本发明涉及直饮机领域，特别涉及一种基于大数据分析时段智能加热系统及加热方法。
背景技术：
在学校、车站等人流密集的地方，为了满足人们的饮水需要，通常在这些地方安设有直饮机，现有的直饮机有冷水出口、温水出口和热水出口。
其中，直饮机与普通的自来水管相通，通过超滤装置、复合滤芯对自来水进行过滤后从冷水出口中排出，以便人们直接进行饮用。直饮机也可将过滤后的自来水加热至100摄氏度左右进行杀菌消毒后从热水出口排出，供人们饮用。直饮机也可以利用高温自来水中的热量，将热量传导至待加热的自来水中进行预热，预热后的自来水从温水出口排出，以供人们饮用。
目前，公告号为cn205286047u的中国专利公开了一种多温度直饮水设备，包括控制器、壳体、多条饮用水导管以及加热装置，通过采用导热剂直接加热饮用水导管从而省去传统的储水内胆，当需要排出残留水时只需要排出饮用水导管中的水即可，减少了水资源的浪费，方便实用。
但上述直饮水设备在使用过程中，温度传感器实时检测导热剂的温度，当导热剂的温度低于额定温度时，控制器将控制电加热管对导热剂进行持续加热以保持饮用水导管中的水处于额定温度上，但水在经过煮沸后，保持100摄氏度或90摄氏度对用户的饮用不会造成过多的影响，因此，在电加热管通过导热剂对饮用水导管中的水持续保温的过程中造成电能不必要的浪费。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于大数据分析时段智能加热系统，能在一定程度上降低能源的消耗。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于大数据分析时段智能加热系统，包括控制器、饮用水导管和加热箱，所述饮用水导管的部分管体伸入到加热箱中，所述加热箱中填充有导热剂，所述加热箱上设置有用于检测导热剂温度的温度检测装置、以及用于对导热剂进行加热的加热装置，所述控制器包括：
获取模块，用于获取温度检测装置所输出的温度检测值；
监控模块，判断所述温度检测值是否小于温度预设值；
执行模块，用于当所述温度检测值小于温度预设值时，控制所述加热装置启动以将导热剂升温到额定温度值后关闭。
通过上述技术方案，加热装置能对导热剂进行加热，导热剂能将热量传递给饮用水导管伸入到加热箱中的部分管体，温度检测装置用于实时检测导热剂的温度，在导热剂的热量被吸收后，导热剂的温度将会下降，传统的直饮机加热系统能够实时对导热剂进行加热以使得导热剂保持恒温状态，但是当无人使用该直饮机时，持续加热的导热剂将导致能源的无故的浪费，由此，通过上述技术方案，控制器中的监控模块设置了一个温度预设值，在导热剂的温度下降到温度预设值后才控制加热装置启动进行加热，由此，在一定程度上提高了能源的利用率。
优选的，所述控制器包括：
输入模块，用于输入加热装置每个周期的启动时间节点和关闭时间节点；
执行模块，还用于根据启动时间节点控制加热装置启动、以及根据关闭时间节点控制加热装置关闭。
通过上述技术方案，加热装置在到达启动时间节点时将受控启动，在到达关闭时间节点时将受控关闭，由此进一步避免了能源的消耗。
优选的，所述控制器还包括：
划分模块，用于根据启动时间节点和关闭时间节点以获取启动时间节点和关闭时间节点形成的时间轴，并将时间轴划分成若干时间段；
手动配置模块，用于将每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段，其中，温度预设值分别被配置为高峰温度预设值、平峰温度预设值和低峰温度预设值，所述高峰时间段对应于高峰温度预设值，所述平峰时间段对应于平峰温度预设值，所述低峰时间段对应于低峰温度预设值。
通过上述技术方案，若一个周期为一天的时间段，根据该直饮机在一天中每个时间段的用水情况，通过将一天中的每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段，其中，高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段具有对应的高峰温度预设值、平峰温度预设值和低峰温度预设值，以使得加热装置在对应的时间段在对应的温度预设值下启动，以进一步避免了能源的消耗。
优选的，所述控制器还包括：
划分模块，用于根据启动时间节点和关闭时间节点以获取启动时间节点和关闭时间节点形成的时间轴，并将时间轴划分成若干时间段；
自动配置模块，包括检测模块、学习模块和关联模块；
所述检测模块用于获取当前时间段内加热装置启动的次数，当加热装置启动的次数大于第一预设次数时，则将当前时间段配置为预高峰时间段；当加热装置启动的次数小于第一预设次数且大于第二预设次数时，则将当前时间段配置为预平峰时间段；当加热装置启动的次数小于第二预设次数时，则将当前时间段配置为预低峰时间段；
