大數據時代背景下智能寵物飲水機設計創新研究①

張嬪英 席佳穎 李囡囡 鄭伊蘭 黃翔

(浙江經濟職業技術學院 浙江杭州 310018)

本產品是一款智能寵物飲水機，讓寵物飲水機變得更易用，更便捷！本產品屬于寵物飼養設備領域，其包括水箱，還包括前蓋體和后蓋體，前蓋體包括底板、隔水板和靠近后蓋體的后側板，隔水板包括第一斜面和第二斜面，第一斜面上開設有滴水孔，第二斜面上開設有涌水孔，飲水槽內開設有排水口，還包括濾筒和濾盤，濾盤和濾筒之間還設置有濾芯；后蓋體的上端面上設置有出水管道，出水管道的端部開設有與滴水孔配合的出水孔。本實用新型加水非常方便；滴水孔能夠有效避免滴水外濺的情況發生，寵物可以同時飲用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和飲水槽里蓄的水，增強寵物飲水趣味性的同時也滿足了寵物的個性化飲水需求；過濾組件能夠有效過濾雜質，濾芯的更換也比較方便。

1 背景概況

1.1 市場現狀

隨現代品質提升，養各類寵物逐漸成為當代背景下趨勢。根據《2018年中國寵物行業白皮書》顯示，中國寵物消費市場規模達到1708億元，比2017年增長了27%。到2020年，消費市場規模可能達到2000億元。

寵物給人們帶來歡樂時也將帶來一些困擾，例如工作日主人外出上班或遠行，無人看管照顧，易導致寵物生病或抑郁。因此，自動喂食機、飲水機、可以調節溫度的貓窩等“寵物智能家居設備”正成為寵物消費新主流。目前，國際市場上,“寵物智能家居設備”普及度低、價格也十分昂貴，能為寵物準備的設施的大多就是幾個睡墊,幾個餐具。因此如何為寵物和主人營造舒適健康的生活環境,具有較大的社會需求。如何將寵物生活與互聯網相結合,使之成為人們智能化生活的一部分, 是我們不能忽視的一個研究目標，也是我們的目的所在。

1.2 存在的主要問題

現有技術的寵物飲水器，能夠按照一定程序設定實現水的循環過濾，但是存在以下幾個方面的問題：

（1）未能實現自動控制裝置的工作狀態。

（2）功能單一，不能滿足寵物的多種喝水方式，且花灑裝置造成水外濺。

（3）加水和更換濾芯不方便。

2 智能寵物飲水機設計目的和思路

2.1 設計目的

為解決出現的資源浪費、更換不方便以及功能單一等問題，特此設計一款方便加水、更換濾芯同時能夠滿足寵物多種飲水喜好，不易外濺、安全性好的智能自動控制的寵物飲水機。

2.2 基本思路

根據目前市場上存在的寵物飲水機的特點和存在的問題，在此基礎上采用紅外傳感器感應系統和信號轉換、控制處理技術來設計了本作品。

3 智能寵物飲水機設計方案

3.1 智能寵物飲水機簡介

本產品是一款智能寵物飲水機，屬于寵物飼養設備領域，其包括水箱，還包括前蓋體和后蓋體，前蓋體包括底板、隔水板和靠近后蓋體的后側板，隔水板包括第一斜面和第二斜面，第一斜面上開設有滴水孔，第二斜面上開設有涌水孔，飲水槽內開設有排水口，還包括濾筒和濾盤，濾盤和濾筒之間還設置有濾芯；后蓋體的上端面上設置有出水管道，出水管道的端部開設有與滴水孔配合的出水孔。本實用新型加水非常方便；滴水孔能夠有效避免滴水外濺的情況發生，寵物可以同時飲用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和飲水槽里蓄的水，增強寵物飲水趣味性的同時也滿足了寵物的個性化飲水需求；過濾組件能夠有效過濾雜質，濾芯的更換也比較方便。

(1)寵物飲水機，包括水箱，其特征在于：還包括用于蓋合水箱的蓋體，蓋體包括前蓋體和后蓋體，前蓋體上端面向下內凹形成有水池，前蓋體包括底板、隔水板和靠近后蓋體后側板，隔水板兩端分別與底板和后側板連接并將水池分隔成盛水腔和飲水槽，隔水板包括靠近后側板的第一斜面和靠近底板第二斜面，形成有夾角，第一斜面上開設有滴水孔，第二斜面上開設有涌水孔，飲水槽內開設有排水口，還包括過濾組件，過濾組件包括濾筒和濾盤，濾筒上端卡設在排水口內，濾盤卡設在濾筒，濾盤和濾筒間還設置濾芯；后蓋體上端面上設置有彎向前蓋體出水管道，出水管道端部開設有與滴水孔配合的出水孔。

