具体实施方式

本发明涉及一种用于预测预过滤器寿命的系统，所述系统包括水处理装置和控制模块，其中，所述控制模块配置为：记录由流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；绘制FR_n值相对于V_n值的图；存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点；和从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

在整个说明书中，应当理解，为了本发明的目的，术语“通信”应当意味着包括直接或间接通信，有线或无线通信，电通信或非电通信，通过波、辐射以及如本领域已知使用的所有类型的通信。

与其中预过滤器寿命是基于根据实验室结果的预过滤器的性能的整理平均数据的现有方式相反，该系统和方法帮助以最精确的方式预测预过滤器寿命。其中，过滤器寿命可以基于已知在该处需要更换预过滤器的平均水体积来预测。即，通过水处理装置分配的水的“X”体积/已知在该处需要更换预过滤器的水的平均体积。然而，这不是预测预过滤器寿命的最精确的方式，也不是动态的以考虑水质的实时变化。并且，在一段时间内水的输入质量可能发生变化，这在这些系统中没有被考虑。

本发明找到了预测碱性水处理系统中的预过滤器的寿命并报告寿命终点的解决方案。仅在碱性水净化装置的正常运行期间，本发明的发明人开始寻找预测预过滤器寿命的方式，而不必增加任何额外部件且不增加碱性水处理装置的任何额外成本。

此外，本发明人认识到，预过滤器不同于水处理系统的其它过滤器(如果存在)。这是因为其首先面对原水供应，原水供应可以来自不同的来源，很多时候具有预过滤器去除的较大尺寸颗粒，所以存在预过滤器突然堵塞或在一段时间内发生堵塞的高可能性。因此，本发明人开始寻找对该特定问题的特定解决方案。

本发明提供一种用于预测预过滤器寿命的系统，所述系统包括：

A.水处理装置，其包括：

i.入口；

ii.所述入口的下游的预过滤器；

iii.所述预过滤器的更下游的水处理单元；

iv.流量传感器，其位于所述水处理单元的下游；

v.用于分配经处理的水的出口；以及

B.控制模块，其能够：

i.存储由所述流量传感器产生的数据；

ii.存储在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从所述水处理装置分配的体积值(V_n)；

iii.存储预过滤器的更换事件；

其中，所述控制模块配置为：

a)记录由所述流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；

b)绘制FR_n值相对于V_n值的图；

c)存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点；和

d)从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

优选的是，水处理装置优选是具有一个或多个过滤器的水净化装置，并且预过滤器优选位于水处理单元的上游，优选是与输入水或原水接触的第一过滤器。

优选的是，在本发明的系统中，控制模块是水处理装置的一部分或者是远程定位服务器的一部分，优选地当控制模块是远程定位服务器的一部分时，所述控制模块包括通信模块。

优选的是，在本发明的系统中，所述系统还包括显示装置，并且所述显示装置优选是水处理装置或控制模块的一部分，或者是独立的便携式装置。

优选的是，在本发明的系统中，当系统的其它部件、控制模块和/或显示装置没有电连接到水处理装置时，还包括通信模块。

优选的是，在本发明的系统中，水处理装置还包括在水处理单元的上游的压力传感单元，并且优选地，通信模块还能够存储来自压力传感单元的数据以及当压力感测单元检测到小于预定压力值P_min的压力时的事件“E”。

优选的是，在本发明的系统中，当压力传感单元位于预过滤器的下游时，控制模块还被配置为如果在通过水处理单元分配的预定体积值内报告“E”至少“t”次，则报告预过滤器寿命结束。

水处理装置

本发明的水处理装置包括：

i.入口；

ii.所述入口的下游的预过滤器；

iii.所述预过滤器的更下游的水处理单元；

iv.流量传感器，其位于所述水处理单元的下游；

v.用于分配经处理的水的出口；以及

优选的是，本发明的水处理装置是水净化装置，其中提供了用于原水/未处理水进入的入口，并且预过滤器提供在入口的下游并与入口流体连通。

预过滤器：

优选的是，预过滤器是水净化的第一过滤器或阶段，更优选的是，预过滤器旨在从水中去除颗粒物质。更优选的是，预过滤器是沉淀物过滤器。

如果预过滤器不是水净化的第一阶段，那么它至少在水净化过程中的主要过滤阶段之前。

水处理单元：

水处理单元是与预过滤器流体连通的主过滤单元，并且可以是RO膜、微滤膜、超滤膜或任何其它过滤单元。

流量传感器：

流量传感器测量水流量。优选的是，将流量传感器放置在来自水处理单元的经处理的水的流动路径中，这允许测量从系统分配出去的水。FS优选地向控制模块提供输入脉冲，更优选地是当控制模块是水处理装置的一部分或水处理装置内的控制电路时。控制模块或控制电路能够基于来自流量传感器的输入测量流速，并计算通过它的水量。

