一種帶智能通訊模塊的預(yù)付費(fèi)反滲透水質(zhì)處理裝置制造方法
【專利摘要】一種反滲透水質(zhì)處理裝置，裝置有水質(zhì)凈化前置處理，反滲透半透膜處理單元，儲水壓力桶，后置活性炭濾芯，水龍頭等反滲透處理工藝，其特征是裝置帶有通訊功能的智能模塊，實(shí)現(xiàn)水路的運(yùn)行智能化及預(yù)付費(fèi)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)管理。
【專利說明】一種帶智能通訊模塊的預(yù)付費(fèi)反滲透水質(zhì)處理裝置
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種反滲透水質(zhì)處理裝置，裝置有水質(zhì)凈化前置處理、反滲透半透膜主處理單元、儲水壓力桶、后置活性炭濾芯等反滲透處理工藝；其特征是裝置帶有通訊功能的智能模塊，智能模塊根據(jù)流量計(jì)，壓力開關(guān)運(yùn)行規(guī)律對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀況、消費(fèi)水量進(jìn)行智能判斷，并對可能的故障進(jìn)行相應(yīng)處理；智能模塊中存儲有用戶的預(yù)付費(fèi)金額，金額按照用戶的消費(fèi)水量扣除，并把運(yùn)行狀況和消費(fèi)水量數(shù)據(jù)通過通訊模塊傳輸至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，以方便管理和拓展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，家用反滲透水質(zhì)處理的運(yùn)行控制部分多采用高低壓機(jī)械開關(guān)串聯(lián)控制電源輸出的啟動(dòng)方式，功能單一，缺少柔性的智能方式；如因高壓開關(guān)本身的機(jī)械特性，高壓開關(guān)在動(dòng)作的零界點(diǎn)反復(fù)啟動(dòng)經(jīng)常造成電器性能的不穩(wěn)。少數(shù)有數(shù)碼邏輯控制裝置，但多僅僅是流于銷售需要的概念，所謂的電腦盒，其實(shí)際為功能單一邏輯芯片，甚至只是LED指示燈功能的指示電路，并不能達(dá)到真正智能功能，不能對水路的運(yùn)行故障進(jìn)行有效的智能判斷。少數(shù)邏輯芯片其無流量設(shè)置，只能通過泵運(yùn)行方式判斷故障，如泵6小時(shí)超長運(yùn)行時(shí)間來判斷故障，在實(shí)際的運(yùn)行中，只有極其少的故障類型才有泵連續(xù)運(yùn)行6小時(shí)的現(xiàn)象，故障判斷形同虛設(shè)；行業(yè)廣泛應(yīng)用的18秒自動(dòng)廢水沖洗閥內(nèi)置數(shù)字邏輯芯片，每次開關(guān)啟動(dòng)時(shí)候都是18秒自動(dòng)沖洗，造成水的極大浪費(fèi)，從水處理工藝合理性的角度完全沒有必要；另夕卜，這些設(shè)計(jì)本身徒增故障，因此很多實(shí)際的應(yīng)用中被拆除。
[0003]目前水質(zhì)處理機(jī)租賃多為包月的方式，不能做到按量付費(fèi)，顯然后者更合理。
[0004]在物聯(lián)網(wǎng)水處理應(yīng)用方面，最近似的技術(shù)方案中，北京碧水源公司專利申請201120002635.7中給出的方案是按照超濾凈水器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無增壓泵，壓力桶，反滲透膜等必要的反滲透水質(zhì)處理工藝，不適合反滲透原理的水質(zhì)處理機(jī)，目前的水質(zhì)污染程度而言，反滲透在水質(zhì)處理安全方面是首選。另外，近年市面有推出聯(lián)網(wǎng)功能反滲透水質(zhì)處理機(jī)，但其只是一種計(jì)費(fèi)方式，水路系統(tǒng)與智能模塊之間并不是有機(jī)結(jié)合的整體，如高壓停止開關(guān)探頭與智能模塊不關(guān)聯(lián)，不能智能判斷機(jī)器的運(yùn)行狀況，因此并不是智能模塊的真正有效應(yīng)用；處理機(jī)不帶電池等必要的構(gòu)成部件，不能解決斷電后的計(jì)費(fèi)問題，不能滿足租賃市場的實(shí)際應(yīng)用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了使家用反滲透水質(zhì)系統(tǒng)更具智