大数据时代背景下智能宠物饮水机设计创新研究①

张嫔英 席佳颖 李囡囡 郑伊兰 黄翔

(浙江经济职业技术学院 浙江杭州 310018)

本产品是一款智能宠物饮水机，让宠物饮水机变得更易用，更便捷！本产品属于宠物饲养设备领域，其包括水箱，还包括前盖体和后盖体，前盖体包括底板、隔水板和靠近后盖体的后侧板，隔水板包括第一斜面和第二斜面，第一斜面上开设有滴水孔，第二斜面上开设有涌水孔，饮水槽内开设有排水口，还包括滤筒和滤盘，滤盘和滤筒之间还设置有滤芯；后盖体的上端面上设置有出水管道，出水管道的端部开设有与滴水孔配合的出水孔。本实用新型加水非常方便；滴水孔能够有效避免滴水外溅的情况发生，宠物可以同时饮用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和饮水槽里蓄的水，增强宠物饮水趣味性的同时也满足了宠物的个性化饮水需求；过滤组件能够有效过滤杂质，滤芯的更换也比较方便。

1 背景概况

1.1 市场现状

随现代品质提升，养各类宠物逐渐成为当代背景下趋势。根据《2018年中国宠物行业白皮书》显示，中国宠物消费市场规模达到1708亿元，比2017年增长了27%。到2020年，消费市场规模可能达到2000亿元。

宠物给人们带来欢乐时也将带来一些困扰，例如工作日主人外出上班或远行，无人看管照顾，易导致宠物生病或抑郁。因此，自动喂食机、饮水机、可以调节温度的猫窝等“宠物智能家居设备”正成为宠物消费新主流。目前，国际市场上,“宠物智能家居设备”普及度低、价格也十分昂贵，能为宠物准备的设施的大多就是几个睡垫,几个餐具。因此如何为宠物和主人营造舒适健康的生活环境,具有较大的社会需求。如何将宠物生活与互联网相结合,使之成为人们智能化生活的一部分, 是我们不能忽视的一个研究目标，也是我们的目的所在。

1.2 存在的主要问题

现有技术的宠物饮水器，能够按照一定程序设定实现水的循环过滤，但是存在以下几个方面的问题：

（1）未能实现自动控制装置的工作状态。

（2）功能单一，不能满足宠物的多种喝水方式，且花洒装置造成水外溅。

（3）加水和更换滤芯不方便。

2 智能宠物饮水机设计目的和思路

2.1 设计目的

为解决出现的资源浪费、更换不方便以及功能单一等问题，特此设计一款方便加水、更换滤芯同时能够满足宠物多种饮水喜好，不易外溅、安全性好的智能自动控制的宠物饮水机。

2.2 基本思路

根据目前市场上存在的宠物饮水机的特点和存在的问题，在此基础上采用红外传感器感应系统和信号转换、控制处理技术来设计了本作品。

3 智能宠物饮水机设计方案

3.1 智能宠物饮水机简介

本产品是一款智能宠物饮水机，属于宠物饲养设备领域，其包括水箱，还包括前盖体和后盖体，前盖体包括底板、隔水板和靠近后盖体的后侧板，隔水板包括第一斜面和第二斜面，第一斜面上开设有滴水孔，第二斜面上开设有涌水孔，饮水槽内开设有排水口，还包括滤筒和滤盘，滤盘和滤筒之间还设置有滤芯；后盖体的上端面上设置有出水管道，出水管道的端部开设有与滴水孔配合的出水孔。本实用新型加水非常方便；滴水孔能够有效避免滴水外溅的情况发生，宠物可以同时饮用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和饮水槽里蓄的水，增强宠物饮水趣味性的同时也满足了宠物的个性化饮水需求；过滤组件能够有效过滤杂质，滤芯的更换也比较方便。

(1)宠物饮水机，包括水箱，其特征在于：还包括用于盖合水箱的盖体，盖体包括前盖体和后盖体，前盖体上端面向下内凹形成有水池，前盖体包括底板、隔水板和靠近后盖体后侧板，隔水板两端分别与底板和后侧板连接并将水池分隔成盛水腔和饮水槽，隔水板包括靠近后侧板的第一斜面和靠近底板第二斜面，形成有夹角，第一斜面上开设有滴水孔，第二斜面上开设有涌水孔，饮水槽内开设有排水口，还包括过滤组件，过滤组件包括滤筒和滤盘，滤筒上端卡设在排水口内，滤盘卡设在滤筒，滤盘和滤筒间还设置滤芯；后盖体上端面上设置有弯向前盖体出水管道，出水管道端部开设有与滴水孔配合的出水孔。

