一种净水器滤芯寿命的预测方法技术

本发明专利技术提供了一种净水器滤芯寿命的预测方法，属于净水器技术领域，包括以下步骤：判断预警的净水器滤芯是否可用；计算得到净水器滤芯的实际使用寿命；提取净水器滤芯的实际使用寿命以及净水器滤芯是否可用信息的特征值，并统一特征值的数据维度；训练多元线性回归模型；利用梯度下降法对训练后的多元线性回归模型进行优化；预测当前所有未达到预警阈值的净水器滤芯寿命。本发明专利技术采用大数据和人工智能的模式，通过结果数据驱动的方式反向对滤芯使用数据做回归分析，找出实际滤芯使用数据和分析数据的差异并做校准，从而达成使用个性化以及数据准确的目的，解决了净水设备在实际使用过程中，滤芯寿命监测不准导致饮水安全隐患的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种净水器滤芯寿命的预测方法
本专利技术属于净水器
，尤其涉及一种净水器滤芯寿命的预测方法。
技术介绍
近年来，伴随着工业的发展，全国各地关于水污染相关报道层出不穷，同时，人们对饮水健康与安全也越发重视，净水器等相关净水设备销量连年增长。究其根本原因，由于自来水管网建成年代久远，水管中铁锈沉积以及高楼层房屋的二次供水，这其中诸多环节的不可控因素，使得饮水末端出水堪忧。现有的净水设备中，按功能来区分，最常见的为超滤净水器、反渗透净水器。无论是哪一类净水器，滤芯种类通常包含PP棉滤芯、活性炭滤芯、反渗透膜滤芯、纳滤反渗透膜滤芯、离子交换树脂滤芯等。从滤芯的过滤吸附机理上来看，都是利用其物理、化学特性，即孔径过滤、物理吸附、电荷排斥、离子交换等技术，达到过滤、吸附、分离的目的，但其功能和流量并非一成不变，随着使用时间的延长和净化水量的增加，其功能或者流量都会减小，即人们常说的寿命消耗。目前行业内对于滤芯寿命的界定，通常的做法是，人工判断，且仅对初始状态做了评估，未考虑到区域水质差异造成的滤芯消耗程度差异，同时未利用大数据和人工智能技术做自动化分析校准真实使用情况。现有技术缺陷：在当下净水行业，净水设备实际使用过程中，滤芯寿命监测或者评估主要通过两种模式进行，一是倒计时模式，即从滤芯安装开始倒计时开始，到期寿命终结；二是流量模式，即从滤芯安装开始计算过水量，到过水量达到一定限值时寿命终结。从两种模式可以看出，无论是哪一种，都没有把各地的水质差异纳入计算，并且一个地区的水质也不是一成不变，而是采用简单粗暴的模式，所以无法从根本上解决实际使用过程中滤芯寿命评估“准”的问题，并且都是通过人工方式来测定，效率很低，无法做到规模化。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种净水器滤芯寿命的预测方法，解决净水设备在实际使用过程中，滤芯寿命监测不准导致饮水安全隐患的问题，以及目前的寿命检测通常依赖人工判定的模式，无法做到规模化的数据分析。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：本方案提供一种净水器滤芯寿命的预测方法，包括以下步骤：S1、判断预警的净水器滤芯是否可用；S2、将可用的净水器滤芯进行加标处理，得到净水器滤芯的实际使用寿命；S3、提取净水器滤芯的实际使用寿命以及净水器滤芯是否可用信息的特征值，并统一特征值的数据维度；S4、利用所述统一维度后的特征值训练多元线性回归模型；S5、利用梯度下降法对训练后的多元线性回归模型进行优化；S6、利用优化后的多元线性回归模型预测当前所有未达到预警阈值的净水器滤芯寿命，完成对净水器滤芯寿命的预测。进一步地，所述步骤S3中所述特征值包括：针对PP棉滤芯提取的特征值、针对前置活性炭滤芯提取的特征值、针对后置活性炭滤芯提取的特征值以及针对RO膜滤芯提取的特征值。再进一步地，所述针对PP棉滤芯提取的特征值包括：PP棉滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、水质浊度以及用水总流量；所述针对前置活性炭滤芯提取的特征值包括：前置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、余氯含量以及用水总流量；所述针对后置活性炭滤芯提取的特征值包括：后置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命以及用水总流量；所述针对RO膜滤芯提取的特征值包括：RO膜滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、源水TDS均值以及用水总流量。再进一步地，所述PP棉滤芯已使用天数和实际测量寿命的表达式如下：Lp＝Tb*Dq其中，Lp表示PP棉滤芯已使用天数和实际测量寿命，Tb表示水质浊度，Dq表示当前流量累计值与前值的流量差值；所述前置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命的表达式如下：Lc＝C1*Dq其中，Lc表示前置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命，C1表示通过余氯传感器获取的水质余氯信息；所述RO膜滤芯已使用天数和实际测量寿命的表达式如下：Lk＝C1*R*Dq*TDS其中，Lk表示RO膜滤芯已使用天数和实际测量寿命，R表示渗透出水量与进水量的比值，TDS表示由TDS传感器获取的水质总固体溶解量。