能化，更可靠，及滿足租賃的預(yù)付費(fèi)水質(zhì)處理系統(tǒng)要求，及網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)應(yīng)用，本裝置把智能電路、水費(fèi)存儲，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能結(jié)合三者在一起，裝置帶GPRS通訊功能的智能芯片，智能芯片內(nèi)置符合反滲透水質(zhì)處理工藝運(yùn)行規(guī)律的邏輯程序，壓力探頭、流量計(jì)、繼電器、通訊模塊等裝置通過特定的連接方式連接智能芯片；通過探頭獲得機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)信息，流量計(jì)獲得流量信息，再通過微處理器中符合反滲透水質(zhì)處理機(jī)工藝的邏輯程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行智能的判斷，輸出繼電器執(zhí)行相應(yīng)的操作，并把信息通過通訊模塊反饋至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。特別是在凈水龍頭之前設(shè)置流量計(jì)，從網(wǎng)絡(luò)下載用戶預(yù)付費(fèi)金額記錄智能模塊中，對用戶用水進(jìn)行預(yù)付費(fèi)計(jì)量，并適時(shí)傳輸至網(wǎng)絡(luò)后臺方便管理，滿足租賃市場按消費(fèi)量計(jì)費(fèi)的新租賃模式和經(jīng)營模式。
[0006]有益效果
[0007]水路與智能通訊模塊結(jié)合在一起，通過探頭傳送信號至內(nèi)置程序的微處理器，能真正智能判斷機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，作出相應(yīng)的后續(xù)動(dòng)作，使裝置的運(yùn)行更智能化，動(dòng)作更符合水處理流程。通過智能模塊中的預(yù)付費(fèi)、實(shí)時(shí)扣費(fèi)功能、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能滿足租賃市場按消費(fèi)量計(jì)費(fèi)的新租賃模式和經(jīng)營模式要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本裝置進(jìn)一步說明。
[0009]圖1是水路系統(tǒng)原理圖。
[0010]圖2是智能模塊的與外部元件連接連接方式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖中，(1)5微米PP棉，(2)進(jìn)水電磁閥，(3)顆?；钚蕴?，(4)1微米PP棉，(5)增壓泵，(6)反滲透濾芯，(7)單向閥，⑶沖洗閥，(9)后置活性炭，(10)流量計(jì)，(11)水龍頭，(12)儲水壓力桶，(13)高壓開關(guān)，(14)廢水調(diào)節(jié)閥，(15)漏水探測頭，(16)MCU模塊，
(17)電源模塊，(18)電池，(19)顯示模塊，(20)通訊模塊，(21)RFID模塊，(22)繼電器A，
(23)繼電器B，(24)解鎖按鍵，(25)智能模塊，(26)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器.[0012]圖1中，5微米PP棉(1)，進(jìn)水電磁閥(2)，顆?；钚蕴?3)，1微米PP棉(4)，增壓泵(5)，反滲透濾芯(6)，單向閥(7)，后置活性炭(9)，流量計(jì)(10)，水龍頭(11)，依次首尾連接。
[0013]沖洗閥(8)和廢水調(diào)節(jié)閥(14)并聯(lián)連接于反滲透濾芯(6)濃水側(cè)；儲水壓力桶
(12)，高壓開關(guān)(13)通過三通連接于單向閥(7)與后置活性炭(9)之間；構(gòu)成完善的水質(zhì)處理水路系統(tǒng)。