(2)其特征在于：滤芯包括顶部固定环和固定在滤筒底部的底座，固定环上端与滤盘下端面抵触，固定环和底座间支撑有横截面为环状的滤材，底座中部设置有固定杆，滤材套设在固定杆上，滤盘下端面上开设有用于与固定杆配合限位凹槽，固定杆由固定环内穿出后插接在限位凹槽内。滤材包括依次套设在固定杆上内支撑层、过滤介质层和外支撑层，滤材上端和下端分别卡设在固定环和底座内。内支撑层和外支撑层均为支撑网，过滤介质层由内向外依次包括PP棉滤片和椰壳活性炭滤片。

水泵、电源、红外控制装置，水泵设置在水箱内，水泵出水口与出水管道连接，红外控制装置和电源均设置在水箱底部，红外控制装置包括红外传感器和与水泵连接控制模块，水泵、控制模块和红外传感器均与电源连接，控制模块通过红外传感器对水泵启停进行控制。

3.2 智能宠物饮水机的关键技术

本作品主要关键技术是基于红外传感器感应的智能控制技术和信号技术的宠物饮水机。其包括红外传感器、控制模块、滤水装置和出水装置，公开了红外线传感器对于装置的控制机制。其工作时利用红外传感器与控制模块配合，当宠物在成功触发红外传感器感应并使水泵进入工作状态之后，水泵将按照设定的工作周期运作固定的一段时间，运作结束后，将重新进行监测判定，若宠物仍处于所述红外传感器红外线反射范围内，将重复进行上述流程。能合理有效地进行宠物饮水机的使用，既能节省电力资源，又能延长机器的使用寿命。

4 智能宠物饮水机分析

4.1 作品的科学性

本产品采用一种基于红外传感器感应的宠物饮水机，其包括红外传感器、控制模块、滤水装置和出水装置，公开了红外线传感器对于装置的控制机制。其工作时利用红外传感器与控制模块配合，当宠物在成功触发红外传感器感应并使水泵进入工作状态之后，水泵将按照设定的工作周期运作固定的一段时间，充分体现了以节约资源为目的的科学性。

具体技术实现：通电后，红外线发射管发出红外线信号，当有宠物进入红外传感器感应范围时，红外线被反射回传到红外线接收管，红外线接收管接收到反射回来的红外线，引起热敏电阻阻值变化，经信号转换模块转换为电信号，再通过集成线路传导到控制模块处理，由处理器驱动水泵工作，水由出水孔流出，经滴水口进入盛水腔，再由涌水口涌入饮水槽，饮水槽里的水经第一过滤孔进入滤材内，经PP棉滤片和椰壳活性炭滤片过滤后再由第二滤孔回流至水箱内部；并且水泵通过控制模块设有固定的工作周期，水泵进入工作状态之后，水泵将按照设定的工作周期运作固定的一段时间，运作结束后，将重新进行监测判定，若宠物仍处于所述红外传感器红外线反射范围内，将重复进行上述流程。

4.2 作品的先进性

该作品在使用时既节省电力资源，又延长机器使用寿命。针对现有技术中宠物饮水机存在加水滤芯更换不便且不能有效利用滤芯，出水易外溅，造成安全隐患等缺点，提供一种加水滤芯更换方便，且利用率高，同时满足宠物多种饮水喜好，不易外溅，安全性好。

5 智能宠物饮水机的创新点

5.1 通过自动控制避免持续通电减少资源浪费

市场上宠物饮水机通电后一直进行供水，宠物不喝水时也工作，极度浪费电力及水资源，增加机器故障率。本产品通过自动控制技术来避免持续通电产生的问题，减少资源浪费。

5.2 提高了加水便利性，提高滤芯利用率

通过在水箱上设置前盖体和后盖体，只需取下后盖体即可对水箱进行加水，非常方便，能有效避免残留脏水打湿地面。此外，滤材更换十分方便，且相比于现有技术中将滤材平铺在整个托盘上，滤材能够得到更加有效的利用。

5.3 增强了实用性和趣味性，且满足了宠物个性化饮水需求

本产品能够有效避免滴水外溅的情况发生，宠物可以同时饮用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和饮水槽里蓄的水，增强宠物饮水趣味性的同时也满足了宠物的个性化饮水需求。

5.4 智能宠物饮水机优势

本作品相比市场上其它产品，主要的优势体现在以下几个方面。

（1）加水方面。

加水非常方便，滴水孔能够有效避免滴水外溅的情况发生，防止安全隐患的发生。

（2）出水方面。

宠物可以同时饮用由出水孔里流出的水、由涌水孔涌出的水和饮水槽里蓄的水，增强宠物饮水趣味性的同时也满足了宠物的个性化饮水需求。这也是现在市场上饮水机所不存在的，增加出水方式单一。

（3）滤芯方面。

过滤组件能够有效过滤杂质，滤芯的更换也比较方便。且滤芯的利用率高，还能同时满足宠物多种饮水喜好，同时不易外溅，安全性好。

（4）使用方面。

在使用时既能节省电力资源，又能延长机器的使用寿命。