本發明涉及智能家居技術領域，尤其涉及一種智能飲水機裝置、控制方法及系統。

背景技術：

當前傳統式飲水機存在諸多缺陷：

1.大部分時間的無必要重復加熱或制冷，用電浪費。

2.人為呼叫送水效率低；水溫不可調節；無法進行故障自檢。

技術實現要素：

本發明提供了一種智能飲水機裝置，包括云服務器、網關、飲水機控制裝置，所述云服務器與所述網關相連，所述網關與所述飲水機控制裝置相連，所述飲水機控制裝置包括中央處理器、以及與所述中央處理器相連的lora模塊、液位檢測單元、水溫控制單元、本地控制單元，所述網關與所述飲水機控制裝置通過lora模塊進行無線通信。

作為本發明的進一步改進，所述本地控制單元包括模式控制按鈕、水溫設置按鈕、水溫顯示模塊、加熱控制按鈕、冷卻控制按鈕、冷水出水控制模塊、熱水出水控制模塊、送水呼叫按鈕、維修呼叫按鈕、報警指示模塊。

本發明提供了一種智能飲水機的控制方法，包括工作處理步驟，所述工作處理步驟包括：

模式判斷步驟，用于判斷是否處理智能模式，若是，那么執行手動操作判斷步驟，否則進入傳統模式工作，并返回執行模式判斷步驟；

操作判斷步驟，用于判斷是否進行手動操作制熱或制冷，若是，那么單次加熱或制冷到所設溫度、并作出相應提示然后返回執行模式判斷步驟，否則執行學習規律判斷步驟；

學習規律判斷步驟，用于判斷是否已經存在學習過的用戶用水規律，若是，那么執行時間段判斷步驟，否則使用出廠預制的智能模式，然后返回執行模式判斷步驟；

時間段判斷步驟，用于判斷是否已經到達所學到的制熱或制冷的時間段，若是，那么執行啟動步驟，否則返回執行模式判斷步驟；

啟動步驟，用于啟動制熱或制冷到所學到的常用溫度，并在對應時間段內保持溫度，待時間到達后制熱或制冷，然后返回執行模式判斷步驟。

作為本發明的進一步改進，通過依次執行如下步驟得到學習規律判斷步驟中的用戶用水規律：

出水開關判斷步驟，用戶是否開凍水或熱水的出水開關，若是，那么執行記錄步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

記錄步驟，中央處理器記錄當前制冷或制熱的日期、時間及當前溫度并存儲；

比較分析步驟，將當前記錄的數據與前n天內統計到的歷史數據進行比較分析；

規律尋找步驟，判斷是否尋找到有規律的時間段及溫度范圍，若是那么執行規律差異判斷步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

規律差異判斷步驟，用于判斷得到的規律是否與當前所存在的規定有差異，若是，那么刷新當前規律保存至本地并上傳云服務器以及清除n天前的數據，否則返回執行出水開關判斷步驟。

作為本發明的進一步改進，該控制方法還包括送水處理步驟，送水處理步驟包括依次執行如下步驟：

送水狀態檢測步驟，用于判斷是否檢測到無水或者是否按下送水呼叫按鈕，若是，那么執行送水請求發送步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

送水請求發送步驟，用于將送水請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

送水信息轉發步驟，網關通過ip網將信息發至云服務器；

送水請求處理步驟，云服務器根據lora終端位置尋找最近送水網點并向其傳達送水請求。

作為本發明的進一步改進，該控制方法還包括故障處理步驟，故障處理步驟包括依次執行如下步驟：

維修狀態檢測步驟，用于判斷制熱或制冷一段時間后溫度是否無變化或者按下維修呼叫按鈕，若是，那么執行維修請求發送步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