[0014]在本系統(tǒng)中，進(jìn)水電磁閥⑵之前省略缺水低壓開關(guān)，不省略的情況下，缺水低壓開關(guān)與高壓開關(guān)(13)串聯(lián)使用。沖洗閥(8)和廢水調(diào)節(jié)閥(14)通常集成在一起，為更方便理解特分別列出。5微米PP棉(1)1微米PP棉(4)可以依照水質(zhì)或設(shè)計(jì)要求改更精細(xì)的超濾膜。進(jìn)水電磁閥(2)可以裝于增壓泵與自來水進(jìn)水之間的任何位置。顆?；钚蕴?3)可以用KDF+顆粒活性炭的濾芯。I微米PP棉(4)可以根據(jù)水質(zhì)或工藝設(shè)計(jì)要求換成壓縮活性炭。反滲透濾芯(6)可以依照用途改低壓疏松型反滲透(即納濾)。大流量反滲透濾芯(6)，如400G/800G規(guī)格反滲透膜時(shí)；儲水壓力桶(12)可以省略。這些常規(guī)的水質(zhì)處理工藝不改變本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)。
[0015]圖2中，MCU (16)連接顯示模塊(19)，通訊模塊(20)，接收解鎖按鍵(24)漏水探測頭(15)流量計(jì)(10)高壓開關(guān)(13)控制信號輸入，通過繼電器A(22)控制進(jìn)水電磁閥(2)和增壓泵(5)的電源供應(yīng)，通過繼電器B (23)控制沖洗閥⑶的開閉。電源模塊(17)供應(yīng)系統(tǒng)的電力供應(yīng)，電池(18)在電源模塊(17)斷電時(shí)候維持MCU (16)和通訊模塊(20)能持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。[0016]其運(yùn)行方式如下:
[0017]設(shè)備通電后，MCU(16)通過通訊模塊(20)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)端注冊(如通訊模塊(20)在線，不在線則不執(zhí)行此操作)，下載用戶充值金額(如服務(wù)器器端有充值信息)，新機(jī)器用戶MCU(16)中存有20升水的余額用于新設(shè)備的測試，如有必要，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)通過基站的定位功能大致確定水質(zhì)處理系統(tǒng)的位置，以更方便的進(jìn)行管理。
[0018]漏水探測頭(15)為帶間隙的兩電極，在水路系統(tǒng)漏水時(shí)，兩電極導(dǎo)通，MCU(16)接受的信號由O變1，則繼電器A(22)鎖定不工作。在地漏完善的地方，漏水探測頭(15)為非必備機(jī)構(gòu)。
[0019]流量計(jì)(10)在用戶用水后，流量計(jì)(10)輸出脈沖信號至MCU(16)，通過繼電器A累計(jì)閉合導(dǎo)通時(shí)間與流量計(jì)(10)輸出脈沖信號比值判斷機(jī)器的運(yùn)行狀況。通常，繼電器A累計(jì)閉合時(shí)間超過3小時(shí)，流量計(jì)(10)輸出脈沖計(jì)量的水少于6升，即可判斷設(shè)備故障，如單向閥(7)反向泄壓，或水源斷水。在傳統(tǒng)的帶準(zhǔn)智能模塊的水路設(shè)計(jì)中，無累計(jì)計(jì)時(shí)和計(jì)量功能，通常根據(jù)泵連續(xù)運(yùn)行6小時(shí)判斷故障自動(dòng)停機(jī)，實(shí)際的應(yīng)用中，出現(xiàn)這樣的概率非常小，其原理也不能判斷單向閥(7)失效，濾芯5微米PP棉微堵等的故障，通過累計(jì)計(jì)時(shí)和計(jì)量功能的判斷很容易做到這點(diǎn)。流量計(jì)(10)可以設(shè)置于反滲透濾芯(6)純水側(cè)與水龍頭(11)之間的任何位置，不改變其計(jì)量功能。
[0020]高壓開關(guān)(13)為水路壓力控制的通斷開關(guān)，儲水壓力桶(12)水滿壓力升高高壓開關(guān)(13)斷，水龍頭(11)打開泄壓，高壓開關(guān)(13)通，這時(shí)，MCU(16)輸出信號使繼電器A(22)控制增壓泵(5)開始造水，直到儲水壓力桶(12)水滿壓力升高高壓開關(guān)(13)斷開。
[0021]市面有的水質(zhì)處理機(jī)水費(fèi)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)高壓開關(guān)(13)壓力信號并不經(jīng)由MCU(16)處理，由高壓開關(guān)直接控制泵的運(yùn)行，并不能對設(shè)備的運(yùn)行和水費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行智能有效的控制。該設(shè)計(jì)在智能模塊失效，智能模塊電源切斷損壞時(shí)候無任何控制效果，設(shè)備照樣運(yùn)行造水。
[0022]繼電器A(22)工作的MCU(16)程序邏輯要求為:
[0023]1.漏水探測頭(15)信號為O,即水路不漏水；
