[发明专利]一种基于大数据的电热水器智能检测系统

权利要求书

1.一种基于大数据的电热水器智能检测系统，其特征在于：包括温度检测单元、计时触发单元、热量吸收变动分析单元、污垢速率预估单元、加热装置性能分析单元和提示预警单元；

所述热量吸收变动分析单元分别与温度检测单元、计时触发单元和污垢速率预估单元连接，加热装置性能分析单元分别与污垢速率预估单元、清洁关联处理单元和提示预警单元连接；

所述温度检测单元安装在电热水器的水箱内，用于实时检测水箱中的水温，并将检测的水箱中的水温发送至热量吸收变动分析单元；

所述热量吸收变动分析单元用于以等间隔采集时间段T提取温度检测单元检测的水箱中的温度，当水箱中的温度达到一级温度数值时，触发计时触发单元进行计时，直至水箱中的温度达到二级温度数值时，触发计时触发单元停止计时，统计水箱中的温度从一级温度达到二级温度数值所需的加热时长，并提取电热水器将水箱中的水温从一级温度达到二级温度数值的过程中的加热功率，对同一加热功率下的电热水器中水温从一级温度达到二级温度数值所需的加热时长进行归类，并将归类后的加热累计时长集合发送至污垢速率预估单元；

所述计时触发单元与热量吸收变动分析单元连接，用于接收热量吸收变动分析单元发送的触发开始计时以及触发停止计时的指令，统计水箱中温度从一级温度数值到二级温度数值的过程中所需加热的时长；

所述污垢速率预估单元与热量吸收变动分析单元连接，用于获取电热水器在同一加热功率下将水温从一级温度上升至二级温度的过程中所需的加热累计时长，对同一加热功率下的上一检测的加热累计时长与下一检测的加热累计时长进行对比，得到相对加热时长变化量Δw_PEk＝w_PE(k+1)-w_PEk，Δw_PEk为在PE加热功率下第k+1次检测的加热累计时长与第k次检测的加热累计时长间的差值，筛选出该加热功率下将水温从一级温度上升至二级温度所需的标准加热累计时长，将相对加热时长变化量以及水温从一级温度上升至二级温度所需的加热累计时长代入污垢演变速率模型，获得当前水箱加热过程中产生的污垢质量变化速率，并将产生的污垢质量变化速率发送至加热装置性能分析单元；

所述污垢演变速率模型为V_k为第k次检测时水箱加热过程中产生的污垢质量变化速率，w″为经固定间隔时间t″后水箱中加热管对应的平均相对加热时长变化量，w_PE标准为在PE加热功率下水温从一级温度上升至二级温度所需的标准加热累计时长，w_PEk为当电热水器以PE加热功率时第k次检测到水箱中温度从一级温度到二级温度数值所对应的累计时长，G_w″为经固定间隔时间t″后水温从一级温度上升至二级温度对应的平均相对加热时长变化量w″所产生污垢质量，T为间隔采集时间段,即第k+1次检测与第k次检测间的时间间隔，e为自然数；

所述加热装置性能分析单元用于接收污垢速率预估单元发送的污垢质量变化速率，筛选出相对加热时长变化量大于设定的相对加热时长变化量阈值的检测次数编号f，f＜m，依次提取相对加热时长变化量大于相对加热时长变化量阈值的污垢质量变化速率，根据污垢质量变化速率统计水箱中污垢在各间隔采集时间段内产生的污垢质量，并通过各间隔采集时间段内产生的污垢质量统计水箱内累计的污垢质量总和，根据水箱中累计的污垢质量总和判断电热水器继续加热过程中的加热性能危险系数，且将电热水器继续加热过程中的加热性能危险系数发送至提示预警单元；

所述提示预警单元用于接收加热装置性能分析单元发送的电热水器继续加热过程中的加热性能危险系数并进行显示，一旦加热性能危险系数大于加热性能安全系数阈值上限时，提示用户停止对电热水器进行加热，并接收清洁关联处理单元发送的电热水器内水质清洁更换系数并进行显示，若水质清洁更换系数大于水质清洁更换系数阈值，则提示用户对水箱中积攒的水进行排出并对水箱中的水垢进行清理。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电热水器智能检测系统，其特征在于：所述各间隔采集时间段内产生的污垢质量公式为M_k,k+1表示水箱从第k次检测到第k+1次检测的过程中产生的污垢质量，即水箱在第k个间隔采集时间段内产生的污垢质量，T为间隔采集时间段对应的时长。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的电热水器智能检测系统，其特征在于：水箱内累计的污垢质量总和n为采集的总次数。