所述学习模块用于判断在若干周期内当前时间段为预高峰时间段的次数是否大于阈值、或判断在若干周期内当前时间段为预平峰时间段的次数是否大于阈值、或判断在若干周期内当前时间段为预低峰时间段的次数是否大于阈值；
所述关联模块用于在预高峰时间段的次数大于阈值时将当前时间段配置为高峰时间段、或在预平峰时间段的次数大于阈值时将当前时间段配置为平峰时间段、或在预低峰时间段的次数大于阈值时将当前时间段配置为低峰时间段。
通过上述技术方案，若一个周期为一天的时间段，根据该直饮机在一天中每个时间段的用水情况，通过将一天中的每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段，其中，高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段具有对应的高峰温度预设值、平峰温度预设值和低峰温度预设值，以使得加热装置在对应的时间段在对应的温度预设值下启动，以进一步避免了能源的消耗。
优选的，所述控制器还包括：
计算模块，用于获取温度检测值并计算温度检测值从额定温度值下降到温度预设值的时间值；
功率分配模块，具有若干时间区间，每个时间区间具有对应的加热功率，该功率分配模块用于接收时间值并根据时间值落在的时间区间以控制加热装置输出相应的加热功率。
通过上述技术方案，根据温度检测值从额定温度值下降到温度预设值的时间，来判断该直饮机当前的用水情况，如果该直饮机中导热剂的温度下降快，则表明当前时间点用户用水较多，由此，加热装置通过大功率对导热剂进行加热，提高导热剂的升温速度；如果该直饮机中导热剂的温度下降慢，则表明当前时间点用户用水较少，则加热装置通过小功率对导热剂进行加热，由此，以进一步避免能源的消耗。
优选的，所述控制器还包括待机模块；
待机模块用于输入待机时间节点，其中，待机时间节点位于启动时间节点和关闭时间节点之间；
执行模块还用于根据待机时间节点控制加热装置进入待机状态，所述待机状态中具有下限温度值和上限温度值，所述监控模块判断所述温度检测值是否小于下限温度值，所述执行模块用于当所述温度检测值小于下限温度值时，控制所述加热装置启动以将导热剂升温到上限温度值后关闭。
通过上述技术方案，通过待机模块的设置，使得加热装置能在关闭时间节点前使得加热装置进入到待机状态中，在待机状态中，导热剂被重新配置下限温度值和上限温度值，使得导热剂的温度在下降到下限温度值时才控制加热装置启动，并且加热装置只将导热剂加热到上限温度值，由此，以进一步避免能源的消耗。
优选的，所述加热装置包括电加热管及其驱动电路，所述驱动电路受控于所述控制器的执行模块并驱动电加热管工作。
优选的，所述导热剂为水或导热油或液态金属。
优选的，所述饮用水导管伸入到加热箱中的部分管体呈转盘状或波浪状或螺旋状设置。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种时段可控式高效直饮机加热方法，能在一定程度上降低能源的消耗。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种时段可控式高效直饮机加热方法，包括如下步骤：
输入加热装置每个周期的启动时间节点和关闭时间节点；
根据启动时间节点和关闭时间节点以获取启动时间节点和关闭时间节点形成的时间轴，并将时间轴划分成若干时间段；
将每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段；
获取温度检测装置所输出的温度检测值；
基于当前所处的时间段判断所述温度检测值是否小于高峰温度预设值或平峰时间段或低峰时间段，若是，则控制加热装置启动以将导热剂升温到额定温度值后关闭。
综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：
1、控制器中的监控模块设置了一个温度预设值，在导热剂的温度下降到温度预设值后才控制加热装置启动进行加热，由此，在一定程度上提高了能源的利用率；
2、加热装置能根据使用时间段的不同，控制加热装置启动的温度预设值，以进一步提高能源的利用率，避免能源的消耗；
3、加热装置能够根据导热剂温度下降的快慢，调整加热装置启动的工作频率，以进一步避免能源的消耗。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为实施例一中直饮机加热系统的结构示意图；
图2为实施例一中控制器的系统框图；
图3为实施例二中控制器的系统框图；
图4为实施例二中自动配置模块的系统框图；
图5为实施例三中直饮机加热方法的流程示意图。
