一种智能饮水机装置、控制方法及系统与流程

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能饮水机装置、控制方法及系统。

背景技术：

当前传统式饮水机存在诸多缺陷：

1.大部分时间的无必要重复加热或制冷，用电浪费。

2.人为呼叫送水效率低；水温不可调节；无法进行故障自检。

技术实现要素：

本发明提供了一种智能饮水机装置，包括云服务器、网关、饮水机控制装置，所述云服务器与所述网关相连，所述网关与所述饮水机控制装置相连，所述饮水机控制装置包括中央处理器、以及与所述中央处理器相连的lora模块、液位检测单元、水温控制单元、本地控制单元，所述网关与所述饮水机控制装置通过lora模块进行无线通信。

作为本发明的进一步改进，所述本地控制单元包括模式控制按钮、水温设置按钮、水温显示模块、加热控制按钮、冷却控制按钮、冷水出水控制模块、热水出水控制模块、送水呼叫按钮、维修呼叫按钮、报警指示模块。

本发明提供了一种智能饮水机的控制方法，包括工作处理步骤，所述工作处理步骤包括：

模式判断步骤，用于判断是否处理智能模式，若是，那么执行手动操作判断步骤，否则进入传统模式工作，并返回执行模式判断步骤；

操作判断步骤，用于判断是否进行手动操作制热或制冷，若是，那么单次加热或制冷到所设温度、并作出相应提示然后返回执行模式判断步骤，否则执行学习规律判断步骤；

学习规律判断步骤，用于判断是否已经存在学习过的用户用水规律，若是，那么执行时间段判断步骤，否则使用出厂预制的智能模式，然后返回执行模式判断步骤；

时间段判断步骤，用于判断是否已经到达所学到的制热或制冷的时间段，若是，那么执行启动步骤，否则返回执行模式判断步骤；

启动步骤，用于启动制热或制冷到所学到的常用温度，并在对应时间段内保持温度，待时间到达后制热或制冷，然后返回执行模式判断步骤。

作为本发明的进一步改进，通过依次执行如下步骤得到学习规律判断步骤中的用户用水规律：

出水开关判断步骤，用户是否开冻水或热水的出水开关，若是，那么执行记录步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

记录步骤，中央处理器记录当前制冷或制热的日期、时间及当前温度并存储；

比较分析步骤，将当前记录的数据与前n天内统计到的历史数据进行比较分析；

规律寻找步骤，判断是否寻找到有规律的时间段及温度范围，若是那么执行规律差异判断步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

规律差异判断步骤，用于判断得到的规律是否与当前所存在的规定有差异，若是，那么刷新当前规律保存至本地并上传云服务器以及清除n天前的数据，否则返回执行出水开关判断步骤。

作为本发明的进一步改进，该控制方法还包括送水处理步骤，送水处理步骤包括依次执行如下步骤：

送水状态检测步骤，用于判断是否检测到无水或者是否按下送水呼叫按钮，若是，那么执行送水请求发送步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

送水请求发送步骤，用于将送水请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

送水信息转发步骤，网关通过ip网将信息发至云服务器；

送水请求处理步骤，云服务器根据lora终端位置寻找最近送水网点并向其传达送水请求。

作为本发明的进一步改进，该控制方法还包括故障处理步骤，故障处理步骤包括依次执行如下步骤：

维修状态检测步骤，用于判断制热或制冷一段时间后温度是否无变化或者按下维修呼叫按钮，若是，那么执行维修请求发送步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