維修請求發送步驟，用于將維修請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

維修信息轉發步驟，網關通過ip網將信息發至云服務器；

維修請求處理步驟，云服務器根據lora終端位置尋找最近維修網點并向其傳達維修請求。

本發明還公開了一種智能飲水機的控制系統，包括工作處理模塊，所述工作處理模塊包括：

模式判斷模塊，用于判斷是否處理智能模式，若是，那么執行手動操作判斷模塊，否則進入傳統模式工作，并返回執行模式判斷模塊；

操作判斷模塊，用于判斷是否進行手動操作制熱或制冷，若是，那么單次加熱或制冷到所設溫度、并作出相應提示然后返回執行模式判斷模塊，否則執行學習規律判斷模塊；

學習規律判斷模塊，用于判斷是否已經存在學習過的用戶用水規律，若是，那么執行時間段判斷模塊，否則使用出廠預制的智能模式，然后返回執行模式判斷模塊；

時間段判斷模塊，用于判斷是否已經到達所學到的制熱或制冷的時間段，若是，那么執行啟動模塊，否則返回執行模式判斷模塊；

啟動模塊，用于啟動制熱或制冷到所學到的常用溫度，并在對應時間段內保持溫度，待時間到達后制熱或制冷，然后返回執行模式判斷模塊。

作為本發明的進一步改進，通過依次執行如下模塊得到學習規律判斷模塊中的用戶用水規律：

出水開關判斷模塊，用戶是否開凍水或熱水的出水開關，若是，那么執行記錄模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

記錄模塊，中央處理器記錄當前制冷或制熱的日期、時間及當前溫度并存儲；

比較分析模塊，將當前記錄的數據與前n天內統計到的歷史數據進行比較分析；

規律尋找模塊，判斷是否尋找到有規律的時間段及溫度范圍，若是那么執行規律差異判斷模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

規律差異判斷模塊，用于判斷得到的規律是否與當前所存在的規定有差異，若是，那么刷新當前規律保存至本地并上傳云服務器以及清除n天前的數據，否則返回執行出水開關判斷模塊。

作為本發明的進一步改進，該控制系統還包括送水處理模塊，送水處理模塊包括依次執行如下模塊：

送水狀態檢測模塊，用于判斷是否檢測到無水或者是否按下送水呼叫按鈕，若是，那么執行送水請求發送模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

送水請求發送模塊，用于將送水請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

送水信息轉發模塊，網關通過ip網將信息發至云服務器；

送水請求處理模塊，云服務器根據lora終端位置尋找最近送水網點并向其傳達送水請求。

作為本發明的進一步改進，該控制系統還包括故障處理模塊，故障處理模塊包括依次執行如下模塊：

維修狀態檢測模塊，用于判斷制熱或制冷一段時間后溫度是否無變化或者按下維修呼叫按鈕，若是，那么執行維修請求發送模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

維修請求發送模塊，用于將維修請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

維修信息轉發模塊，網關通過ip網將信息發至云服務器；

維修請求處理模塊，云服務器根據lora終端位置尋找最近維修網點并向其傳達維修請求。

本發明的有益效果是：本發明通過學習用戶的用水習慣進行智能加熱或制冷，有效減少用電浪費并增加用戶體驗；由于采用lora技術，利用其低功耗、長距離穩定通信的特點，實現飲水系統的送水、維修等一體化管理與服務。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

圖2是本發明的飲水機控制裝置的原理框圖。

圖3是本發明的工作處理流程圖。

圖4是本發明的用戶用水規律流程圖。

圖5是本發明的送水處理流程圖。

圖6是本發明的故障處理流程圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發明一種智能飲水機裝置由云服務器、網關及飲水機控制裝置組成，飲水機控制裝置包括中央處理器、供電模塊、lora模塊、液位檢測單元、水溫控制單元、本地控制單元。網關包括中央處理器、lora通信模塊、電源模塊、以太網模塊或gsm/gprs模塊或3g/4g/5g模塊或wifi模塊、外圍設備接口等。中央處理器可以是8位mcu、16位的mcu、32的mcu、dsp、fpga或多核處理器，供電模塊可以是交流轉直流電路。外圍設備接口可以是isp、uart、i2c、gpio、usb、hdmi、vga、typec接口等。液位檢測單元可由液位傳感器及其外圍電路組成，水溫控制單元由溫度傳感器、飲水機加熱、冷卻控制系統及外圍電路組成，本地控制單元可由多個功能按鈕、指示燈等及外圍電路組成。

