一种用于洗衣机的智能水位监控系统

技术领域

本发明属于洗衣机水位监控领域，具体是一种用于洗衣机的智能水位监控系统。

背景技术

随着科学技术的发展，洗衣机的出现在很大程度上减轻了人们洗衣服负担，为人们的生活提供了极大的便利。其中，对洗衣机的水位进行智能监控，可以及时对洗衣机的水位故障进行处理。

目前针对洗衣机的水位监控，主要通过水位传感器对水位进行简单的标注，并未针对水位的异常进行主动发现和自动报警。以及针对洗衣机的剩余实际洗涤总时间并不准确。

为此，本发明提出了一种用于洗衣机的智能水位监控系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于洗衣机的智能水位监控系统，该种用于洗衣机的智能水位监控系统解决了如何对洗衣机的水位进行智能控制，以及如何准确显示洗衣机洗涤的剩余实际洗涤总时间的问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种用于洗衣机的智能水位监控系统，包括：人机交互界面、数据采集模块、洗涤控制中心以及报警模块；

所述人机交互界面用于显示洗衣机的洗涤剩余时间和水位，所述人机交互界面还用于用户对洗衣机的设置进行操作，将获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间发送至洗涤控制中心；

所述数据采集模块用于对压力传感器中的实时谐振频率进行采集，并发送至洗涤控制中心；

所述洗涤控制中心用于对获取的注水目标标准水位、目标标准洗涤总时间及谐振频率值进行存储和分析处理；所述洗涤控制中心包括存储单元、计时单元以及数据处理单元；数据处理单元对获取的数据处理过程如下：

步骤S1：从数据存储单元提取数据；

步骤S2：将连续获取的谐振频率的计时时间点相减获取间隔时间，预设间隔时间阈值；

在注水阶段，将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减获取注水频率变化值AZ；预设注水频率变化值阈值AZs；若AZ大于AZs，则发送注水故障的报警信息至故障模块；

在排水阶段，将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减获取排水频率变化值AP；预设排水频率变化值阈值为APs；若AP小于APs，则发送排水故障的报警信息至故障模块；

在注水或排水阶段，若获取谐振频率的间隔时间大于预设间隔时间阈值，则发送注水或排水故障的报警信息至故障模块；

步骤S3：若步骤S2中注水或排水阶段都正常，则根据水位-频率标准曲线获取谐振频率对应的水位，获取注水或排水阶段的间隔时间内的水位变化量，从而获取单位时间内水位上升率或水位下降率；

根据洗衣机设备自带的不同类型的标准注水时间或标准排水时间、当前实时注水水位或实时排水水位、注水目标标准水位或排水目标标准水位、目标标准洗涤总时间以及计时时间段计算相应的剩余实际洗涤总时间，并实时发送至人机交互界面进行显示；

以及所述报警模块用于对获取的报警信息进行蜂鸣声报警。

进一步地，用户对洗衣机的设置进行操作，包括开关设置和洗涤功能。

进一步地，所述数据采集模块设置有连接洗衣机筒的空气室、空气软管以及压力传感器；压力传感器通过连接洗衣机筒内侧的空气室和空气软管获取空气压力值，压力传感器中设置有并联谐振电路，并联谐振电路中的电感与空气压力值呈正比例，根据并联谐振频率公式

进一步地，所述数据存储单元用于对获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间以及谐振频率值进行存储。

进一步地，所述计时单元用于对洗衣机洗涤的过程进行计时。

进一步地，在注水阶段，数据处理单元获取注水频率变化值AZ；若AZ小于等于AZs，则不发送故障信息至报警模块；

在排水阶段，数据处理单元获取排水频率变化值AP；若AP大于等于APs，则不发送故障信息至报警模块；

在注水或排水阶段，若计算获取的间隔时间小于等于预设间隔时间阈值，则不发送故障信息至报警模块。

进一步地，若当前为注水阶段，数据处理单元获取单位时间内水位上升率VS；

数据处理单元将不同类型的注水阶段的标准注水时间标记为Ti，将实时注水水位标记为HZ，将注水目标标准水位标记为HS；将目标标准洗涤总时间标记为TZ，将计时单元开始计时到当前时间点的时间段标记为T；其中i表示洗衣机不同类型注水阶段的编号；i＝1,2……i；