维修请求发送步骤，用于将维修请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

维修信息转发步骤，网关通过ip网将信息发至云服务器；

维修请求处理步骤，云服务器根据lora终端位置寻找最近维修网点并向其传达维修请求。

本发明还公开了一种智能饮水机的控制系统，包括工作处理模块，所述工作处理模块包括：

模式判断模块，用于判断是否处理智能模式，若是，那么执行手动操作判断模块，否则进入传统模式工作，并返回执行模式判断模块；

操作判断模块，用于判断是否进行手动操作制热或制冷，若是，那么单次加热或制冷到所设温度、并作出相应提示然后返回执行模式判断模块，否则执行学习规律判断模块；

学习规律判断模块，用于判断是否已经存在学习过的用户用水规律，若是，那么执行时间段判断模块，否则使用出厂预制的智能模式，然后返回执行模式判断模块；

时间段判断模块，用于判断是否已经到达所学到的制热或制冷的时间段，若是，那么执行启动模块，否则返回执行模式判断模块；

启动模块，用于启动制热或制冷到所学到的常用温度，并在对应时间段内保持温度，待时间到达后制热或制冷，然后返回执行模式判断模块。

作为本发明的进一步改进，通过依次执行如下模块得到学习规律判断模块中的用户用水规律：

出水开关判断模块，用户是否开冻水或热水的出水开关，若是，那么执行记录模块，否则返回执行出水开关判断模块；

记录模块，中央处理器记录当前制冷或制热的日期、时间及当前温度并存储；

比较分析模块，将当前记录的数据与前n天内统计到的历史数据进行比较分析；

规律寻找模块，判断是否寻找到有规律的时间段及温度范围，若是那么执行规律差异判断模块，否则返回执行出水开关判断模块；

规律差异判断模块，用于判断得到的规律是否与当前所存在的规定有差异，若是，那么刷新当前规律保存至本地并上传云服务器以及清除n天前的数据，否则返回执行出水开关判断模块。

作为本发明的进一步改进，该控制系统还包括送水处理模块，送水处理模块包括依次执行如下模块：

送水状态检测模块，用于判断是否检测到无水或者是否按下送水呼叫按钮，若是，那么执行送水请求发送模块，否则返回执行出水开关判断模块；

送水请求发送模块，用于将送水请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

送水信息转发模块，网关通过ip网将信息发至云服务器；

送水请求处理模块，云服务器根据lora终端位置寻找最近送水网点并向其传达送水请求。

作为本发明的进一步改进，该控制系统还包括故障处理模块，故障处理模块包括依次执行如下模块：

维修状态检测模块，用于判断制热或制冷一段时间后温度是否无变化或者按下维修呼叫按钮，若是，那么执行维修请求发送模块，否则返回执行出水开关判断模块；

维修请求发送模块，用于将维修请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

维修信息转发模块，网关通过ip网将信息发至云服务器；

维修请求处理模块，云服务器根据lora终端位置寻找最近维修网点并向其传达维修请求。

本发明的有益效果是：本发明通过学习用户的用水习惯进行智能加热或制冷，有效减少用电浪费并增加用户体验；由于采用lora技术，利用其低功耗、长距离稳定通信的特点，实现饮水系统的送水、维修等一体化管理与服务。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的饮水机控制装置的原理框图。

图3是本发明的工作处理流程图。

图4是本发明的用户用水规律流程图。

图5是本发明的送水处理流程图。

图6是本发明的故障处理流程图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明一种智能饮水机装置由云服务器、网关及饮水机控制装置组成，饮水机控制装置包括中央处理器、供电模块、lora模块、液位检测单元、水温控制单元、本地控制单元。网关包括中央处理器、lora通信模块、电源模块、以太网模块或gsm/gprs模块或3g/4g/5g模块或wifi模块、外围设备接口等。中央处理器可以是8位mcu、16位的mcu、32的mcu、dsp、fpga或多核处理器，供电模块可以是交流转直流电路。外围设备接口可以是isp、uart、i2c、gpio、usb、hdmi、vga、typec接口等。液位检测单元可由液位传感器及其外围电路组成，水温控制单元由温度传感器、饮水机加热、冷却控制系统及外围电路组成，本地控制单元可由多个功能按钮、指示灯等及外围电路组成。