再进一步地，所述步骤S5中优化多元线性回归模型的表达式如下：ak+1＝ak+ρks-(k)其中，ak+1表示在梯度方向上优化后的多元线性回归模型，ak表示多元线性回归模型计算的当前值，ρk表示梯度方向上的搜索步长，s-(k)表示梯度负方向。再进一步地，所述步骤S6中多元线性回归模型的预测函数的表达式如下：y＝β0+β1x1+β2x2+...+βpxp+ε其中，y表示多元线性回归模型的预测函数，ε表示随机误差，βp表示偏回归常数和回归常数，xp表示输入的特征值。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用大数据和人工智能的模式，通过结果数据驱动的方式反向对滤芯使用数据做回归分析，找出实际滤芯使用数据和分析数据的差异并做校准，从而达成使用个性化以及数据准确的目的，解决了净水设备在实际使用过程中，滤芯寿命监测不准导致饮水安全隐患的问题。(2)本专利技术的滤芯寿命校准基于用户实际用水数据和实际所在位置的水源水质数据，做到用户滤芯寿命扣减的“千人千面”，达到个性化使用目的，并为后续的业务扩展和商业模式奠定了基础。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。实施例本专利技术以净水器滤芯寿命在实际使用过程中产生的数据为基础，通过大数据和人工智能的方式让滤芯寿命消耗数据变得更趋准，从根本意义上确保客户的持续饮水安全，如图1所示，一种净水器滤芯寿命的预测方法，其实现方法如下：S1、判断预警的净水器滤芯是否可用；本实施例中，对使用到预警阈值的回收滤芯寿命做初步判断，即判断滤芯是否可用以及消耗的寿命值。S2、将可用的净水器滤芯进行加标处理，得到净水器滤芯的实际使用寿命；本实施例中，将初步判断并未使用到预警阈值的滤芯进行加标测定，测定滤芯剩余实用寿命结果。S3、提取净水器滤芯的实际使用寿命以及净水器滤芯是否可用信息的特征值，并统一特征值的数据维度；本实施例中，针对PP棉滤芯提取的特征值包括：PP棉滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、水质浊度以及用水总流量；针对前置活性炭滤芯提取的特征值包括：前置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、余氯含量以及用水总流量；针对后置活性炭滤芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种净水器滤芯寿命的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、判断预警的净水器滤芯是否可用；/nS2、将可用的净水器滤芯进行加标处理，得到净水器滤芯的实际使用寿命；/nS3、提取净水器滤芯的实际使用寿命以及净水器滤芯是否可用信息的特征值，并统一特征值的数据维度；/nS4、利用所述统一维度后的特征值训练多元线性回归模型；/nS5、利用梯度下降法对训练后的多元线性回归模型进行优化；/nS6、利用优化后的多元线性回归模型预测当前所有未达到预警阈值的净水器滤芯寿命，完成对净水器滤芯寿命的预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种净水器滤芯寿命的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、判断预警的净水器滤芯是否可用；
S2、将可用的净水器滤芯进行加标处理，得到净水器滤芯的实际使用寿命；
S3、提取净水器滤芯的实际使用寿命以及净水器滤芯是否可用信息的特征值，并统一特征值的数据维度；
S4、利用所述统一维度后的特征值训练多元线性回归模型；
S5、利用梯度下降法对训练后的多元线性回归模型进行优化；
S6、利用优化后的多元线性回归模型预测当前所有未达到预警阈值的净水器滤芯寿命，完成对净水器滤芯寿命的预测。


2.根据权利要求1所述的净水器滤芯寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤S3中所述特征值包括：针对PP棉滤芯提取的特征值、针对前置活性炭滤芯提取的特征值、针对后置活性炭滤芯提取的特征值以及针对RO膜滤芯提取的特征值。


3.根据权利要求2所述的净水器滤芯寿命的预测方法，其特征在于，所述针对PP棉滤芯提取的特征值包括：PP棉滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、水质浊度以及用水总流量；
所述针对前置活性炭滤芯提取的特征值包括：前置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命、余氯含量以及用水总流量；
所述针对后置活性炭滤芯提取的特征值包括：后置活性炭滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命以及用水总流量；
所述针对RO膜滤芯提取的特征值包括：RO膜滤芯已使用天数和实际测量寿命、当前是否可用状态、当前滤芯剩余寿命...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耿，杨智程，黄鹏，王熙，付贵，曹幼霖，
申请(专利权)人：成都清渟科技有限公司，湖南清渟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51