[0024]2.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端無停機(jī)命令；
[0025]3.MCU (16)中存儲的用戶付費(fèi)余額大于O (租賃使用時(shí))；
[0026]4.繼電器A(22)累計(jì)工作的時(shí)間3小時(shí)，流量計(jì)(10)當(dāng)前累計(jì)流量必須大于6升，如大于6升則判斷機(jī)器運(yùn)行正常，重復(fù)此邏輯運(yùn)算循環(huán)。小于6升則繼電器A(22)鎖定，上傳故障信息至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。此邏輯參數(shù)依照水路參數(shù)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)；
[0027]5.高壓開關(guān)(13)通，即儲水壓力桶(12)缺水；
[0028]1、2、3、4、5項(xiàng)依次具有優(yōu)先權(quán)，其中5項(xiàng)的信號作用延時(shí)一秒，以消除高壓開關(guān)
(13)阻尼效應(yīng)的反復(fù)瞬間通斷，保護(hù)設(shè)備的可靠性。
[0029]繼電器A(22)，繼電器B (23)每24小時(shí)自動(dòng)同時(shí)工作一次，時(shí)間長度為10秒。此參數(shù)依照水質(zhì)調(diào)整。
[0030]繼電器B(23)可以省略，或改18秒自動(dòng)沖洗閥，連接于繼電器A(22)之后。
[0031]繼電器A(22)可以改為由大功率三極管等電子控制方式控制，或控制電源模塊
(17)的電子電路對外電力輸出的等效方式控制。
[0032]解鎖按鍵(24)可以手動(dòng)解繼電器A(22)鎖定命令，不解服務(wù)器端的停機(jī)命令，持續(xù)按住4秒解鎖。解鎖后繼電器A (22)，繼電器B (23)同時(shí)工作10秒。解鎖按鍵(24)可以是組合式的輸入方式。
[0033]顯示模塊(19)為本裝置非必備配件，在流量計(jì)有流量輸入時(shí)顯示累減余額，當(dāng)前使用水量累加信息。
[0034]電池(18)主要作用為在斷電時(shí)，或可能的人為故障時(shí)候持續(xù)對MCU(16)模塊供電，以使程序持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。
[0035]網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)主要存儲機(jī)器的運(yùn)行狀況，在租賃市場時(shí)候，存儲消費(fèi)數(shù)據(jù)，充值等信息，同時(shí)也為用戶的網(wǎng)頁查詢提供數(shù)據(jù)支持。
[0036]在預(yù)付費(fèi)或租賃市場中，智能模塊(25)可以從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)或RFID卡獲得賬戶的充值金額，流量計(jì)(10)獲得的消費(fèi)流量脈沖信號換算成金額實(shí)時(shí)扣除。新的水質(zhì)處理機(jī)智能模塊(25)帶20升左右的水以供安裝調(diào)試用。
[0037]網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)與智能模塊(25)通訊信息內(nèi)容包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)接受智能模塊(25)用戶消費(fèi)數(shù)據(jù)，主動(dòng)下傳用戶充值金額，修改智能模塊(25)中用戶費(fèi)率，修改流量計(jì)(10)脈沖數(shù)與水量的比值參數(shù)，智能模塊(25)開關(guān)機(jī)操作命令，智能模塊(25)軟件升級，獲得智能模塊(25) GPRS基站的地理位置信息，接受智能模塊(25)用戶端異常運(yùn)行信號，智能模塊(25)異常信號鎖定解鎖，智能模塊(25)用戶名更改寫入。智能模塊GPRS信號不好時(shí)候，通過短信向智能模塊(25)充值和其他交互命令。
[0038]RFID模塊(21)主要為RFIC卡手動(dòng)充值用，為本處理裝置的非必備模塊。RFID卡可以為RFIC卡或其他識別記錄卡。
[0039]通訊模塊(20)可以是GPRS、3G、4G、CDMA、藍(lán)牙、WIF1、ZigBee等滿足無線聯(lián)網(wǎng)功能的通訊方式，無線通過英特網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端。
