一种智能传感器、水质检测方法及水质检测装置

1.本发明涉及水质检测技术领域，尤其涉及一种智能传感器、水质检测方法及水质检测装置。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，人们越来越关注自身的健康，日常对饮食健康越来越重视。人每天都需要喝足够的水，否则身体就会因缺水而导致新陈代谢低下等问题，一般情况下，一个人正常的生理需要量水分，每日大概要1500到2500毫升左右。
3.但是日常生活中的水源并不安全，不仅仅自来水不能直接饮用，桶装水也存在大量健康问题，能及时地了解饮用水的水质情况十分重要。
4.然而，目前的水质检测产品的检测功能单一，并且每一步都需要用户手动输入操作，交互功能单一，用户指令依赖于按键输入。因此这些产品已不能满足用户对智能化的要求。


技术实现要素：

5.本发明提供一种智能传感器、水质检测方法及水质检测装置，用以解决现有技术中缺少对水质健康状况的综合监测、交互功能单一的问题。
6.本发明提供一种智能传感器的水质检测方法，包括：响应于智能传感器和容器的盖合信号，监测容器的实时姿态；根据容器的实时姿态，生成控制指令；其中，控制指令包括水质检测指令；在检测到智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令；基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测；其中，水质检测包括化学需氧量检测、总溶解固体检测和温度检测中的至少一种。
7.根据本发明提供的一种智能传感器的水质检测方法，容器的实时姿态包括倒置，根据容器的实时姿态，生成控制指令，包括：根据容器倒置的姿态，生成水质检测指令。
8.根据本发明提供的一种智能传感器的水质检测方法，容器的实时姿态包括前后摇晃，控制指令包括确认/取消指令；根据容器的实时姿态，生成控制指令，包括：根据容器前后摇晃的姿态，生成确认/取消指令。
9.根据本发明提供的一种智能传感器的水质检测方法，基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测，包括：基于水量达标指令和水质检测指令，在智能传感器的显示区域中显示水质检测界面；其中水质检测界面中的水质检测项目包括化学需氧量检测、总溶解固体检测、温度检测和全部检测；接收用户对水质检测项目的选择指令；基于选择指令，对检测腔室内的水进行水质检测。
10.根据本发明提供的一种智能传感器的水质检测方法，容器的实时姿态包括左右摇晃，控制指令包括界面切换指令；基于水量达标指令和水质检测指令，在智能传感器的显示区域中显示水质检测界面之后，包括：根据容器左右摇晃的姿态，生成界面切换指令；接收用户对水质检测项目的选择指令，包括：根据用户对当前界面中水质检测项目的确认指令，
生成对水质检测项目的选择指令。
11.根据本发明提供的一种智能传感器的水质检测方法，监测容器的实时姿态，包括：通过智能传感器的姿态传感器获取三维坐标和旋转角度；基于三维坐标和旋转角度确定四元函数；根据四元函数确定欧拉角，其中，欧拉角包括第一参数、第二参数和第三参数，第一参数表征前后晃动信息，第二参数表征左右晃动信息，第三参数表征翻转信息。
12.根据本发明提供的一种智能传感器的水质检测方法，基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测，包括：与移动终端建立通信连接；在完成水质检测后，将水质检测结果发送至移动终端，以使水质检测结果在移动终端显示；接收移动终端的同步信息，并在智能传感器的显示区域中显示。
13.本发明还提供一种智能传感器，包括外盖体，内盖体及硬件电路；外盖体，包括中空外盖主体及设置在外盖体顶平面的显示屏幕，外盖体包裹硬件电路和内盖体；内盖体，设置在外盖体内部下方，包括凸型中空内盖主体，内盖体凸型的上半部分空腔为检测腔室，检测腔室左右两侧设置开窗，开窗外侧设置光学化学需氧量检测组件，检测腔室前后两侧分别设置温度检测组件和总溶解固体检测组件；硬件电路，设置在内盖体凸型上部的外侧，包括中央处理单元，中央处理单元用于执行上述的智能传感器的水质检测方法。
14.根据本发明提供的一种智能传感器，内盖体还包括防漏胶圈和茶漏，防漏胶圈设置在内盖体内侧的凸型的肩部位置，茶漏设置在防漏胶圈内侧，卡接在内盖体上。