控制电路：

本发明的水处理装置优选包括控制电路，当控制模块是水处理装置的一部分时，所述控制电路可以是控制模块的一部分，或者可以是水处理装置的独立控制单元。

当控制电路是水处理装置的独立控制单元时，其优选地包括微计算机单元(MCU)和适于与控制模块通信并发送关于流量传感器数据等的信息的通信模块。优选的是，控制电路单元的微计算机单元(MCU)负责装置的逻辑控制。MCU形成控制电路智能的座位(seatof control circuit intelligence)。

水处理装置的控制电路能够：

i.存储由所述流量传感器产生的数据；

ii.存储在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从所述水处理装置分配的体积值(V_n)；和

iii.存储预过滤器的更换事件；

并且可以配置为：

a)记录由所述流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；

b)绘制FR_n值相对于V_n值的图；

c)存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点。

d)从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

控制电路还能够存储来自压力传感单元的数据(当存在时)；以及当压力传感单元检测到小于预定压力值P_min的压力时的事件“E”。

优选的是，当压力传感单元位于预过滤器的下游时，控制电路还能够配置为如果在通过水处理单元分配的预定体积值内报告“E”至少“t”次，则报告预过滤器寿命结束。

控制电路还可进一步配置为发送警报以更换预滤器。警报的发送可以经由显示装置或任何其他介质。

控制电路优选能够配置为在预过滤器寿命终点之前发送警报，例如在V_E的80％处，或者可以选择任何这样的值，其给出足够的时间以在预过滤器寿命结束之前更换预过滤器。

通信模块

优选的是，本发明的水处理装置包括通信模块，该通信模块是当在水处理装置中存在时的控制模块或控制电路的一部分，或者是独立的单元。

本发明的通信模块优选地是控制电路的一部分，或者该通信模块然而能够起到作为连接到当存在于装置中时的控制电路或控制模块的独立单元的功能。当控制模块不是装置的一部分时，通信模块负责装置和控制模块之间的数据通信。通信模块还可以配置为与任何其他外部装置通信，例如便携式设备，如电话、笔记本电脑、显示装置等。

通信模块优选地电连接或电子连接到装置的控制电路。

当控制模块在装置外部时，通信模块优选与控制模块建立无线连接。当以合适的方式配置时，通信模块还能够与电子装置或电通信装置建立连接。高度优选的是，通信模块优选配置成与通信装置例如电话或计算机建立无线连接。

通信模块最优选地包括至少一个集成电路，用于建立装置和控制模块或任何其它外部装置之间的连接，视情况而定。高度优选的是，使用基于GSM/CDMA/WCDMA/LTE等技术的无线网络来通过通信模块传递数据。

压力传感单元(LPS)优选的是，所述装置包括压力传感单元，其优选地是低压传感器(LPS)，用于感测输入水压并将该状态传递到控制电路或控制模块。其还起到作为开关的作用。LPS优选与水的输入压力有关。LPS配置为当压力传感单元检测到小于预定压力值P_min的压力时，关闭并报告错误“E”。当输入侧不存在水或者压力低时，LPS开关将断开，并且将报告“E”。如果在输入处存在具有所需压力的水，则LPS开关将打开。如果在通过水处理单元分配的预定体积值内报告“E”至少“t”次，则控制模块还配置成报告预过滤器寿命结束。

