龙头(11)打开泄压，高压开关(13)通，这时，MCU(16)输出信号使继电器A(22)控制增压泵(5)开始造水，直到储水压力桶(12)水满压力升高高压开关(13)断开。
[0021]市面有的水质处理机水费计费系统高压开关(13)压力信号并不经由MCU(16)处理，由高压开关直接控制泵的运行，并不能对设备的运行和水费系统进行智能有效的控制。该设计在智能模块失效，智能模块电源切断损坏时候无任何控制效果，设备照样运行造水。
[0022]继电器A(22)工作的MCU(16)程序逻辑要求为:
[0023]1.漏水探测头(15)信号为O,即水路不漏水；
[0024]2.网络服务器端无停机命令；
[0025]3.MCU (16)中存储的用户付费余额大于O (租赁使用时)；
[0026]4.继电器A(22)累计工作的时间3小时，流量计(10)当前累计流量必须大于6升，如大于6升则判断机器运行正常，重复此逻辑运算循环。小于6升则继电器A(22)锁定，上传故障信息至网络服务器。此逻辑参数依照水路参数设计调节；
[0027]5.高压开关(13)通，即储水压力桶(12)缺水；
[0028]1、2、3、4、5项依次具有优先权，其中5项的信号作用延时一秒，以消除高压开关
(13)阻尼效应的反复瞬间通断，保护设备的可靠性。
[0029]继电器A(22)，继电器B (23)每24小时自动同时工作一次，时间长度为10秒。此参数依照水质调整。
[0030]继电器B(23)可以省略，或改18秒自动冲洗阀，连接于继电器A(22)之后。
[0031]继电器A(22)可以改为由大功率三极管等电子控制方式控制，或控制电源模块
(17)的电子电路对外电力输出的等效方式控制。
[0032]解锁按键(24)可以手动解继电器A(22)锁定命令，不解服务器端的停机命令，持续按住4秒解锁。解锁后继电器A (22)，继电器B (23)同时工作10秒。解锁按键(24)可以是组合式的输入方式。
[0033]显示模块(19)为本装置非必备配件，在流量计有流量输入时显示累减余额，当前使用水量累加信息。
[0034]电池(18)主要作用为在断电时，或可能的人为故障时候持续对MCU(16)模块供电，以使程序持续运行一段时间。
[0035]网络服务器(26)主要存储机器的运行状况，在租赁市场时候，存储消费数据，充值等信息，同时也为用户的网页查询提供数据支持。
[0036]在预付费或租赁市场中，智能模块(25)可以从网络服务器(26)或RFID卡获得账户的充值金额，流量计(10)获得的消费流量脉冲信号换算成金额实时扣除。新的水质处理机智能模块(25)带20升左右的水以供安装调试用。
[0037]网络服务器(26)与智能模块(25)通讯信息内容包括:网络服务器(26)接受智能模块(25)用户消费数据，主动下传用户充值金额，修改智能模块(25)中用户费率，修改流量计(10)脉冲数与水量的比值参数，智能模块(25)开关机操作命令，智能模块(25)软件升级，获得智能模块(25) GPRS基站的地理位置信息，接受智能模块(25)用户端异常运行信号，智能模块(25)异常信号锁定解锁，智能模块(25)用户名更改写入。智能模块GPRS信号不好时候，通过短信向智能模块(25)充值和其他交互命令。
[0038]RFID模块(21)主要为RFIC卡手动充值用，为本处理装置的非必备模块。RFID卡可以为RFIC卡或其他识别记录卡。
[0039]通讯模块(20)可以是GPRS、3G、4G、CDMA、蓝牙、WIF1、ZigBee等满足无线联网功能的通讯方式，无线通过英特网连接网络服务器端。
[0040]通过这样的水路电路连接方式，搭配特定的逻辑程序，把水路与智能模块有机的结合在一起，装置能智能判断设备的运行状况，并能执行相应的操作，设备更智能化，运行更可靠，原理更符合预付费消费方式的网络开关操作功能。
[0041]作为种应用，网络服务器(26)可以通过数据库和网页服务为用户提供在线充值、在线查询、在线开关机、在线了解机器运行状况等提供了技术条件。通过智能模块(25)网络服务器(26)两者有机的结合，智能模块(25)或网络服务器(26)端存储器含有用户的水费充值信息，方便用户的预付费消费方式，满足租赁市场按照消费量收费的新的商业模式。
【权利要求】
1.一种反渗透水质处理装置，5微米PP棉(I)、进水电磁阀(2)、颗粒活性炭(3)、1微米PP棉(4)、增压泵(5)、反渗透滤芯(6)、单向阀(7)、后置活性炭(9)、流量计(10)、水龙头(11)依次首尾连接；冲洗阀(8)和废水调节阀(14)并联连接于反渗透滤芯(6)浓水侧:储水压力桶(12)，高压开关(13)通过三通连接于单向阀(7)与后置活性炭(9)之间，构成水质处理水路系统；其特征是MCU(16)连接显示模块(19)，通讯模块(20)，接收解锁按键(24)、漏水探测头(15)、流量计(10)、高压开关(13)的控制信号输入；MCU(16)通过继电器A(22)控制进水电磁阀(2)和增压泵(5)的电源供应；MCU(16)通过继电器B(23)控制冲洗阀⑶的开闭；电源模块(17)供应智能模块(25)系统的电力供应，电池(18)在电源模块(17)断电时候维持MCU(16)和通讯模块(20)能持续运行一段时间；MCU(16)通过通讯模块(20)从网络服务器(26)获得用户账户充值信息并下载至MCU(16)存储器，从流量计(10)获得的消费水量信息，并按照MCU(16)中设置好的费率扣除用户充值金额；高压开关(13)、漏水探测头(15)、流量计(10)、网络服务器(26)网络命令通过MCU(16)内置的程序控制继电器A (22)继电器B (23)的动作。
2.根据权利要求1所述的水质处理机，其特征是:MCU(16)内置的程序中存储有用户的充值金额。
3.根据权利要求1所述的水质处理机，其特征是:冲洗阀(8)为18秒自动冲洗阀，连接于继电器A (22)之后。
4.根据权利要求1权利所述的水质处理机，其特征是:RFID模块(21)连接MCU(16)，通过RFIC卡手动对MCU(16)充值消费。
【文档编号】G07F15/06GK203415039SQ201320396493
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】林有君 申请人:林有君