15.本发明还提供一种水质检测装置，包括容器和上述的智能传感器。
16.本发明提供一种智能传感器、水质检测方法及水质检测装置，智能传感器的水质检测方法包括：响应于智能传感器和容器的盖合信号，监测容器的实时姿态；根据容器的实时姿态，生成控制指令；其中，控制指令包括水质检测指令；在检测到智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令；基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测，其中，水质检测包括化学需氧量检测、总溶解固体检测和温度检测中的至少一种。通过上述方式，本发明实现了对容器姿态的有效利用，减少了按键输入，实现与容器方便可靠的交互；而且通过实现自动、精确测量饮用水中的化学需氧量、总溶解固体和温度信息，综合分析给出饮用水的水质状况，方便用户实时监测饮用水健康状况，提高人们对用水健康的追求。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明智能传感器一实施例的主视结构示意图；图2是本发明智能传感器中内盖体及硬件电路一实施例的剖视结构示意图；图3是本发明智能传感器的功能结构示意图；图4是本发明智能传感器的水质检测方法一实施例的流程示意图；图5是本发明智能传感器的水质检测方法另一实施例的流程示意图；图6是本发明与智能传感器连接的手机app客户端的界面示意图；
附图标记如下：1-显示屏幕，2-磁吸式充电触点，3-外盖体，4-轻触按键，5-化学需氧量检测光源，6-硬件电路，7-设备电池，8-检测腔室，9-开窗，10-高透玻璃，11-透镜，12-化学需氧量检测传感器，13-内螺纹，14-茶漏，15-温度检测组件，16-总溶解固体检测组件，17-密封圈，18-防漏胶圈，19-内盖体。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
20.本发明提供一种智能传感器，请参阅图1-图2，图1是本发明智能传感器一实施例的主视结构示意图，图2是本发明智能传感器中内盖体及硬件电路一实施例的剖视结构示意图。
21.在本实施例中，智能传感器包括外盖体3，内盖体19及硬件电路6。
22.外盖体3，包括中空外盖主体及设置在外盖体3顶平面的显示屏幕1，外盖体3包裹硬件电路6和内盖体19。外盖体3起保护作用。
23.显示屏幕1是智能传感器的显示区域。可选地，显示屏幕1可以为触控显示屏幕。
24.在一些实施例中，外盖体3侧面可设置轻触按键4。
25.在一些实施例中，外盖体3侧面可设置充电接口，例如磁吸式充电触点2。
26.内盖体19，设置在外盖体3内部下方，包括凸型中空内盖主体，内盖体19凸型的上半部分空腔为检测腔室8，检测腔室8左右两侧设置开窗9，开窗9外侧设置光学化学需氧量检测组件，检测腔室8前后两侧分别设置温度检测组件15和总溶解固体检测组件16。
27.可选地，内盖体19凸型的下半部分内侧设置内螺纹13，智能传感器的内螺纹13与容器的杯口的螺纹配合拧紧时能够生成盖合信号。
28.其中，光学化学需氧量检测组件可以包括化学需氧量检测传感器12、化学需氧量检测光源5、透镜11、高透玻璃10及密封圈17。
29.进一步地，化学需氧量检测传感器12、化学需氧量检测光源5、透镜11、高透玻璃10及密封圈17分别设置在内盖体19的开窗9同轴的两侧，一侧的化学需氧量检测光源5发出的光先后经过透镜11，高透玻璃10，透过检测腔室8中的液体到达内盖体19另一侧的高透玻璃10，透镜11，最后由化学需氧量检测传感器12获取，得到水质化学需氧量参数传输给硬件电路6。
30.在一些实施例中，内盖体19还包括防漏胶圈18和茶漏14，防漏胶圈18设置在内盖体19内侧的凸型的肩部位置，茶漏14设置在防漏胶圈18内侧，卡接在内盖体19上。防漏胶圈18用于封盖容器，防止漏水。
31.内盖体19的上部分是检测腔室8，上下部分之间使用茶漏14间隔，避免大颗粒异物进入检测腔室8，茶漏14通过旋转卡扣的方式和内盖体19进行连接，可以旋转取下，方便对检测腔室8进行清洗。
32.硬件电路6，设置在内盖体19凸型上部的外侧，包括中央处理单元，中央处理单元
用于执行智能传感器的水质检测方法。
33.在一些实施例中，智能传感器还包括设备电池7，设备电池7设置在内盖体顶部，通过隔热石棉与内盖体分隔开。设备电池7可以为锂电池。
