一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备及其方法

1.本发明涉及滤膜防堵塞技术领域，具体为一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备及其方法。


背景技术：

2.滤膜是处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于胶状悬浮液的分离，现有防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备技术主要有以下三种，第一种超滤技术，超滤技术是利用特殊材料将水过滤，过滤孔径在0.01-0.1微米之间，能有效过滤掉水中悬浮物、胶体颗粒、细菌、病毒等微生物颗粒，过滤效率高。不过，该技术存在的问题是容易堵塞，同时需要耗费较大的能量，第二种反渗透技术，反渗透技术是利用高压力，将水逆向渗透通过特制的半透膜，可以将水中无机盐、重金属、有机化合物等杂质去除，过滤效率较高。但是，该技术过滤流量慢，同时废水排放问题成为难题，第三种是离子交换技术，离子交换技术是利用离子交换树脂将水中阳离子、阴离子通过离子交换作用去除，能有效去除水中的硬度离子、重金属离子等杂质。但是，该技术需要经常更换离子交换树脂，因此费用较高。
3.以上净水技术都有其优点和局限性，无法完全解决滤膜堵塞、效率低的问题，针对这个问题，近年来研发出了一些新型的滤膜防堵技术，比如物化处理对水中杂质进行改性，使之更易被滤掉，使用低温等离子体技术让水中胶体凝聚并沉淀，从而减少滤膜堵塞等，这些新技术仍在研究和实践中，有望推动净水设备技术的不断发展。
4.目前，传统净水设备中普遍存在滤膜堵塞问题，传统净水设备中，滤膜堵塞可能会导致滤膜密度增加、水流量下降，最终造成净水效率降低，需要经常更换滤膜，增加维护成本。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备及其方法，解决了传统净水设备中普遍存在滤膜堵塞问题，传统净水设备中，滤膜堵塞可能会导致滤膜密度增加、水流量下降，最终造成净水效率降低，需要经常更换滤膜，增加维护成本的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，包括滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块、质量检测模块和控制模块；
7.所述控制模块的输出端分别与滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块和质量检测模块的输入端电性连接，所述滤膜识别模块的输出端与清洗模块的输入端电性连接，所述清洗模块的输出端与深度维护模块的输入端电性连接，所述深度维护模块的输出端与质量检测模块的输入端电性连接。
8.优选的，所述滤膜识别模块包括rfid单元和图像识别单元，所述rfid单元采用无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别
系统与特定目标之间建立机械或光学接触，所述图像识别单元由图像分类、目标识别和图像分割组成，所述图像分类是对整张图像进行分类，判断整张图像所属类别，所述目标识别是找到目标可能存在的局部区域进行分类，判断该区域所属类别，所述图像分割是对图像上每个像素点进行分类，判断该像素点所属类别。
9.优选的，所述清洗模块包括高压冲洗单元和刷洗刮除单元，所述高压冲洗单元是通过水枪进行高压冲洗，所述刷洗刮除单元是通过刷子和绒布进行擦拭、刮除。
10.优选的，所述深度维护模块包括化学清洗单元和超声波清洗单元，所述化学清洗单元是选择适宜的化学清洗药剂及合理的清洗方案进行清洗，所述超声波清洗单元是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。
11.优选的，所述质量检测模块包括评估单元，所述评估单元是对清洗后的滤膜进行使用寿命和状态评估，所述评估单元由压差测试和透水率测试组成。
12.优选的，所述控制模块包括信号接收单元和信号输出单元，所述信号接收单元用于进行反馈的信号接收，所述信号输出单元用于进行信号指令的输送。
13.优选的，一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备使用方法，包括以下步骤：
14.步骤一，将拆卸后的滤膜放入滤膜清洗维护装置的容器中；
15.步骤二，滤膜识别模块识别滤膜的品种；
16.步骤三，清洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，去除滤膜表面的污物和杂质；
17.步骤四，深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质；
18.步骤五，质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议。
19.优选的，步骤二中，所述滤膜识别模块是通过rfid技术和图像识别技术中的一种或多种。
20.优选的，步骤三中，所述清洗方式包括高压水冲洗和刷子刮除。
21.工作原理：将拆卸后的滤膜放入滤膜清洗维护装置的容器中，滤膜识别模块识别滤膜的品种，清洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，去除滤膜表面的污物和杂质，深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质，质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议。
22.本发明提供了一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备及其方法。具备以下有益效果：