該飲水機裝置有兩種工作模式，傳統模式：手動按鈕控制飲水機的加熱或制冷；智能模式：該系統學習用戶的熱水、凍水使用習慣，統計一天當中什么時間段打熱水、凍水及其頻繁程度以及習慣什么溫度范圍的水，根據這些決定大概什么時間開啟加熱或制冷及是否需要重復加熱或制冷，并可根據用戶習慣的改變進行調整。智能模式下可接受手動按鈕控制加熱、制冷但不重復，水溫亦可手動調整。飲水機出廠會預制一個智能模式，該模式來源于云服務器對大部分用戶用水習慣進行統計。

當液位檢測單元檢測到液位過低時，系統向送水中心發出送水請求，請求指令通過lora上傳到網關，再由網關上傳到云服務器，云服務器根據飲水機的lora節點位置將請求指令傳遞到最近的送水網點，完成自動呼叫送水功能，亦可通過本地按鈕控制發出送水呼叫。

水溫控制單元負責水溫檢測及通過飲水機加熱、制冷系統進行水溫控制，還可以檢測加熱、制冷系統是否有故障，若加熱、制冷系統工作一段時間后水溫無變化，判定有故障，本地mcu經lora、ip網上報至云服務器,云服務器根據飲水機的lora節點位置將維修請求指令傳遞到最近的維修網點，亦可通過本地按鈕控制發出維修呼叫。

本地控制單元包括模式控制、水溫值的設置與顯示、加熱與制冷的開關控制、熱水及冷水出水開關控制及檢測、手動呼叫送水控制、手動呼叫維修控制、報警指示。

本發明還公開了一種智能飲水機的控制方法，如圖3所示，該控制方法包括工作處理步驟，所述工作處理步驟包括：

模式判斷步驟，用于判斷是否處理智能模式，若是，那么執行手動操作判斷步驟，否則進入傳統模式工作，并返回執行模式判斷步驟；

操作判斷步驟，用于判斷是否進行手動操作制熱或制冷，若是，那么單次加熱或制冷到所設溫度、并作出相應提示然后返回執行模式判斷步驟，否則執行學習規律判斷步驟；

學習規律判斷步驟，用于判斷是否已經存在學習過的用戶用水規律，若是，那么執行時間段判斷步驟，否則使用出廠預制的智能模式，然后返回執行模式判斷步驟；

時間段判斷步驟，用于判斷是否已經到達所學到的制熱或制冷的時間段，若是，那么執行啟動步驟，否則返回執行模式判斷步驟；

啟動步驟，用于啟動制熱或制冷到所學到的常用溫度，并在對應時間段內保持溫度，待時間到達后制熱或制冷，然后返回執行模式判斷步驟。

如圖4所示，通過依次執行如下步驟得到學習規律判斷步驟中的用戶用水規律：

出水開關判斷步驟，用戶是否開凍水或熱水的出水開關，若是，那么執行記錄步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

記錄步驟，中央處理器記錄當前制冷或制熱的日期、時間及當前溫度并存儲；

比較分析步驟，將當前記錄的數據與前n天內統計到的歷史數據進行比較分析；

規律尋找步驟，判斷是否尋找到有規律的時間段及溫度范圍，若是那么執行規律差異判斷步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

規律差異判斷步驟，用于判斷得到的規律是否與當前所存在的規定有差異，若是，那么刷新當前規律保存至本地并上傳云服務器以及清除n天前的數據，否則返回執行出水開關判斷步驟。

如圖5所示，該控制方法還包括送水處理步驟，送水處理步驟包括依次執行如下步驟：

送水狀態檢測步驟，用于判斷是否檢測到無水或者是否按下送水呼叫按鈕，若是，那么執行送水請求發送步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