根据计算公式

进一步地，若当前为排水阶段，数据处理单元获取单位时间内水位下降率VX；

数据处理单元将不同类型的排水阶段的标准注水时间标记为Tj，将实时排水水位标记为HP，排水目标标准水位为0；将目标标准洗涤总时间标记为TZ，将计时单元开始计时到当前时间点的时间段标记为T；其中j表示洗衣机不同类型排水阶段的编号；j＝1,2……j；

根据计算公式

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过人机交互界面显示洗衣机的洗涤剩余时间和水位，以及用户在人机交互界面对洗衣机的设置进行操作，将获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间发送至洗涤控制中心；数据采集模块对压力传感器中的实时谐振频率进行采集，并发送至洗涤控制中心；洗涤控制中心对获取的注水目标标准水位、目标标准洗涤总时间及谐振频率值进行存储和分析处理；所述洗涤控制中心设置有存储单元、计时单元以及数据处理单元；具体地，数据处理单元将连续获取的谐振频率的计时时间点相减获取间隔时间，预设间隔时间阈值；在注水阶段，将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减获取注水频率变化值，若大于预设注水频率变化值阈值，则发送注水故障的报警信息至故障模块；在排水阶段，将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减获取排水频率变化值，若小于预设排水频率变化值阈值，则发送排水故障的报警信息至故障模块；在注水或排水阶段，若获取谐振频率的间隔时间大于预设间隔时间阈值，则发送注水或排水故障的报警信息至故障模块；能够实时监控洗衣机的注水或排水阶段，能在发生水位故障时及时通知用户进行处理；

2、若上述注水或排水阶段都正常，则根据水位-频率标准曲线获取谐振频率对应的水位，获取注水或排水阶段的间隔时间内的水位变化量，从而获取单位时间内水位上升率或水位下降率；根据洗衣机设备自带的不同类型的标准注水时间或标准排水时间、当前实时注水水位或实时排水水位、注水目标标准水位或排水目标标准水位、目标标准洗涤总时间以及计时时间段计算相应的剩余实际洗涤总时间，并实时发送至人机交互界面进行显示；能够实时获取剩余实际洗涤总时间，避免了现有技术中剩余实际总时间的不准确显示。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于洗衣机的智能水位监控系统，包括：人机交互界面、数据采集模块、洗涤控制中心以及报警模块；

在本申请中，所述人机交互界面用于用户对洗衣机的设置进行操作，如开关设置、洗涤功能设置等；所述人机交互界面还用于显示洗衣机的洗涤剩余时间、水位等；

具体地，用户通过人机交互界面设置目标标准水位和目标标准洗涤总时间；所述人机交互界面将获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间发送至洗涤控制中心；

在本申请中，所述数据采集模块用于对洗衣机中的水位数据进行采集，并将获取的水位数据发送至洗涤控制中心；

具体地，所述数据采集模块设置有连接洗衣机筒的空气室、空气软管以及压力传感器；压力传感器通过连接洗衣机筒内侧的空气室和空气软管获取空气压力值，压力传感器中设置有并联谐振电路，并联谐振电路中的电感与空气压力值呈正比例，根据并联谐振频率公式

在本申请中，所述洗涤控制中心用于对获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间以及谐振频率值进行存储和分析处理；

具体地，所述洗涤控制中心设置有数据存储单元、计时单元以及数据处理单元；

所述数据存储单元用于对获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间以及谐振频率值进行存储；

所述计时单元用于对洗衣机洗涤的过程进行计时；

所述数据处理单元用于对获取的数据进行分析处理，过程如下：

步骤S1：数据处理单元从数据存储单元中提取注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间以及谐振频率值；

