[发明专利]一种智能饮用水设备为分布节点的大数据方案

权利要求书

1.一种智能饮用水设备为分布节点的大数据方法，其特征在于，提供一种以智能饮用水设备为分布节点的大数据综合解决方法，其中包括分布式数据采集，自动智能控制，大数据处理特性的综合性解决方案，包括数据信息采集模块，自动智能控制模块，大数据挖掘处理模块三大部分；其中数据信息采集模块包括与饮用水设备冷热水出水口相连接的计时单元一（1.1）和计时单元二（1.2），置于饮用水设备内置接水桶进水口的水位计（1.3），水温传感器一（1.4）和水温传感器二（1.5），分别置于饮用水设备的冷热水箱内；其中所述水位计略微伸出，测量记录饮水机上进水桶的水位；数据信息采集模块（1）通过数据总线与自动智能控制模块（2）相连；定义20秒为一个操作时间段，在一个操作时间段内，同一个用户完成一次接水的操作；当用户进行所述操作时，计时单元一（1.1）或计时单元二（1.2）开始计时，并将所述操作的冷热水出水时间组成一个数值对，数值对的格式为［热水时间秒值，冷水时间秒值］，并发送给自动智能控制模块（2）；当进水口的水位低于进水口水位计（1.3）的阈值时，产生警告信号，并发送给自动智能控制模块（2）；在20秒的操作时间段里，水温传感器一（1.4）和水温传感器二（1.5）定时将冷热水腔内水温数据发送至自动智能控制模块（2）；对于家用和公共场合用饮用水设备，设置不同的静默期；如果在当前静默期内有冷热水数值对数据进来，热水计时值大于零，则饮用水设备正常循环加热，或者启动加热部件开始加热，同时将当前静默期置零，重新开始计数，对冷水计时值类似处理；如果在一个完整静默期内，从数据信息采集模块（1）没有产生任何的冷热计时数据对，则可以判定该饮用水设备无人使用；中央控制单元（2.3）向信息交互单元（2.1）发指令，控制饮用水设备关停加热或制冷部件；通过人机交互单元（2.2），人工设置更为合理的静默期；大数据挖掘处理模块（3），根据分布式数据采集点获得的数据，将更合理的静默期设置数据通过网络连接单元（2.4）分发至中央控制单元（2.3）；对于饮用水设备进水口水位低于设定的阈值的状态，中央控制单元（2.3）将饮用水设备关停，以保护设备本身，同时将所述状态通过网络连接单元（2.4）的实时数据通道发送到大数据挖掘处理模块（3）；大数据挖掘处理模块（3）立即对所述状态进行处理，安排工作人员检修相关设备或者安排水站人员补水送水；大数据挖掘处理模块（3）以下列方向处理从星罗棋布的各处饮用水设备采集的数据：1)、排除季节因素的影响，各个年龄段的客户在接取饮用水时，冷热水的接取有一定的比例；分析所获得的冷热水数值对，获取饮用水设备用户年龄段的数据；2)、通过分析获取的水位计报警数据，结合每次报警的间隔时间，计算饮水设备上进水桶每桶水消耗的时间；3)、通过分析获取的每台饮用水设备的冷热水腔的温度数据，根据获取数据的时间间隔，绘制温度变化曲线；根据1）和2）所获取的数据，动态地调整加热和制冷部件工作的频率；当分析的结果是该饮用水设备用户多是中老年段用户时，用户对热水需求比较大，对热水温度更敏感，则适当地加快加热部件工作的频率，对于制冷部件则需要适当放慢频率；对于用户群多是青少年的场合，则需要相反操作，即加快制冷部件工作的频率，同时放慢加热部件的工作频率；4)、根据1）和2）所获的数据，更加合理安排饮用水设备，布置更合理的水站和维护站；对于用水需求大的地区，需要布置更多水站；对于经常性缺水报警的设备附近，更要适当配置维护站；根据用户年龄段分析的结果，配置不同的饮用水设备；对于中老年用户占优势的场合强化加热部件，多配置加热部件备件；反之，对于青少年多的场合，则要降低加热部件工作频率，更多地考虑制冷端的工作；5)、根据上述方向获得分析数据，大数据挖掘处理模块（3）通过网络连接单元（2.4）动态地发布直接的操作指令给对应设备ID的饮用水设备。

2.根据权利要求1所述的一种智能饮用水设备为分布节点的大数据方法，其特征在于，自动智能控制模块包括信息交互单元（2.1）、人机交互单元（2.2）、中央控制单元（2.3）、网络连接单元（2.4）；其中信息交互单元（2.1）负责接收来自数据信息采集模块（1）的数据、并将中央控制单元（2.3）生成的控制信号发送回饮用水设备的控制部件，实现饮用水设备的自动智能控制；信息交互单元（2.1）与饮用水设备加热制冷部件直接相连；人机交互单元（2.2）通过数据总线连接至中央控制单元（2.3），通过接口将采集加工后的数据输出到饮用水设备的显示设备上，并将人工干预的设定数据回传给中央控制单元（2.3）；设置独立的人机交互单元（2.2），保证有足够的带宽保留给信息交互单元（2.1）和网络连接单元（2.4），从而保持正常的数据流动；网络连接单元（2.4）的主要职责是担当中央控制单元（2.3）和大数据挖掘处理模块（3）之间交互的桥梁。