(2)其特征在于：濾芯包括頂部固定環和固定在濾筒底部的底座，固定環上端與濾盤下端面抵觸，固定環和底座間支撐有橫截面為環狀的濾材，底座中部設置有固定桿，濾材套設在固定桿上，濾盤下端面上開設有用于與固定桿配合限位凹槽，固定桿由固定環內穿出后插接在限位凹槽內。濾材包括依次套設在固定桿上內支撐層、過濾介質層和外支撐層，濾材上端和下端分別卡設在固定環和底座內。內支撐層和外支撐層均為支撐網，過濾介質層由內向外依次包括PP棉濾片和椰殼活性炭濾片。

水泵、電源、紅外控制裝置，水泵設置在水箱內，水泵出水口與出水管道連接，紅外控制裝置和電源均設置在水箱底部，紅外控制裝置包括紅外傳感器和與水泵連接控制模塊，水泵、控制模塊和紅外傳感器均與電源連接，控制模塊通過紅外傳感器對水泵啟停進行控制。

3.2 智能寵物飲水機的關鍵技術

本作品主要關鍵技術是基于紅外傳感器感應的智能控制技術和信號技術的寵物飲水機。其包括紅外傳感器、控制模塊、濾水裝置和出水裝置，公開了紅外線傳感器對于裝置的控制機制。其工作時利用紅外傳感器與控制模塊配合，當寵物在成功觸發紅外傳感器感應并使水泵進入工作狀態之后，水泵將按照設定的工作周期運作固定的一段時間，運作結束后，將重新進行監測判定，若寵物仍處于所述紅外傳感器紅外線反射范圍內，將重復進行上述流程。能合理有效地進行寵物飲水機的使用，既能節省電力資源，又能延長機器的使用壽命。

4 智能寵物飲水機分析

4.1 作品的科學性

本產品采用一種基于紅外傳感器感應的寵物飲水機，其包括紅外傳感器、控制模塊、濾水裝置和出水裝置，公開了紅外線傳感器對于裝置的控制機制。其工作時利用紅外傳感器與控制模塊配合，當寵物在成功觸發紅外傳感器感應并使水泵進入工作狀態之后，水泵將按照設定的工作周期運作固定的一段時間，充分體現了以節約資源為目的的科學性。

具體技術實現：通電后，紅外線發射管發出紅外線信號，當有寵物進入紅外傳感器感應范圍時，紅外線被反射回傳到紅外線接收管，紅外線接收管接收到反射回來的紅外線，引起熱敏電阻阻值變化，經信號轉換模塊轉換為電信號，再通過集成線路傳導到控制模塊處理，由處理器驅動水泵工作，水由出水孔流出，經滴水口進入盛水腔，再由涌水口涌入飲水槽，飲水槽里的水經第一過濾孔進入濾材內，經PP棉濾片和椰殼活性炭濾片過濾后再由第二濾孔回流至水箱內部；并且水泵通過控制模塊設有固定的工作周期，水泵進入工作狀態之后，水泵將按照設定的工作周期運作固定的一段時間，運作結束后，將重新進行監測判定，若寵物仍處于所述紅外傳感器紅外線反射范圍內，將重復進行上述流程。

4.2 作品的先進性

該作品在使用時既節省電力資源，又延長機器使用壽命。針對現有技術中寵物飲水機存在加水濾芯更換不便且不能有效利用濾芯，出水易外濺，造成安全隱患等缺點，提供一種加水濾芯更換方便，且利用率高，同時滿足寵物多種飲水喜好，不易外濺，安全性好。

5 智能寵物飲水機的創新點

5.1 通過自動控制避免持續通電減少資源浪費

市場上寵物飲水機通電后一直進行供水，寵物不喝水時也工作，極度浪費電力及水資源，增加機器故障率。本產品通過自動控制技術來避免持續通電產生的問題，減少資源浪費。

5.2 提高了加水便利性，提高濾芯利用率

通過在水箱上設置前蓋體和后蓋體，只需取下后蓋體即可對水箱進行加水，非常方便，能有效避免殘留臟水打濕地面。此外，濾材更換十分方便，且相比于現有技術中將濾材平鋪在整個托盤上，濾材能夠得到更加有效的利用。

5.3 增強了實用性和趣味性，且滿足了寵物個性化飲水需求

本產品能夠有效避免滴水外濺的情況發生，寵物可以同時飲用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和飲水槽里蓄的水，增強寵物飲水趣味性的同時也滿足了寵物的個性化飲水需求。

5.4 智能寵物飲水機優勢

本作品相比市場上其它產品，主要的優勢體現在以下幾個方面。

（1）加水方面。

加水非常方便，滴水孔能夠有效避免滴水外濺的情況發生，防止安全隱患的發生。

（2）出水方面。

寵物可以同時飲用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和飲水槽里蓄的水，增強寵物飲水趣味性的同時也滿足了寵物的個性化飲水需求。這也是現在市場上飲水機所不存在的，增加出水方式單一。

（3）濾芯方面。

過濾組件能夠有效過濾雜質，濾芯的更換也比較方便。且濾芯的利用率高，還能同時滿足寵物多種飲水喜好，同時不易外濺，安全性好。

（4）使用方面。

在使用時既能節省電力資源，又能延長機器的使用壽命。