23.本发明通过将拆卸后的滤膜放入滤膜清洗维护装置的容器中，滤膜识别模块识别滤膜的品种，洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，去除滤膜表面的污物和杂质，深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质，质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议，采用自动化清洗、维护和检测方法，提高了滤膜清洗效果和使用寿命，防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备更加高效、经济、环保，降低净水设备的运行和维护
成本，同时保证净水水质的安全和稳定性。
附图说明
24.图1为本发明的系统结构示意图；
25.图2为本发明的滤膜识别模块的结构示意图；
26.图3为本发明的清洗模块的结构示意图；
27.图4为本发明的深度维护模块的结构示意图；
28.图5为本发明的质量检测模块的结构示意图；
29.图6为本发明的控制模块的结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例：
32.请参阅附图1-附图6，本发明实施例提供一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，包括滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块、质量检测模块和控制模块；
33.控制模块的输出端分别与滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块和质量检测模块的输入端电性连接，滤膜识别模块的输出端与清洗模块的输入端电性连接，清洗模块的输出端与深度维护模块的输入端电性连接，深度维护模块的输出端与质量检测模块的输入端电性连接。
34.采用自动化清洗、维护和检测方法，提高了滤膜清洗效果和使用寿命，滤膜识别模块可自动识别滤膜品种，实现针对性清洗和维护，清洗模块和深度维护模块针对不同滤膜采用相应的清洗方式，确保清洗效果，质量检测模块对滤膜的使用寿命和状态进行评估，为用户提供更准确的维护建议
35.优选的，滤膜识别模块包括rfid单元和图像识别单元，rfid单元采用无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，图像识别单元由图像分类、目标识别和图像分割组成，图像分类是对整张图像进行分类，判断整张图像所属类别，目标识别是找到目标可能存在的局部区域进行分类，判断该区域所属类别，图像分割是对图像上每个像素点进行分类，判断该像素点所属类别。
36.滤膜识别模块识别滤膜的品种，所采用的识别技术为rfid技术和图像识别技术，图像识别技术又采用cnn网络算法。
37.优选的，清洗模块包括高压冲洗单元和刷洗刮除单元，高压冲洗单元是通过水枪进行高压冲洗，刷洗刮除单元是通过刷子和绒布进行擦拭、刮除。
38.清洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，如高压水冲洗、刷子刮除等，去除滤膜表面的污物和杂质。
39.优选的，深度维护模块包括化学清洗单元和超声波清洗单元，化学清洗单元是选
择适宜的化学清洗药剂及合理的清洗方案进行清洗，超声波清洗单元是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。
40.深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质。
41.优选的，质量检测模块包括评估单元，评估单元是对清洗后的滤膜进行使用寿命和状态评估，评估单元由压差测试和透水率测试组成。
42.质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议。
43.优选的，控制模块包括信号接收单元和信号输出单元，信号接收单元用于进行反馈的信号接收，信号输出单元用于进行信号指令的输送。
44.通过信号接收单元和信号输出单元进行指令信号的接收和发射，更好的对其它模块进行控制。
45.优选的，一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备使用方法，包括以下步骤：
46.步骤一，将拆卸后的滤膜放入滤膜清洗维护装置的容器中；
47.步骤二，滤膜识别模块识别滤膜的品种；
48.步骤三，清洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，去除滤膜表面的污物和杂质；
49.步骤四，深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质；
50.步骤五，质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议。
51.优选的，步骤二中，滤膜识别模块是通过rfid技术和图像识别技术中的一种或多种。
52.rfid技术其原理为由reader发射一特定频率的无线电波能量给transponder，用以驱动transponder电路将內部的idcode送出，由reader接收此idcode；transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命，图像识别技术是以图像的主要特征为基础，每个图像都有它的特征，如字母a有个尖，p有个圈，而y的中心有个锐角等，对图像识别时眼动的研究表明，视线总是集中在图像的主要特征上，也就是集中在图像轮廓曲度最大或轮廓方向突然改变的地方，这些地方的信息量最大。
53.优选的，步骤三中，清洗方式包括高压水冲洗和刷子刮除。