附图标记：1、壳体；2、加热系统；21、控制器；22、饮用水导管；221、进水口；222、出水口；23、加热箱；24、导热剂；25、温度检测装置；26、加热装置；261、电加热管；262、驱动电路；3、出水龙头；4、液位检测装置；5、注入口；6、电磁阀。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示，一种基于大数据分析时段智能加热系统，应用于直饮机中，直饮机包括壳体1、以及设置在壳体1内的过滤系统、换热系统和加热系统2，加热系统2包括控制器21、饮用水导管22和加热箱23，饮用水导管22具有进水口221和出水口222，直饮机的壳体1上设置有出水龙头3，直饮机外部的自来水管连接至过滤系统、换热系统后连接加热系统2，饮用水导管22的进水口221与换热系统的输出端相连，饮用水导管22的出水口222具有第一端口和第二端口，第一端口连接至出水龙头3，第二端口连接至换热系统中。
饮用水导管22的部分管体伸入到加热箱23中，本实施例中，饮用水导管22伸入到加热箱23中的部分管体呈转盘状或波浪状或螺旋状设置。加热箱23中填充有导热剂24，在本实施例中，导热剂24为水或导热油或液态金属。需要说明的是，饮用水导管中可通入饮用水、豆浆、或者其他流体类液体，本实施例不做具体限定。
加热箱23上设置有用于检测导热剂24温度的温度检测装置25、以及用于对导热剂24进行加热的加热装置26。本实施例中，温度检测装置25为温度传感器，温度检测装置25与控制器21电连接，温度检测装置25设置有多个，多个温度检测装置25分布在加热箱23的外壁上。本实施例中，加热装置26包括电加热管261及其驱动电路262，驱动电路262受控于控制器21并驱动电加热管261工作。电加热管261为铜管或不锈钢管，电加热管261及其驱动电路262可以采用技术中的饮水机的加热管组件，此处不再进行赘述。
其中，加热箱23的外部设置有用于检测加热箱23中导热剂24液位高度的液位检测装置4，加热箱23的侧壁上设置有注入口5和电磁阀6。
值得说明的是，如图2所示，控制器21包括获取模块、监控模块、执行模块、输入模块、划分模块、手动配置模块、计算模块、功率分配模块和待机模块。
输入模块用于输入加热装置26每个周期的启动时间节点和关闭时间节点；执行模块用于根据启动时间节点控制加热装置26启动、以及根据关闭时间节点控制加热装置26关闭。
获取模块用于获取温度检测装置25所输出的温度检测值；监控模块用于判断所述温度检测值是否小于温度预设值；执行模块用于当所述温度检测值小于温度预设值时，控制所述加热装置26启动以将导热剂24升温到额定温度值后关闭。
具体地，本实施例中，每个周期指代一天的二十四小时，当然每个周期也可以为一个星期或一个月，本实施例不做具体限定。启动时间节点和关闭时间节点根据当地使用环境进行调整，本实施例以学校为例，学校学生的上课时间为早上八点到下午五点，启动时间节点被配置为早上八点，关闭时间节点被配置为下午五点，由此，在启动时间节点与关闭时间节点之间，执行模块控制加热装置26启动，加热装置26能对导热剂24进行加热；反之，执行模块控制加热装置26关闭。
在启动时间节点与关闭时间节点之间，温度检测装置25实时检测导热剂24的温度情况以获取相应的温度检测值，监控模块对温度检测值进行实时监控，当温度检测值小于温度预设值时，执行模块控制加热装置26启动以对导热剂24进行加热，此时，温度检测装置25实时将导热剂24的温度检测值反馈至监控模块中，直至加热装置26将导热剂24的温度加热至额定温度值后，执行模块控制加热装置26关闭。
需要说明的是，划分模块用于根据启动时间节点和关闭时间节点以获取启动时间节点和关闭时间节点形成的时间轴，并将时间轴划分成若干时间段；
手动配置模块用于将每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段，其中，温度预设值分别被配置为高峰温度预设值、平峰温度预设值和低峰温度预设值，所述高峰时间段对应于高峰温度预设值，所述平峰时间段对应于平峰温度预设值，所述低峰时间段对应于低峰温度预设值。
具体地，以上述方案早上八点到下午五点为例进行说明，本实施例将早上八点到下午五点之间的时间轴划分成若干时间段，每个时间段为1小时。该直饮机通过手动配置模块可以根据每个时间段的使用情况，将每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段。具体地，如早上八点到九点为学生上课阶段，则将早上八点到九点的时间段配置为平峰时间段；早上九点到十点为下课阶段，则将早上九点到十点为高峰时间段；早上十二点到下午一点为学生休息阶段，则将早上十二点到下午一点为低峰时间段。若平峰温度预设值为90摄氏度，那么高峰温度预设值为95摄氏度，低峰温度预设值为85摄氏度，通过改变加热装置26加热的频率，以满足不同时间段的用水需求，达到节约能源的目的。
