本發(fā)明涉及凈水機(jī)設(shè)備與人工智能，具體涉及一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法及裝置、計(jì)算設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、智能凈水機(jī)成為現(xiàn)代生活的重要組成部分，集成了多種傳感器和控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)和機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)。然而，與所有智能設(shè)備一樣，智能凈水機(jī)在使用過(guò)程中也可能出現(xiàn)各種問(wèn)題，需要進(jìn)行定期維護(hù)和故障排查。

2、傳統(tǒng)的維護(hù)方法通常需要工程師上門(mén)服務(wù)，不僅效率低下，而且成本較高。公開(kāi)號(hào)為cn108646654b的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)了一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，根據(jù)故障數(shù)據(jù)在維護(hù)終端編輯遠(yuǎn)程維護(hù)指令包，對(duì)與待維護(hù)開(kāi)關(guān)件編號(hào)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)件根據(jù)開(kāi)關(guān)控制指令，調(diào)節(jié)其啟?；蜷_(kāi)關(guān)量。維護(hù)員可遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)待維護(hù)開(kāi)關(guān)件的開(kāi)關(guān)量。盡管實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)凈水機(jī)開(kāi)關(guān)件的功能，但未預(yù)測(cè)濾芯的剩余壽命，濾芯的剩余壽命預(yù)測(cè)對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，可以避免因?yàn)V芯過(guò)度使用而導(dǎo)致凈水效果的下降。公開(kāi)號(hào)為cn109406132a的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，提出一種濾芯壽命監(jiān)測(cè)方法，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的目標(biāo)物質(zhì)的濃度確定濾芯壽命，從而可以避免未正確識(shí)別濾芯壽命而導(dǎo)致的相關(guān)問(wèn)題，例如可以避免壽命末期的濾芯仍然服役而導(dǎo)致凈化性能下降的情況。但該方法主要依賴(lài)單一目標(biāo)物質(zhì)的濃度來(lái)判斷濾芯壽命，濾芯的性能下降涉及多個(gè)因素。僅僅依據(jù)一個(gè)指標(biāo)無(wú)法全面反映濾芯的實(shí)際狀況，導(dǎo)致判斷結(jié)果存在偏差。由于濾芯的使用環(huán)境和條件隨時(shí)間隨時(shí)發(fā)生變化。該方法沒(méi)有提供對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，因此對(duì)濾芯壽命的判斷不夠準(zhǔn)確。公開(kāi)號(hào)為cn115108605a的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)一種濾芯壽命監(jiān)控方法，根據(jù)電阻值計(jì)算反映出凈水的凈化程度，當(dāng)電阻值小于電阻閾值時(shí)，在保持工作狀態(tài)下繼續(xù)濾水或停機(jī)停止濾水的情況下選擇性啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)。該方法也是僅僅依據(jù)一個(gè)指標(biāo)，無(wú)法全面反映濾芯的實(shí)際狀況，導(dǎo)致判斷結(jié)果存在偏差，以及，同樣沒(méi)有提供對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，因此對(duì)濾芯壽命的判斷不夠準(zhǔn)確。

3、因此，如何研發(fā)一種有效的智能凈水機(jī)線(xiàn)上維護(hù)系統(tǒng)成為亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述智能凈水機(jī)濾剩余芯壽命預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率較低問(wèn)題的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法及裝置、計(jì)算設(shè)備。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，包括：

3、獲取所述智能凈水機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括水中溶解物質(zhì)濃度、凈水機(jī)出水量、消耗功率以及設(shè)備溫度，所述濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)包括水質(zhì)電流信號(hào)、礦物質(zhì)濃度以及過(guò)濾器的進(jìn)出口壓差；

4、將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測(cè)所述濾芯的剩余壽命，其中，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型引入記憶網(wǎng)絡(luò)層；

5、根據(jù)所述濾芯的剩余壽命以及所述運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)所述凈水機(jī)的開(kāi)關(guān)件。

6、在一種可選的方式中，所述方法還包括：當(dāng)所述濾芯的剩余壽命超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，啟動(dòng)預(yù)警程序。

7、在一種可選的方式中，將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型之前，提取所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)的衰減特征，其中，所述衰減特征包括雜質(zhì)濃度、壓差、溫度、流量、電流信號(hào)以及礦物質(zhì)濃度。

8、在一種可選的方式中，所述記憶網(wǎng)絡(luò)層包括記憶存儲(chǔ)層、記憶更新層以及融合層；其中，所述記憶存儲(chǔ)層，用于存儲(chǔ)之前的輸入信息；所述記憶更新層，用于根據(jù)新輸入的信息更新存儲(chǔ)記憶信息；所述融合層，用于融合所述記憶信息。

9、在一種可選的方式中，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型包括輸入層、反卷積殘差網(wǎng)絡(luò)層、時(shí)序網(wǎng)絡(luò)層、鏡像對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)判別器與兩個(gè)生成器以及輸出層，其中，所述時(shí)序網(wǎng)絡(luò)層為雙向gru層。