34.可选地，硬件电路还可以包括电源管理模块、无线通信模块、数据存储模块和蜂鸣器。智能传感器还可以包括人机交互模块和数据采集模块。请参阅图3，图3是本发明智能传感器的功能结构示意图。
35.电源管理模块，连接设备电池，由磁吸式充电触点充电，用于执行设备充放电管理并为智能传感器的各功能模块供电。
36.中央处理单元，采用嵌入式高速cpu，分别连接电源管理模块、无线通信模块、人机交互模块、蜂鸣器、数据存储模块以及数据采集模块，并实现以实现数据交互、存储及控制。
37.蜂鸣器，用于在水质检测完成时提示用户。
38.无线通信模块作为移动终端和智能传感器的中介，可以实现移动终端和智能传感器的交互。
39.人机交互模块包括显示屏幕和触摸屏幕，显示屏幕用于显示数据采集模块的参数、水质状况、设备运行状况、时间日期以及警告信息，触摸屏幕用于实现显示界面的切换，设备输入控制等操作。
40.显示屏幕可以为高分辨率液晶显示屏幕。在一些实施例中，人机交互模块可以为一体化的、设置于外盖体顶平面的触控显示屏幕。
41.数据存储模块具有若干常用存储介质接口，用于进行参数及数据的导入和导出。
42.数据采集模块包含光学化学需氧量检测组件，总溶解固体检测组件，温度检测组件和姿态传感器。数据采集模块采用数字通讯连接中央处理单元。姿态传感器可以为六轴传感器。
43.例如，智能传感器盖在容器上，通过轻触按键唤醒设备，智能传感器内六轴传感器监测智能传感器及容器的倾斜及各轴向加速度状态，在监测到容器倒置后，检测腔室内tds（total dissolved solids，总溶解固体）检测组件检测到检测腔室内水充满，硬件电路控制化学需氧量检测光源发光，另一侧的化学需氧量检测传感器接收信号，转换成电压信号，由模数转换器采集后经过中央处理单元的高速嵌入式cpu转换成cod（chemical oxygen demand，化学需氧量）参数，tds检测组件和温度检测组件经模数转换器采集后由中央处理单元转换成水的tds参数和温度参数，检测结果分为具体参数和综合得分显示在触控显示屏上，并且蜂鸣器给与检测完成声音提示。
44.本发明提供一种智能传感器的水质检测方法，请参阅图4，图4是本发明智能传感器的水质检测方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，智能传感器的水质检测方法包括步骤s110~s140，各步骤具体如下：s110：响应于智能传感器和容器的盖合信号，监测容器的实时姿态。
45.盖合信号是智能传感器拧紧在容器上时产生的信号。当智能传感器接收到盖合信号时，通过姿态传感器可以对容器的实时监测，以量化容器姿态，通过监测容器前后左右摇晃、倒置等不同的姿态，实现智能传感器的显示屏幕切换、确认、取消、参数检测等人机交互功能。
46.在一些实施例中，监测容器的实时姿态，包括：通过智能传感器的姿态传感器获取
三维坐标和旋转角度；基于三维坐标和旋转角度确定四元函数；根据四元函数确定欧拉角，其中，欧拉角包括第一参数、第二参数和第三参数，第一参数表征前后晃动信息，第二参数表征左右晃动信息，第三参数表征翻转信息。
47.具体地，对姿态传感器检测得到的三维坐标（x,y,z）和旋转角度w，扩展得到四元函数q = (x,y,z,w)。
48.假设 =
ꢀꢀ
+
ꢀꢀ
+
ꢀꢀ
+
ꢀꢀ
= 1，则将四元函数转换为欧拉角的公式为：；其中（roll, pith, yaw）是欧拉角的第一参数、第二参数和第三参数；arcsin表示反正弦函数，atan表示反正切函数。
49.例如，姿态传感器实时获取设备坐标、角度和加速度值，并计算欧拉角，当roll的计算结果大于或者小于（即＞roll＞）并且加速度值大于1g，认为容器整体发生前后晃动。
50.当yaw的计算结果大于或者小于（即＞yaw＞），并且加速度值大于1g，认为容器整体发生左右晃动；当pith的计算结果大于或者小于（即＞yaw＞），认为容器整体发生翻转。
51.根据姿态传感器的结果，控制显示屏幕的切换、进行取消、确认等人机交互操作。
52.在本实施例的方案中，姿态传感器设置在智能传感器内部水平安装，根据获取的欧拉角和加速度的值判断智能传感器状态，该判断阈值根据容器大小、所需摇晃力度、幅度进行调节。
53.需要说明的是，由于智能传感器与容器已盖合，因此通过智能传感器状态即可获知容器状态。可选地，容器可以为水杯，智能传感器可以为智能杯盖。