控制模块

本发明的控制模块能够；

i.存储由所述流量传感器产生的数据；

ii.存储在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从所述水处理装置分配的体积值(V_n)；和

iii.存储预过滤器的更换事件；

并且配置为：

a)记录由所述流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；

b)绘制FR_n值相对于V_n值的图；

c)存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点。

d)从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

控制模块是水处理装置的一部分或者可以是远程定位服务器的一部分，并且当控制模块是远程定位服务器的一部分时，所述控制模块优选地包括通信模块。

优选地，通信模块进一步能够存储来自压力传感单元的数据(当存在时)；以及当压力传感单元检测到小于预定压力值P_min的压力时的事件“E”。

优选地，当压力传感单元位于预过滤器的下游时，控制模块还配置为如果在通过水处理单元分配的预定体积值内报告“E”至少“t”次，则报告预过滤器寿命结束。

控制模块还可进一步配置为发送警报以更换预滤器。警报的发送可以经由显示装置或任何其他介质。

控制电路可以优选配置为在预过滤器寿命终点之前发送警报，例如在V_E的80％处，或者可以选择任何这样的值，其给出足够的时间以在预过滤器寿命结束之前更换预过滤器。

服务器

优选地，本发明的水处理装置与服务器通信，优选与远程定位服务器通信，并且优选通过无线介质例如因特网。

服务器还可以包括本发明的控制模块。

根据本发明的服务器可以是为其它程序或装置提供功能的计算机程序或装置。

还优选地，服务器与其它外部设备例如便携式装置如电话、笔记本电脑、显示装置等通信，

本发明的服务器可以通过网络例如WAN或LAN或GPRS等来访问。

在服务器的上下文中，用于本发明的目的的术语“远程定位”指通过无线手段连接。

水处理装置的服务器能够：存储由所述流量传感器产生的数据；

v.存储在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从所述水处理装置分配的体积值(V_n)；和

vi.存储预过滤器的更换事件；

并且可以配置为：

e)记录由所述流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；

f)绘制FR_n值相对于V_n值的图；

g)存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点；

h)从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

服务器还能够存储来自压力传感单元的数据(当存在时)；以及当压力传感单元检测到小于预定压力值P_min的压力时的事件“E”。

优选地，当压力传感单元位于预过滤器的下游时，服务器还能够配置为如果在通过水处理单元分配的预定体积值内报告“E”至少“t”次，则报告预过滤器寿命结束。

服务器可以进一步配置为发送警报以更换预滤器。警报的发送可以经由显示装置或任何其他介质。

服务器优选能够配置为在预过滤器寿命终点之前发送警报，例如在V_E的80％处，或者可以选择任何这样的值，其给出足够的时间以在预过滤器寿命结束之前更换预过滤器。

显示装置

根据本发明的系统和方法的预过滤器的预测寿命可显示在显示装置上，该显示装置是水处理装置或控制模块或服务器的一部分，或者是独立的便携式装置。

显示装置优选是水处理装置的用户界面。

最优选地，显示装置具有屏幕，优选LED屏幕，以显示预过滤器寿命。

显示装置能够显示关于水净化器的其它信息，例如连接性、分配的水质、其它过滤器的状态以及这样的类似信息、对使用者或用户有用的数据。

可以有多于一个显示装置，例如一个在水处理装置上、另一个在服务器上和一个在独立装置上、任何一个或其组合。

预过滤器寿命的预测的显示可以是图形的、数字的、统计的，例如用于显示过滤器寿命的颜色、时间线、地图、阶梯、标度、图形、百分比、十进制、分数、金字塔、饼形、圆形、图表、条形图等的显示。

本发明的显示装置也可用于显示更换预过滤器的警报。

如名称所提示的，便携式装置是可便携式的且具有能够经由仪器的通信模块与仪器通信的通信模块的装置。

便携式装置优选包括硬件和软件。

便携式装置包括通信模块，其能够与仪器的通信模块(当存在时)以及与控制模块和/或服务器通信。

便携式装置可以是笔记本电脑、平板电脑、电话、计算机或手持装置。高度优选的是，便携式装置包括移动电话。

高度优选的是，便携式装置通过常规方式例如电、电子或有线或通过无线方式与水处理装置和/或通信模块和/或服务器通信。高度优选的是，便携式装置通过无线方式与水处理装置通信。

也可能的是便携式装置通过中间装置、云、系统、软件等与仪器或服务器通信。

当便携式装置是电话时，水处理系统的信息的显示或用户界面优选通过APP。

方法

本发明提供一种预测预过滤器寿命的方法，所述方法包括以下步骤；

i.提供根据第一方面的系统；

ii.记录V_n值；

iii.记录由流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是预过滤器性能的直接函数；

iv.绘制FR_n值相对于V_n值的图；

v.存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的最小值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点；和

vi.从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

优选的是，所述方法还包括通过显示装置报告预过滤器寿命终点。

对于更可信的绘图，最优选的是开始用至少3个数据点绘图。

以固定间隔V_n收集FR_n的数据点，例如在从水处理装置分配每V升体积的水之后，优选1至50升。

优选的是，根据本发明的方法，当压力传感单元位于预过滤器的下游时，所述方法进一步包括当对于通过水处理单元分配的预定体积值报告“E”至少“t”次时，报告预过滤器寿命的终点，并且优选的是，在事件“E”时报告所述预过滤器的寿命终点推翻在预过滤器寿命期间的V_n的任何阶段时的V_E值。

