本發(fā)明涉及凈水系統(tǒng)設(shè)備，具體涉及一種凈水濾芯的壽命修正方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，現(xiàn)有技術(shù)中的凈水系統(tǒng)通常采用固定時(shí)間和通水量來(lái)進(jìn)行濾芯壽命的告警。采用固定時(shí)間維度來(lái)提醒更換濾芯，過(guò)于機(jī)械化和單一化，常發(fā)生安裝的凈水系統(tǒng)還未使用就已提醒濾芯更換告警。為了更精確地評(píng)估凈水濾芯壽命，現(xiàn)有技術(shù)多數(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凈化前后的水質(zhì)參數(shù)，如ph值、硬度、溶解性固體含量等，來(lái)評(píng)估濾芯的凈化效果，但其未能考慮水溫對(duì)于水質(zhì)分析及濾芯性能以及水中溶解物質(zhì)的溶解度、化學(xué)反應(yīng)速率以及微生物活性等因素的影響，進(jìn)而影響水質(zhì)和濾芯的凈化效率。

2、如記載在公開(kāi)號(hào)為cn117454648a的專利中的凈水器濾芯的壽命預(yù)測(cè)方法、裝置、凈水器和存儲(chǔ)介質(zhì)，其公開(kāi)了，根據(jù)濾芯的制水流速和時(shí)間維度的濾芯使用時(shí)長(zhǎng)得到剩余壽命預(yù)估模型，根據(jù)所述剩余壽命預(yù)估模型，確定所述濾芯的制水流速的衰減度達(dá)到衰減度閾值所需要的時(shí)長(zhǎng)，將所述時(shí)長(zhǎng)作為所述濾芯的剩余使用時(shí)長(zhǎng)，從而對(duì)濾芯的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。但其直接進(jìn)行模型預(yù)測(cè)，忽略了自來(lái)水水質(zhì)數(shù)據(jù)可能因水溫波動(dòng)等因素導(dǎo)致的誤差，這種誤差如果未經(jīng)有效校正，將直接影響水質(zhì)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和濾芯壽命評(píng)估的可靠性。因此，如何開(kāi)發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)及校正凈水濾芯壽命的凈水濾芯壽命修正方法成為了亟待解決的問(wèn)題。

3、本技術(shù)指在建立一種凈水濾芯的壽命修正方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的第一目的是提供一種凈水濾芯的壽命修正方法，包括如下步驟：

2、基于凈水系統(tǒng)的通水流量獲取其水效等級(jí)；

3、根據(jù)所述水效等級(jí)判斷是否需要獲取進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)；

4、當(dāng)獲取到進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)后對(duì)所述光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到自來(lái)水的第一光譜數(shù)據(jù)；

5、將所述第一光譜數(shù)據(jù)輸入至預(yù)訓(xùn)練的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型，對(duì)所凈化水的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集；

6、獲取凈化后的凈化水的光譜數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，作為第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集；

7、將所述第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集和所述第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比；

8、根據(jù)對(duì)比結(jié)果，對(duì)所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正以更新凈水系統(tǒng)的濾芯壽命。

9、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述水效等級(jí)判斷是否需要獲取進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)，包括以下步驟：

10、根據(jù)所述水效等級(jí)確定所述凈水系統(tǒng)的凈水濾芯所處使用階段；

11、若所述凈水濾芯處于中期或后期使用階段，則采集進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)；

12、將所述進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的進(jìn)水閾值光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比；

13、根據(jù)對(duì)比結(jié)果，判斷是否達(dá)到進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)；

14、若未達(dá)到進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，則獲取進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理。

15、進(jìn)一步地，所述對(duì)所述光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到自來(lái)水的第一光譜數(shù)據(jù)之前，還包括以下步驟：

16、基于所述進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)獲取所述進(jìn)水的水溫；

17、判斷所述進(jìn)水的水溫是否屬于閾值水溫區(qū)間；

18、若屬于，則對(duì)所述進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

19、若不屬于，則對(duì)所述進(jìn)水的水溫進(jìn)行校正，直至達(dá)到閾值水溫區(qū)間，再次采集進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理。