54.作为优选的，将姿态传感器的三轴加速计监测得到的加速度值作为基准值，三轴陀螺仪的值作为比较值，通过加速度值和三轴陀螺仪的值之间的协方差做卡尔曼平滑滤波分析，减少高斯白噪声得到可靠的欧拉角。
55.s120：根据容器的实时姿态，生成控制指令。
56.其中，控制指令包括水质检测指令。
57.将容器状态左摇、右摇、前摇、后摇、倒置等实时姿态分别设置为不同的触发事件，中央处理单元根据不同的状态执行对应的操作，以触发水质传感器检测、显示左右切换、确认、取消等功能的控制指令。
58.s130：在检测到智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令。
59.在检测到智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令。可选地，检测水质参数过程中，智能传感器的tds检测组件实时监测检测腔室内的水量是否达到检测的最低限度，若tds检测参数为0，即发生水量不足覆盖各种探测器，检测终止，防止发生水量不足而导致检测错误的情况出现。
60.s140：基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测。
61.水质检测包括化学需氧量检测、总溶解固体检测和温度检测中的至少一种。
62.其中，化学需氧量(chemical oxygen demand，cod)反映的是水体中受有机物和无机还原性物质污染的情况，是衡量水体质量的重要参数，化学需氧量(cod)为水体中最主要的污染指标之一。
63.总溶解固体（total dissolved solids，tds），表明水中溶有多少溶解性固体。tds值越高，表示水中含有的溶解物越多，可看出水中无机物盐的含量，反应水的软硬程度。
64.清澈干净的水中也可能会含有过量的有机物和可溶性无机物，单独的cod或者tds值也并不能判断水质是否能生饮，两者的结合既能反应水中有机物的参数，也能反应水中无机物的参数，能够比较精确地反应水质的好坏。
65.此外，水温过高也会对人体健康造成影响。可选的，当容器中水的温度高于55摄氏度时，饮用水温度过高不适合饮用，显示屏持续显示“温度过高，小心饮用提示”警告提示。
66.需要说明的是，检测时间段内，姿态传感器持续检测容器倾斜姿态，若检测期间容器发生倒转，则检测终止，避免错误检测。
67.智能传感器可以包括触控显示屏，触控显示屏分为三个显示界面，包括时间日期显示界面；tds、cod、温度的具体参数显示界面；水质的综合得分建议显示界面，以给予是否建议饮用的提示。
68.显示屏可以通过触控滑动切换显示界面，同时，姿态传感器实时监测容器的姿态状态，姿态传感器的三轴加速计监测得到的加速度值作为基准值，三轴陀螺仪的值作为比较值，通过加速度值和三轴陀螺仪的值之间的协方差做卡尔曼平滑滤波分析，减少高斯白噪声得到可靠的欧拉角。三轴陀螺仪每个角速度进行计算分别得到三个欧拉角，通过得到的欧拉角和对应角度的加速度值大小，量化设备状态，检测出设备左摇、右摇、前摇、后摇还是倒置等状态。左摇使得显示界面循环向左切换显示界面一次，右摇使得显示界面循环向右切换显示界面一次，容器倒置进行水质参数检测。
69.智能传感器检测容器仅由正置旋转至倒置时进行一次检测，长时间倒置时只检测一次，避免倒置时多次测量，仅当再次由正置旋转至倒置时发生检测。
70.以上，容器状态监测使用姿态传感器完成：中央处理单元读取姿态传感器输出的监测数据，通过将监测到的两个轴的加速度值进行反三角函数运算，得到物体在空间当中的角度，即欧拉角，三轴陀螺仪对每个角速度进行计算分别得到三个欧拉角，通过得到的欧拉角和对应角度的加速度值大小，量化设备状态，检测出设备左摇、右摇、前摇、后摇还是倒置等状态。
71.本实施例提供一种智能传感器的水质检测方法，包括：响应于智能传感器和容器的盖合信号，监测容器的实时姿态；根据容器的实时姿态，生成控制指令；其中，控制指令包括水质检测指令；在检测到智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令；基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测，其中，水质检