54.通过将拆卸后的滤膜放入滤膜清洗维护装置的容器中，滤膜识别模块识别滤膜的品种，洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，去除滤膜表面的污物和杂质，深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质，质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议，采用自动化清洗、维护和检测方法，提高了滤膜清洗效果和使用寿命，防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备更加高效、经济、环保，降低净水设备的运行和维护成本，同时保证净水水质的安全和稳定性。
55.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，其特征在于，包括滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块、质量检测模块和控制模块；所述控制模块的输出端分别与滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块和质量检测模块的输入端电性连接，所述滤膜识别模块的输出端与清洗模块的输入端电性连接，所述清洗模块的输出端与深度维护模块的输入端电性连接，所述深度维护模块的输出端与质量检测模块的输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，其特征在于，所述滤膜识别模块包括rfid单元和图像识别单元，所述rfid单元采用无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，所述图像识别单元由图像分类、目标识别和图像分割组成，所述图像分类是对整张图像进行分类，判断整张图像所属类别，所述目标识别是找到目标可能存在的局部区域进行分类，判断该区域所属类别，所述图像分割是对图像上每个像素点进行分类，判断该像素点所属类别。3.根据权利要求1所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，其特征在于，所述清洗模块包括高压冲洗单元和刷洗刮除单元，所述高压冲洗单元是通过水枪进行高压冲洗，所述刷洗刮除单元是通过刷子和绒布进行擦拭、刮除。4.根据权利要求1所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，其特征在于，所述深度维护模块包括化学清洗单元和超声波清洗单元，所述化学清洗单元是选择适宜的化学清洗药剂及合理的清洗方案进行清洗，所述超声波清洗单元是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。5.根据权利要求1所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，其特征在于，所述质量检测模块包括评估单元，所述评估单元是对清洗后的滤膜进行使用寿命和状态评估，所述评估单元由压差测试和透水率测试组成。6.根据权利要求1所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，其特征在于，所述控制模块包括信号接收单元和信号输出单元，所述信号接收单元用于进行反馈的信号接收，所述信号输出单元用于进行信号指令的输送。7.一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备使用方法，其特征在于应用于根据权利要求1-6所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，包括以下步骤：步骤一，将拆卸后的滤膜放入滤膜清洗维护装置的容器中；步骤二，滤膜识别模块识别滤膜的品种；步骤三，清洗模块根据识别结果选择合适的表面清洗方式，去除滤膜表面的污物和杂质；步骤四，深度维护模块根据滤膜品种进行化学清洗或超声波清洗，深入清理滤膜内部污染物质；步骤五，质量检测模块对清洗后的滤膜进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议。8.根据权利要求7所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备使用方法，其特征在于，步骤二中，所述滤膜识别模块是通过rfid技术和图像识别技术中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备使用方法，其特征在于，步骤三中，所述清洗方式包括高压水冲洗和刷子刮除。

技术总结
本发明涉及滤膜防堵塞技术领域，公开了一种防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备，包括滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块、质量检测模块和控制模块；所述控制模块的输出端分别与滤膜识别模块、清洗模块、深度维护模块和质量检测模块的输入端电性连接。通过滤膜识别模块识别滤膜品种，清洗模块清洗去除滤膜表面的污物和杂质，深度维护模块深入清理滤膜内部污染物质，质量检测模块进行压差测试和透水率测试等评估，判断滤膜的使用寿命和状态，输出维护建议，提高了滤膜清洗效果和使用寿命，防止滤膜堵塞、增加滤膜效率的净水设备更加高效、经济、环保，降低净水设备的运行和维护成本，同时保证净水水质的安全和稳定性。同时保证净水水质的安全和稳定性。


技术研发人员：吴宁 郝楚堂 丰凯瑞 赵兹迪 李威 邱成军 邓安安 覃元杰 邹清川 邹焕鑫
受保护的技术使用者：北部湾大学
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/20