该方法注意到当预过滤器可以变得如此严重阻塞，使得几乎没有感测到任何已经通过预过滤器的水的压力时的事件，从而指示预过滤器寿命终点。

在比在该处会在体积值内预期的正常或平均预期低压误差的值更高的值处选择次数“t”的值。例如，如果平均，预期在通过水处理单元分配20升中发生一次事件“E”，则如果1升中发生10次“E”，则这是预过滤器寿命终点的指示，因此该值推翻在预过滤器寿命期间的V_n的任何阶段的V_E值。

所述方法还可包括发送警报以更换预滤器。警报的发送可以经由显示装置或任何其他介质。

警报可以在预过滤器寿命终点之前触发，例如在V_E的80％处，或者可以选择任何这样的值，其给出足够的时间以在预过滤器寿命结束之前更换预过滤器。

用途

本发明提供一种系统，其包括：

A.水处理装置，其包括：

i.入口；

ii.所述入口的下游的预过滤器；

iii.所述预过滤器的更下游的水处理单元；

iv.流量传感器，其位于所述水处理单元的下游；

v.用于分配经处理的水的出口；以及

B.控制模块，其能够：

i.存储由所述流量传感器产生的数据；

ii.存储在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从所述水处理装置分配的体积值(V_n)；

iii.存储预过滤器的更换事件；

其中，所述控制模块配置为：

a)记录由流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；

b)绘制FR_n值相对于V_n值的图；

c)存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点。

d)从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)，

用于预测所述水处理装置的预过滤器寿命。

本发明提供一种系统，其包括：

A.水处理装置，其包括：

i.入口；

ii.所述入口的下游的预过滤器；

iii.所述预过滤器的更下游的水处理单元；

iv.流量传感器，其位于所述水处理单元的下游；

v.用于分配经处理的水的出口；以及

B.控制模块，其能够：

i.存储由所述流量传感器产生的数据；

ii.存储在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从所述水处理装置分配的体积值(V_n)；

iii.存储预过滤器的更换事件；

其中，所述控制模块配置为：

a)记录由流量传感器感测的流速值(FR_n)，其中FR_n是水处理系统性能的直接函数；

b)绘制FR_n值相对于V_n值的图；

c)存储预定流速值FR_min；其中FR_min是FR_n的值，小于FR_min的值指示预过滤器寿命终点。

d)从所述图外推以推导(FR_min)处的V_n，所推导的FR_min处的V_n值是指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)。

用于报告所述水处理装置的预过滤器寿命，并且优选地通过显示装置报告。

本发明的系统发送用于更换预滤器的警报的用途。

在本发明的一个示例性实施方式中，控制模块存储由流量传感器产生的数据；在自预过滤器的最后一次更换或安装事件起的给定时间从水处理装置分配的体积值(V_n)，以及预过滤器的更换事件。控制模块还记录由流量传感器感测的流量值(FR_n)。假设在安装装置或更换预过滤器时感测到流速为400ml/min，则将该值相对于体积“0”作图，然后对以预定体积间隔采集的值作图，例如在每50升之后。

预定流速值FR_min存储在控制模块中，例如80ml/min，将该图外推以检查在80ml/min时分配的体积值(V_n)，则其应当是预过滤器的预测寿命。如果假设FR_n值在该处外推以满足80ml/min的这种V_n值为2000升，则这是指V_E，即指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)是2000升，即，在从水处理装置分配2000升的水之后需要更换预过滤器。当压力传感单元位于预过滤器的上游时也是这种情况。然而，当压力传感单元位于预过滤器的下游时，控制模块还在当压力传感单元检测到小于预定压力值P_min的压力时存储事件“E”，并且还配置为如果在通过水处理单元分配的预定体积值内报告“E”至少“t”次，则报告预过滤器寿命结束。因此，如果P_min为5psi且“t”被存储为10次且预定体积值为1升，则如果压力传感单元感测到小于5psi的压力至少10次，即，在预定体积值即1升内10次或更多次，则控制模块被配置成报告预过滤器寿命终点。该寿命终点的报告的发生与无论指示预过滤器寿命的估计体积(V_E)是多少无关。

在上面的个体章节中提及的本发明的各种特征可以加以必要的变更酌情应用于其他章节。因此，一个章节中详述的特征可以与其他章节中详述的特征酌情组合。仅仅出于方便而添加任何章节标题，而不旨在以任何方式限制本公开内容。