20、進(jìn)一步地，所述第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集包括經(jīng)所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的凈化水的ph值指標(biāo)、水溫指標(biāo)、濁度指標(biāo)、tds指標(biāo)、cod指標(biāo)、toc水質(zhì)指標(biāo)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)；所述第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集包括凈化后經(jīng)檢測(cè)的凈化水的ph值指標(biāo)、水溫指標(biāo)、濁度指標(biāo)、tds指標(biāo)、cod指標(biāo)、toc水質(zhì)指標(biāo)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

21、進(jìn)一步地，所述將所述第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集和所述第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比，包括以下步驟：

22、將所述第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集中的每一項(xiàng)指標(biāo)分別與所述第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集中對(duì)應(yīng)的該項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比；

23、分別計(jì)算出每一項(xiàng)指標(biāo)之間的差值；

24、當(dāng)所有所述差值均未超過(guò)對(duì)應(yīng)的第一指標(biāo)閾值時(shí)，則對(duì)比結(jié)果為達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)；

25、當(dāng)所述差值中存在至少一項(xiàng)所述差值超過(guò)對(duì)應(yīng)的所述第一指標(biāo)閾值時(shí)，則對(duì)比結(jié)果為未達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)。

26、進(jìn)一步地，所述根據(jù)對(duì)比結(jié)果，對(duì)所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正以更新凈水系統(tǒng)的濾芯壽命，包括以下步驟：

27、當(dāng)對(duì)比結(jié)果為未達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將所述第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集輸入至所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型中覆蓋其對(duì)應(yīng)的第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集，進(jìn)行迭代訓(xùn)練，以完成對(duì)模型的修正，進(jìn)而更新濾芯剩余壽命。

28、進(jìn)一步地，還包括構(gòu)建水質(zhì)預(yù)測(cè)模型，包括以下步驟：

29、使用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型搭建水質(zhì)預(yù)測(cè)模型；

30、初始化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

31、對(duì)所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行迭代訓(xùn)練以得到預(yù)訓(xùn)練的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型。

32、進(jìn)一步地，所述初始化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，包括以下步驟：

33、輸入層，設(shè)置若干個(gè)神經(jīng)元以匹配輸入的水質(zhì)數(shù)據(jù)集的維度；

34、卷積層，設(shè)置3個(gè)卷積層以提取所述水質(zhì)數(shù)據(jù)集中的特征信息，卷積核分別為32、64、128；

35、激活層，設(shè)置relu函數(shù)作為激活函數(shù)；

36、全連接層，將所提取的所述特征信息映射到水質(zhì)數(shù)據(jù)集；

37、輸出層，設(shè)置與所述水質(zhì)數(shù)據(jù)集維度相同的神經(jīng)元數(shù)量，并將softmax?函數(shù)作為激活函數(shù)，以輸出預(yù)測(cè)結(jié)果。

38、進(jìn)一步地，所述對(duì)所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行迭代訓(xùn)練以得到預(yù)訓(xùn)練的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型，包括以下步驟：

39、采集自來(lái)水的光譜數(shù)據(jù)，其中，所述自來(lái)水的光譜數(shù)據(jù)通過(guò)多參數(shù)水質(zhì)傳感器獲取；

40、經(jīng)凈水濾芯對(duì)所述自來(lái)水進(jìn)行凈化處理并同步采集凈化后的凈化水的光譜數(shù)據(jù)，其中，所述凈化水的光譜數(shù)據(jù)通過(guò)多參數(shù)水質(zhì)傳感器獲?。?/p>

41、對(duì)所述自來(lái)水的光譜數(shù)據(jù)及凈化水的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以得到自來(lái)水水質(zhì)數(shù)據(jù)集及預(yù)處理的凈化水水質(zhì)數(shù)據(jù)集；

42、在所述自來(lái)水水質(zhì)數(shù)據(jù)集及凈化水水質(zhì)數(shù)據(jù)集上標(biāo)注水質(zhì)指標(biāo)類別，并根據(jù)標(biāo)注的水質(zhì)指標(biāo)類別將所述自來(lái)水水質(zhì)數(shù)據(jù)集及凈化水水質(zhì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行逐項(xiàng)分類，以形成輸入數(shù)據(jù)集；

43、在所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型中對(duì)所述輸入數(shù)據(jù)集進(jìn)行迭代訓(xùn)練，定義損失函數(shù)和adam優(yōu)化器進(jìn)行模型參數(shù)迭代優(yōu)化，當(dāng)在連續(xù)迭代過(guò)程中所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型的損失不再明顯下降或達(dá)到預(yù)設(shè)迭代次數(shù)時(shí)，停止迭代輸出模型參數(shù)更新所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型，以得到預(yù)訓(xùn)練的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型。