[0040]通過這樣的水路電路連接方式，搭配特定的邏輯程序，把水路與智能模塊有機(jī)的結(jié)合在一起，裝置能智能判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，并能執(zhí)行相應(yīng)的操作，設(shè)備更智能化，運(yùn)行更可靠，原理更符合預(yù)付費(fèi)消費(fèi)方式的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)操作功能。
[0041]作為種應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)可以通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)頁服務(wù)為用戶提供在線充值、在線查詢、在線開關(guān)機(jī)、在線了解機(jī)器運(yùn)行狀況等提供了技術(shù)條件。通過智能模塊(25)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)兩者有機(jī)的結(jié)合，智能模塊(25)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)端存儲器含有用戶的水費(fèi)充值信息，方便用戶的預(yù)付費(fèi)消費(fèi)方式，滿足租賃市場按照消費(fèi)量收費(fèi)的新的商業(yè)模式。
【權(quán)利要求】
1.一種反滲透水質(zhì)處理裝置，5微米PP棉(I)、進(jìn)水電磁閥(2)、顆?；钚蕴?3)、1微米PP棉(4)、增壓泵(5)、反滲透濾芯(6)、單向閥(7)、后置活性炭(9)、流量計(jì)(10)、水龍頭(11)依次首尾連接；沖洗閥(8)和廢水調(diào)節(jié)閥(14)并聯(lián)連接于反滲透濾芯(6)濃水側(cè):儲水壓力桶(12)，高壓開關(guān)(13)通過三通連接于單向閥(7)與后置活性炭(9)之間，構(gòu)成水質(zhì)處理水路系統(tǒng)；其特征是MCU(16)連接顯示模塊(19)，通訊模塊(20)，接收解鎖按鍵(24)、漏水探測頭(15)、流量計(jì)(10)、高壓開關(guān)(13)的控制信號輸入；MCU(16)通過繼電器A(22)控制進(jìn)水電磁閥(2)和增壓泵(5)的電源供應(yīng)；MCU(16)通過繼電器B(23)控制沖洗閥⑶的開閉；電源模塊(17)供應(yīng)智能模塊(25)系統(tǒng)的電力供應(yīng)，電池(18)在電源模塊(17)斷電時(shí)候維持MCU(16)和通訊模塊(20)能持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間；MCU(16)通過通訊模塊(20)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)獲得用戶賬戶充值信息并下載至MCU(16)存儲器，從流量計(jì)(10)獲得的消費(fèi)水量信息，并按照MCU(16)中設(shè)置好的費(fèi)率扣除用戶充值金額；高壓開關(guān)(13)、漏水探測頭(15)、流量計(jì)(10)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(26)網(wǎng)絡(luò)命令通過MCU(16)內(nèi)置的程序控制繼電器A (22)繼電器B (23)的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)處理機(jī)，其特征是:MCU(16)內(nèi)置的程序中存儲有用戶的充值金額。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)處理機(jī)，其特征是:沖洗閥(8)為18秒自動(dòng)沖洗閥，連接于繼電器A (22)之后。
4.根據(jù)權(quán)利要求1權(quán)利所述的水質(zhì)處理機(jī)，其特征是:RFID模塊(21)連接MCU(16)，通過RFIC卡手動(dòng)對MCU(16)充值消費(fèi)。
【文檔編號】G07F15/06GK203415039SQ201320396493
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】林有君 申請人:林有君