需要说明的是，计算模块用于获取温度检测值并计算温度检测值从额定温度值下降到温度预设值的时间值；功率分配模块具有若干时间区间，每个时间区间具有对应的加热功率，该功率分配模块用于接收时间值并根据时间值落在的时间区间以控制加热装置26输出相应的加热功率。
具体地，功率分配模块具有若干时间区间，若干时间区间分别为第一时间区间（小于30秒）、第二时间区间（30s~60s）、第三时间区间（大于60s），第一时间区间具有对应的第一加热功率（5000w），第二时间区间具有对应的第二加热功率（3000w），第三时间区间具有对应的第三加热功率（1000w），本实施例中，时间区间以及加热功率的分类不做具体限定。
由此，当加热装置26停止加热开始，计算模块获取温度检测值并进行计算温度检测值从额定温度值下降到温度预设值的时间值。具体地，温度预设值可根据当前时间段所处的高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段分别为高峰温度预设值、平峰温度预设值和低峰温度预设值。当计算出的时间值落在第一时间区间时，表示当前有较多人取水和用水，由此，功率分配模块将控制加热装置26以第一加热功率对导热剂24进行加热，提高导热剂24的加热速度、以及饮用水导管22内饮用水的升温速度。由此，通过不同加热功率的分配，达到该加热系统2节约能源的目的。
值得说明的是，待机模块用于输入待机时间节点，其中，待机时间节点位于启动时间节点和关闭时间节点之间；
执行模块还用于根据待机时间节点控制加热装置26进入待机状态，待机状态中具有下限温度值和上限温度值，监控模块判断所述温度检测值是否小于下限温度值，执行模块用于当所述温度检测值小于下限温度值时，控制所述加热装置26启动以将导热剂24升温到上限温度值后关闭。
具体地，待机时间节点设置在启动时间节点和关闭时间节点之间，其中，关闭时间节点以下午五点钟为例，待机时间节点被配置在下午四点钟，由此，在待机时间节点与关闭时间节点之间，加热装置26将进入到待机状态中，在待机状态中，加热装置26启动和关闭的温度预设值和额定温度值将被改变，即加热装置26启动的温度预设值和额定温度值分别为下限温度值和上限温度值，若温度预设值为90摄氏度，那么下限温度值为70设置度，若额定温度值为100摄氏度，那么下限温度值为90摄氏度，由此，进一步提高该加热系统2对能源的利用率。
实施例二
与实施例一的不同之处在于，结合图3和图4所示，控制器21还包括自动配置模块。
其中，划分模块用于根据启动时间节点和关闭时间节点以获取启动时间节点和关闭时间节点形成的时间轴，并将时间轴划分成若干时间段；
自动配置模块包括检测模块、学习模块和关联模块。检测模块用于获取当前时间段内加热装置26启动的次数，当加热装置26启动的次数大于第一预设次数时，则将当前时间段配置为预高峰时间段；当加热装置26启动的次数小于第一预设次数且大于第二预设次数时，则将当前时间段配置为预平峰时间段；当加热装置26启动的次数小于第二预设次数时，则将当前时间段配置为预低峰时间段。
学习模块用于判断在若干周期内当前时间段为预高峰时间段的次数是否大于阈值、或判断在若干周期内当前时间段为预平峰时间段的次数是否大于阈值、或判断在若干周期内当前时间段为预低峰时间段的次数是否大于阈值。
关联模块用于在预高峰时间段的次数大于阈值时将当前时间段配置为高峰时间段、或在预平峰时间段的次数大于阈值时将当前时间段配置为平峰时间段、或在预低峰时间段的次数大于阈值时将当前时间段配置为低峰时间段。
通过自动配置模块的设置，由此该直饮机的加热系统2无需自主手动配置，只需要将该直饮机放置在选定位置，在若干周期后，该加热系统2能够根据选定位置的用水情况自主控制加热装置26的加热频率，以提高该直饮机加热系统2的适用性。
实施例三
一种应用如前述的一种基于大数据分析时段智能加热系统的加热方法，如图5所示，包括如下步骤：
s100，输入加热装置26每个周期的启动时间节点和关闭时间节点；
s200，根据启动时间节点和关闭时间节点以获取启动时间节点和关闭时间节点形成的时间轴，并将时间轴划分成若干时间段；
s300，将每个时间段分别配置为高峰时间段、平峰时间段和低峰时间段；
s400，获取温度检测装置25所输出的温度检测值；
s500，基于当前所处的时间段判断所述温度检测值是否小于高峰温度预设值或平峰时间段或低峰时间段，若是，则控制加热装置26启动以将导热剂24升温到额定温度值后关闭。
根据步骤s100~步骤s500，具体地，上述加热步骤与过程与前述相同，此处不再进行详细赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。