10、在一種可選的方式中，所述記憶網(wǎng)絡(luò)層為由多個(gè)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的遞歸網(wǎng)絡(luò)，所述多個(gè)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)反饋因子函數(shù)連接。

11、在一種可選的方式中，所述反饋因子函數(shù)的表達(dá)式為：

12、

13、其中，e為網(wǎng)絡(luò)反饋因子；x(t)為網(wǎng)絡(luò)在時(shí)刻t的輸入向量；w為網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重矩陣；c為常數(shù)向量；u(t)為網(wǎng)絡(luò)在時(shí)刻t的輸出向量，x(t)t為x(t)的轉(zhuǎn)置。

14、在一種可選的方式中，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型的梯度下降函數(shù)為：

15、

16、其中，θj為第j個(gè)權(quán)重，α′＝α×ej，j(θj)為損失函數(shù)，α為學(xué)習(xí)率，ej為第j層的網(wǎng)絡(luò)反饋因子，：＝為賦值符號(hào)，為j(θj)對(duì)θj的偏導(dǎo)數(shù)。

17、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)裝置，包括：

18、獲取模塊，用于獲取所述智能凈水機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括水中溶解物質(zhì)濃度、凈水機(jī)出水量、消耗功率以及設(shè)備溫度，所述濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)包括水質(zhì)電流信號(hào)、礦物質(zhì)濃度以及過(guò)濾器的進(jìn)出口壓差；

19、預(yù)測(cè)模塊，用于將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測(cè)所述濾芯的剩余壽命，其中，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型引入記憶網(wǎng)絡(luò)層；

20、調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述濾芯的剩余壽命以及所述運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)所述凈水機(jī)的開(kāi)關(guān)件。

21、根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線(xiàn)，所述處理器、所述存儲(chǔ)器和所述通信接口通過(guò)所述通信總線(xiàn)完成相互間的通信；

22、所述存儲(chǔ)器用于存放至少一可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令使所述處理器執(zhí)行上述智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法對(duì)應(yīng)的操作。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的方案，獲取所述智能凈水機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括水中溶解物質(zhì)濃度、凈水機(jī)出水量、消耗功率以及設(shè)備溫度，所述濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)包括水質(zhì)電流信號(hào)、礦物質(zhì)濃度以及過(guò)濾器的進(jìn)出口壓差；將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測(cè)所述濾芯的剩余壽命，其中，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型引入記憶網(wǎng)絡(luò)層；根據(jù)所述濾芯的剩余壽命以及所述運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)所述凈水機(jī)的開(kāi)關(guān)件。本發(fā)明通過(guò)在鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型中引入記憶網(wǎng)絡(luò)層，可以實(shí)現(xiàn)累計(jì)向量的輸入，進(jìn)而更加精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)濾芯的剩余壽命。

24、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，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括：當(dāng)所述濾芯的剩余壽命超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，啟動(dòng)預(yù)警程序。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型之前，提取所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)的衰減特征，其中，所述衰減特征包括雜質(zhì)濃度、壓差、溫度、流量、電流信號(hào)以及礦物質(zhì)濃度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述記憶網(wǎng)絡(luò)層包括記憶存儲(chǔ)層、記憶更新層以及融合層；其中，所述記憶存儲(chǔ)層，用于存儲(chǔ)之前的輸入信息；所述記憶更新層，用于根據(jù)新輸入的信息更新存儲(chǔ)記憶信息；所述融合層，用于融合所述記憶信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型包括輸入層、反卷積殘差網(wǎng)絡(luò)層、時(shí)序網(wǎng)絡(luò)層、鏡像對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)判別器與兩個(gè)生成器以及輸出層，其中，所述時(shí)序網(wǎng)絡(luò)層為雙向gru層。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述記憶網(wǎng)絡(luò)層為由多個(gè)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的遞歸網(wǎng)絡(luò)，所述多個(gè)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)反饋因子函數(shù)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述反饋因子函數(shù)的表達(dá)式為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型的梯度下降函數(shù)為：

9.一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線(xiàn)，所述處理器、所述存儲(chǔ)器和所述通信接口通過(guò)所述通信總線(xiàn)完成相互間的通信；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能凈水機(jī)線(xiàn)上控制調(diào)節(jié)方法及裝置、計(jì)算設(shè)備，其中方法包括：獲取所述智能凈水機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括水中溶解物質(zhì)濃度、凈水機(jī)出水量、消耗功率以及設(shè)備溫度，所述濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)包括水質(zhì)電流信號(hào)、礦物質(zhì)濃度以及過(guò)濾器的進(jìn)出口壓差；將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和濾芯狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測(cè)所述濾芯的剩余壽命，其中，所述鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型引入記憶網(wǎng)絡(luò)層；根據(jù)所述濾芯的剩余壽命以及所述運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)所述凈水機(jī)的開(kāi)關(guān)件。本發(fā)明通過(guò)在鏡像對(duì)稱(chēng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型中引入記憶網(wǎng)絡(luò)層，可以實(shí)現(xiàn)累計(jì)向量的輸入，進(jìn)而更加精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)濾芯的剩余壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：段黎維,胡海文,楊偉強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津順錦鵬科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10