步骤S2：数据处理单元实时获取谐振频率，并对连续获取谐振频率的时间点进行相减，获取间隔时间；预设间隔时间阈值；

若当前为注水阶段，则数据处理单元将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减，获取注水频率变化值AZ；预设注水频率变化值阈值AZs；当AZ大于AZs，则数据处理单元发送注水故障的报警信息至报警模块；当AZ小于等于AZs，则正常；

若当前为排水阶段，则数据处理单元将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减，获取排水频率变化值AP；预设排水频率变化值阈值为APs；当AP小于APs，则数据处理单元发送排水故障的报警信息至报警模块；当AP大于等于APs，则正常；

若当前为注水或排水阶段，数据处理单元对连续获取谐振频率的间隔时间进行计算；若计算获取的间隔时间大于预设间隔时间阈值，则数据处理单元发送注水或排水故障的报警信息至报警模块；若计算获取的间隔时间小于等于预设间隔时间阈值，则正常；

步骤S3：若注水阶段或排水阶段获取谐振频率的间隔时间正常，以及注水频率变化值或排水频率变化值均正常；则有：

若当前为注水阶段，数据处理单元根据水位-频率标准曲线获取谐振频率对应的水位，从而获取注水阶段间隔时间内水位的变化量；

数据处理单元根据间隔时间内水位的变化量获取单位时间内水位上升率VS；

数据处理单元将不同类型的注水阶段的标准注水时间标记为Ti，将实时注水水位标记为HZ，将注水目标标准水位标记为HS；将目标标准洗涤总时间标记为TZ，将计时单元开始计时到当前时间点的时间段标记为T；其中i表示洗衣机不同类型注水阶段的编号；i＝1,2……i；

根据计算公式

若当前为排水阶段，数据处理单元根据水位-频率标准曲线获取谐振频率对应的水位，从而获取排水阶段间隔时间内水位的变化量；

数据处理单元根据间隔时间内水位的变化量获取单位时间内水位下降率VX；

数据处理单元将不同类型的排水阶段的标准注水时间标记为Tj，将实时排水水位标记为HP，排水目标标准水位为0；其中j表示洗衣机不同类型排水阶段的编号；j＝1,2……j；

根据计算公式

在本申请中，所述报警模块用于对获取的报警信息进行蜂鸣声报警，提示用户洗衣机注水或排水发生故障。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：本发明通过人机交互界面显示洗衣机的洗涤剩余时间和水位，以及用户在人机交互界面对洗衣机的设置进行操作，将获取的注水目标标准水位和目标标准洗涤总时间发送至洗涤控制中心；数据采集模块对压力传感器中的实时谐振频率进行采集，并发送至洗涤控制中心；洗涤控制中心对获取的注水目标标准水位、目标标准洗涤总时间及谐振频率值进行存储和分析处理；所述洗涤控制中心设置有存储单元、计时单元以及数据处理单元；具体地，数据处理单元将连续获取的谐振频率的计时时间点相减获取间隔时间，预设间隔时间阈值；在注水阶段，将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减获取注水频率变化值，若大于预设注水频率变化值阈值，则发送注水故障的报警信息至故障模块；在排水阶段，将每次获取的谐振频率与上次获取的谐振频率相减获取排水频率变化值，若小于预设排水频率变化值阈值，则发送排水故障的报警信息至故障模块；在注水或排水阶段，若获取谐振频率的间隔时间大于预设间隔时间阈值，则发送注水或排水故障的报警信息至故障模块；若上述注水或排水阶段都正常，则根据水位-频率标准曲线获取谐振频率对应的水位，获取注水或排水阶段的间隔时间内的水位变化量，从而获取单位时间内水位上升率或水位下降率；根据洗衣机设备自带的不同类型的标准注水时间或标准排水时间、当前实时注水水位或实时排水水位、注水目标标准水位或排水目标标准水位、目标标准洗涤总时间以及计时时间段计算相应的剩余实际洗涤总时间，并实时发送至人机交互界面进行显示。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。