该饮水机装置有两种工作模式，传统模式：手动按钮控制饮水机的加热或制冷；智能模式：该系统学习用户的热水、冻水使用习惯，统计一天当中什么时间段打热水、冻水及其频繁程度以及习惯什么温度范围的水，根据这些决定大概什么时间开启加热或制冷及是否需要重复加热或制冷，并可根据用户习惯的改变进行调整。智能模式下可接受手动按钮控制加热、制冷但不重复，水温亦可手动调整。饮水机出厂会预制一个智能模式，该模式来源于云服务器对大部分用户用水习惯进行统计。

当液位检测单元检测到液位过低时，系统向送水中心发出送水请求，请求指令通过lora上传到网关，再由网关上传到云服务器，云服务器根据饮水机的lora节点位置将请求指令传递到最近的送水网点，完成自动呼叫送水功能，亦可通过本地按钮控制发出送水呼叫。

水温控制单元负责水温检测及通过饮水机加热、制冷系统进行水温控制，还可以检测加热、制冷系统是否有故障，若加热、制冷系统工作一段时间后水温无变化，判定有故障，本地mcu经lora、ip网上报至云服务器,云服务器根据饮水机的lora节点位置将维修请求指令传递到最近的维修网点，亦可通过本地按钮控制发出维修呼叫。

本地控制单元包括模式控制、水温值的设置与显示、加热与制冷的开关控制、热水及冷水出水开关控制及检测、手动呼叫送水控制、手动呼叫维修控制、报警指示。

本发明还公开了一种智能饮水机的控制方法，如图3所示，该控制方法包括工作处理步骤，所述工作处理步骤包括：

模式判断步骤，用于判断是否处理智能模式，若是，那么执行手动操作判断步骤，否则进入传统模式工作，并返回执行模式判断步骤；

操作判断步骤，用于判断是否进行手动操作制热或制冷，若是，那么单次加热或制冷到所设温度、并作出相应提示然后返回执行模式判断步骤，否则执行学习规律判断步骤；

学习规律判断步骤，用于判断是否已经存在学习过的用户用水规律，若是，那么执行时间段判断步骤，否则使用出厂预制的智能模式，然后返回执行模式判断步骤；

时间段判断步骤，用于判断是否已经到达所学到的制热或制冷的时间段，若是，那么执行启动步骤，否则返回执行模式判断步骤；

启动步骤，用于启动制热或制冷到所学到的常用温度，并在对应时间段内保持温度，待时间到达后制热或制冷，然后返回执行模式判断步骤。

如图4所示，通过依次执行如下步骤得到学习规律判断步骤中的用户用水规律：

出水开关判断步骤，用户是否开冻水或热水的出水开关，若是，那么执行记录步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

记录步骤，中央处理器记录当前制冷或制热的日期、时间及当前温度并存储；

比较分析步骤，将当前记录的数据与前n天内统计到的历史数据进行比较分析；

规律寻找步骤，判断是否寻找到有规律的时间段及温度范围，若是那么执行规律差异判断步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

规律差异判断步骤，用于判断得到的规律是否与当前所存在的规定有差异，若是，那么刷新当前规律保存至本地并上传云服务器以及清除n天前的数据，否则返回执行出水开关判断步骤。

如图5所示，该控制方法还包括送水处理步骤，送水处理步骤包括依次执行如下步骤：

送水状态检测步骤，用于判断是否检测到无水或者是否按下送水呼叫按钮，若是，那么执行送水请求发送步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