送水請求發送步驟，用于將送水請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

送水信息轉發步驟，網關通過ip網將信息發至云服務器；

送水請求處理步驟，云服務器根據lora終端位置尋找最近送水網點并向其傳達送水請求。

如圖6所示，該控制方法還包括故障處理步驟，故障處理步驟包括依次執行如下步驟：

維修狀態檢測步驟，用于判斷制熱或制冷一段時間后溫度是否無變化或者按下維修呼叫按鈕，若是，那么執行維修請求發送步驟，否則返回執行出水開關判斷步驟；

維修請求發送步驟，用于將維修請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

維修信息轉發步驟，網關通過ip網將信息發至云服務器；

維修請求處理步驟，云服務器根據lora終端位置尋找最近維修網點并向其傳達維修請求。

本發明還公開了一種智能飲水機的控制系統，包括工作處理模塊，所述工作處理模塊包括：

模式判斷模塊，用于判斷是否處理智能模式，若是，那么執行手動操作判斷模塊，否則進入傳統模式工作，并返回執行模式判斷模塊；

操作判斷模塊，用于判斷是否進行手動操作制熱或制冷，若是，那么單次加熱或制冷到所設溫度、并作出相應提示然后返回執行模式判斷模塊，否則執行學習規律判斷模塊；

學習規律判斷模塊，用于判斷是否已經存在學習過的用戶用水規律，若是，那么執行時間段判斷模塊，否則使用出廠預制的智能模式，然后返回執行模式判斷模塊；

時間段判斷模塊，用于判斷是否已經到達所學到的制熱或制冷的時間段，若是，那么執行啟動模塊，否則返回執行模式判斷模塊；

啟動模塊，用于啟動制熱或制冷到所學到的常用溫度，并在對應時間段內保持溫度，待時間到達后制熱或制冷，然后返回執行模式判斷模塊。

通過依次執行如下模塊得到學習規律判斷模塊中的用戶用水規律：

出水開關判斷模塊，用戶是否開凍水或熱水的出水開關，若是，那么執行記錄模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

記錄模塊，中央處理器記錄當前制冷或制熱的日期、時間及當前溫度并存儲；

比較分析模塊，將當前記錄的數據與前n天內統計到的歷史數據進行比較分析；

規律尋找模塊，判斷是否尋找到有規律的時間段及溫度范圍，若是那么執行規律差異判斷模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

規律差異判斷模塊，用于判斷得到的規律是否與當前所存在的規定有差異，若是，那么刷新當前規律保存至本地并上傳云服務器以及清除n天前的數據，否則返回執行出水開關判斷模塊。

該控制系統還包括送水處理模塊，送水處理模塊包括依次執行如下模塊：

送水狀態檢測模塊，用于判斷是否檢測到無水或者是否按下送水呼叫按鈕，若是，那么執行送水請求發送模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

送水請求發送模塊，用于將送水請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

送水信息轉發模塊，網關通過ip網將信息發至云服務器；

送水請求處理模塊，云服務器根據lora終端位置尋找最近送水網點并向其傳達送水請求。

該控制系統還包括故障處理模塊，故障處理模塊包括依次執行如下模塊：

維修狀態檢測模塊，用于判斷制熱或制冷一段時間后溫度是否無變化或者按下維修呼叫按鈕，若是，那么執行維修請求發送模塊，否則返回執行出水開關判斷模塊；

維修請求發送模塊，用于將維修請求及位置信息通過lora模塊發至網關并關閉制熱、制冷功能；

維修信息轉發模塊，網關通過ip網將信息發至云服務器；

維修請求處理模塊，云服務器根據lora終端位置尋找最近維修網點并向其傳達維修請求。

本發明采用lora通信技術、液位檢測單元、水溫控制單元、開關頻率統計單元的結合，利用lora的低功耗、長距離及低價格特點實現飲水機的智能控制、調節與管理；該系統具備一種智能模式：自主分析飲水機使用者日常的使用習慣并根據季節及每一天的時間段判斷是否有必要加熱、制冷或重復加熱、制冷，以達到節能目的；可以檢測水是否已經用完，自動向送水中心發出送水請求；根據加熱、冷卻開關狀態與溫度反饋進行故障自檢，出現故障可自動向遠程呼叫維修。

在用戶飲水區安裝該智能飲水裝置，并通過手機等終端app向維修中心、送水中心登記注冊，包括位置信息等。用戶可選擇飲水機的工作模式，在傳統工作模式下用戶可通過飲水機上的按鈕手動控制制熱、制冷、水溫設置、呼叫送水、呼叫維修等；在智能模式下工作時，飲水機可通過學習用戶用水習慣自動按時開啟制熱或制冷，沒水后自動呼叫送水，出故障后自動呼叫維修。

本發明具有如下有益效果：

1.通過學習用戶的用水習慣進行智能加熱或制冷，有效減少用電浪費并增加用戶體驗。

2.故障自檢并自動呼叫維修；自動呼叫送水。

3.由于采用lora技術，利用其低功耗、長距離穩定通信的特點，實現飲水系統的送水、維修等一體化管理與服務。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。