44、進(jìn)一步地，所述自來(lái)水的光譜數(shù)據(jù)包括閾值水溫區(qū)間內(nèi)的所述凈水濾芯處于中期使用階段、后期使用階段的多次采樣的自來(lái)水的光譜數(shù)據(jù)。

45、進(jìn)一步地，所述基于凈水系統(tǒng)的通水流量獲取其水效等級(jí)，包括以下步驟：

46、在凈水系統(tǒng)的使用過(guò)程中，分別獲取所述自來(lái)水的總進(jìn)水量qf、凈化水的總凈水量qp、廢水的總濃水量qr；

47、計(jì)算水量計(jì)量誤差率，根據(jù)所述水量計(jì)量誤差率進(jìn)行流量校驗(yàn)；

48、判斷所述流量校驗(yàn)是否通過(guò)，當(dāng)所述流量校驗(yàn)通過(guò)時(shí)，則計(jì)算凈水率y，根據(jù)所述凈水率y評(píng)估所述凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)；

49、當(dāng)所述流量校驗(yàn)不通過(guò)時(shí)，提示流量計(jì)異?；騼羲到y(tǒng)漏水預(yù)警。

50、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述凈水率y評(píng)估所述凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)，包括以下步驟：

51、當(dāng)所述凈水率y大于第一水效閾值時(shí)，評(píng)估所述凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)為1級(jí)，確定所述凈水濾芯處于初始使用階段；

52、當(dāng)所述凈水率y小于第一水效閾值且大于或等于第二水效閾值時(shí)，評(píng)估所述凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)為2級(jí)，確定所述凈水濾芯處于中期使用階段；

53、當(dāng)所述凈水率y小于第二水效閾值且大于或等于第三水效閾值時(shí)，評(píng)估所述凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)為3級(jí)，確定所述凈水濾芯處于后期使用階段；

54、當(dāng)所述凈水率y小于第三水效閾值時(shí)，評(píng)估所述凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)為4級(jí)，確定所述凈水濾芯處于報(bào)廢階段。

55、本發(fā)明的第二目的是提供一種凈水濾芯的壽命修正系統(tǒng)，包括以下模塊：

56、水效等級(jí)評(píng)估模塊，用以基于凈水系統(tǒng)的通水流量獲取其水效等級(jí)；

57、預(yù)測(cè)條件判定模塊，用以根據(jù)所述水效等級(jí)判斷是否需要獲取進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)；

58、預(yù)處理模塊，用以當(dāng)獲取到進(jìn)水的光譜數(shù)據(jù)后對(duì)所述光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到自來(lái)水的第一光譜數(shù)據(jù)；

59、水質(zhì)預(yù)測(cè)模塊,用以將所述自來(lái)水的第一光譜數(shù)據(jù)輸入至預(yù)訓(xùn)練的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型，對(duì)所述自來(lái)水凈化后的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集；

60、水質(zhì)采集模塊，用以獲取凈化后的凈化水的光譜數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，作為第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集；

61、凈水濾芯壽命修正模塊，用以將所述第一水質(zhì)數(shù)據(jù)集和所述第二水質(zhì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比；

62、根據(jù)對(duì)比結(jié)果，對(duì)所述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正以更新凈水系統(tǒng)的濾芯壽命。

63、本發(fā)明的第三目的是提供一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)凈水濾芯的壽命修正方法。

64、本發(fā)明的第四目的是提供一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)凈水濾芯的壽命修正方法。

65、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

66、本發(fā)明涉及一種凈水濾芯的壽命修正方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。通過(guò)評(píng)估凈水系統(tǒng)的水效等級(jí)來(lái)確定是否需要獲取自來(lái)水的光譜數(shù)據(jù)，進(jìn)而調(diào)用預(yù)訓(xùn)練的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型對(duì)自來(lái)水凈化后的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)時(shí)獲取的凈水水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性的評(píng)估，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)預(yù)測(cè)模型的校正和凈水濾芯壽命的更新，不僅提高了對(duì)凈水濾芯壽命監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，還有效地為用戶帶來(lái)了更加便捷、舒適、安全的飲水體驗(yàn)。

67、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。