送水请求发送步骤，用于将送水请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

送水信息转发步骤，网关通过ip网将信息发至云服务器；

送水请求处理步骤，云服务器根据lora终端位置寻找最近送水网点并向其传达送水请求。

如图6所示，该控制方法还包括故障处理步骤，故障处理步骤包括依次执行如下步骤：

维修状态检测步骤，用于判断制热或制冷一段时间后温度是否无变化或者按下维修呼叫按钮，若是，那么执行维修请求发送步骤，否则返回执行出水开关判断步骤；

维修请求发送步骤，用于将维修请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

维修信息转发步骤，网关通过ip网将信息发至云服务器；

维修请求处理步骤，云服务器根据lora终端位置寻找最近维修网点并向其传达维修请求。

本发明还公开了一种智能饮水机的控制系统，包括工作处理模块，所述工作处理模块包括：

模式判断模块，用于判断是否处理智能模式，若是，那么执行手动操作判断模块，否则进入传统模式工作，并返回执行模式判断模块；

操作判断模块，用于判断是否进行手动操作制热或制冷，若是，那么单次加热或制冷到所设温度、并作出相应提示然后返回执行模式判断模块，否则执行学习规律判断模块；

学习规律判断模块，用于判断是否已经存在学习过的用户用水规律，若是，那么执行时间段判断模块，否则使用出厂预制的智能模式，然后返回执行模式判断模块；

时间段判断模块，用于判断是否已经到达所学到的制热或制冷的时间段，若是，那么执行启动模块，否则返回执行模式判断模块；

启动模块，用于启动制热或制冷到所学到的常用温度，并在对应时间段内保持温度，待时间到达后制热或制冷，然后返回执行模式判断模块。

通过依次执行如下模块得到学习规律判断模块中的用户用水规律：

出水开关判断模块，用户是否开冻水或热水的出水开关，若是，那么执行记录模块，否则返回执行出水开关判断模块；

记录模块，中央处理器记录当前制冷或制热的日期、时间及当前温度并存储；

比较分析模块，将当前记录的数据与前n天内统计到的历史数据进行比较分析；

规律寻找模块，判断是否寻找到有规律的时间段及温度范围，若是那么执行规律差异判断模块，否则返回执行出水开关判断模块；

规律差异判断模块，用于判断得到的规律是否与当前所存在的规定有差异，若是，那么刷新当前规律保存至本地并上传云服务器以及清除n天前的数据，否则返回执行出水开关判断模块。

该控制系统还包括送水处理模块，送水处理模块包括依次执行如下模块：

送水状态检测模块，用于判断是否检测到无水或者是否按下送水呼叫按钮，若是，那么执行送水请求发送模块，否则返回执行出水开关判断模块；

送水请求发送模块，用于将送水请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

送水信息转发模块，网关通过ip网将信息发至云服务器；

送水请求处理模块，云服务器根据lora终端位置寻找最近送水网点并向其传达送水请求。

该控制系统还包括故障处理模块，故障处理模块包括依次执行如下模块：

维修状态检测模块，用于判断制热或制冷一段时间后温度是否无变化或者按下维修呼叫按钮，若是，那么执行维修请求发送模块，否则返回执行出水开关判断模块；

维修请求发送模块，用于将维修请求及位置信息通过lora模块发至网关并关闭制热、制冷功能；

维修信息转发模块，网关通过ip网将信息发至云服务器；

维修请求处理模块，云服务器根据lora终端位置寻找最近维修网点并向其传达维修请求。

本发明采用lora通信技术、液位检测单元、水温控制单元、开关频率统计单元的结合，利用lora的低功耗、长距离及低价格特点实现饮水机的智能控制、调节与管理；该系统具备一种智能模式：自主分析饮水机使用者日常的使用习惯并根据季节及每一天的时间段判断是否有必要加热、制冷或重复加热、制冷，以达到节能目的；可以检测水是否已经用完，自动向送水中心发出送水请求；根据加热、冷却开关状态与温度反馈进行故障自检，出现故障可自动向远程呼叫维修。

在用户饮水区安装该智能饮水装置，并通过手机等终端app向维修中心、送水中心登记注册，包括位置信息等。用户可选择饮水机的工作模式，在传统工作模式下用户可通过饮水机上的按钮手动控制制热、制冷、水温设置、呼叫送水、呼叫维修等；在智能模式下工作时，饮水机可通过学习用户用水习惯自动按时开启制热或制冷，没水后自动呼叫送水，出故障后自动呼叫维修。

本发明具有如下有益效果：

1.通过学习用户的用水习惯进行智能加热或制冷，有效减少用电浪费并增加用户体验。

2.故障自检并自动呼叫维修；自动呼叫送水。

3.由于采用lora技术，利用其低功耗、长距离稳定通信的特点，实现饮水系统的送水、维修等一体化管理与服务。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。