测包括化学需氧量检测、总溶解固体检测和温度检测中的至少一种。通过上述方式，本发明实现了对容器姿态的有效利用，减少了按键输入，实现与容器方便可靠的交互；而且通过实现自动、精确测量饮用水中的化学需氧量、总溶解固体和温度信息，综合分析给出饮用水的水质状况，方便用户实时监测饮用水健康状况，提高人们对用水健康的追求。
72.具体地，化学需氧量检测的原理如下：水体cod的光学检测方法一般采用紫外光谱法，通过水体中有机物对紫外光谱的吸光度来反演cod的浓度，根据朗伯-比尔定律a=
ꢀ‑
lg (t)=
ꢀ‑ꢀ
lg(i/i0)=kcl，一束单色光穿过一定液层厚度的溶液时，溶液对光有吸收，且溶液的吸光度与溶液的浓度成正比。式中：a为吸光度值；t为透过率；i为光经过溶液后的光强；i0为光经过溶液吸收前的光强，k为摩尔吸光系数，它与吸收物质的性质及入射光的波长有关；c为吸光物质的浓度，l为吸收层厚度。在摩尔吸收系数和光程都已知的情况下，吸光度与cod的浓度成正比，因此可以根据特征波长的吸光度计算cod的浓度。
73.优选的，利用cod在254 nm的吸收峰，选择254nm左右的紫外光源和对应波长的探测器，结合上述原理来实现低成本的传感方法，通过硬件电路控制光源发光，透射过检测腔室中的饮用水，由另一侧cod传感器探测，根据朗伯-比尔定律计算cod的值。
74.在一些实施例中，容器的实时姿态包括倒置，根据容器的实时姿态，生成控制指令，包括：根据容器倒置的姿态，生成水质检测指令。
75.在一些实施例中，容器的实时姿态包括前后摇晃，控制指令包括确认/取消指令；根据容器的实时姿态，生成控制指令，包括：根据容器前后摇晃的姿态，生成确认/取消指令。
76.在一些实施例中，基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测，包括：基于水量达标指令和水质检测指令，在智能传感器的显示区域中显示水质检测界面；其中水质检测界面中的水质检测项目包括化学需氧量检测、总溶解固体检测、温度检测和全部检测；接收用户对水质检测项目的选择指令；基于选择指令，对检测腔室内的水进行水质检测。
77.智能传感器的屏幕显示分为多个显示界面和多级菜单，包含时间日期显示界面；tds、cod、温度的具体参数显示界面；水质的综合得分建议显示界面等，因此可以通过左右摇晃来实现不同显示界面的切换。
78.在一些实施例中，容器的实时姿态包括左右摇晃，控制指令包括界面切换指令；基于水量达标指令和水质检测指令，在智能传感器的显示区域中显示水质检测界面之后，包括：根据容器左右摇晃的姿态，生成界面切换指令；接收用户对水质检测项目的选择指令，包括：根据用户对当前界面中水质检测项目的确认指令，生成对水质检测项目的选择指令。
79.请参阅图5，图5是本发明智能传感器的水质检测方法另一实施例的流程示意图。水质检测的过程包括：系统初始化；响应指令进行温度检测，得到温度检测结果。若检测到水温过高时，则提醒警告：温度不适合引用。
80.响应指令进行姿态检测，在容器倒置时进行水量检测。当水量检测充足时，进行cod、tds检测，cod、tds和温度参数，并基于cod、tds和温度参数给出水质评分，只能容器盖的蜂鸣器可以提示检测完成。
81.此外，在姿态检测时，若检测到容器左右摇晃，可根据容器摇晃方向切换屏幕显示
内容。在容器向左摇晃时，可以负向切换屏幕，在容器向右摇晃时，可以正向切换屏幕。在本实施例中的正向和负向是指相反的两个方向。
82.在一些实施例中，基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测的步骤，具体包括：与移动终端建立通信连接；在完成水质检测后，将水质检测结果发送至移动终端，以使水质检测结果在移动终端显示；接收移动终端的同步信息，并在智能传感器的显示区域中显示。
83.请参阅图6，图6是本发明与智能传感器连接的手机app客户端的界面示意图。手机app客户端的界面用于显示水质检测结果。
84.显示的水质检测结果可以包括智能传感器的蓝牙状态，水质评分，测量时间、向容器发送的消息、toc参数、cod参数、tds参数和温度参数等等。
85.智能传感器长按开机键显示蓝牙连接二维码，手机端通过扫描二维码同智能传感器进行蓝牙连接，实现智能传感器水质信息交互和提醒功能。
86.手机客户端通过蓝牙同智能传感器进行实时交互，智能传感器每次检测完成，将检测参数和信息通过蓝牙发送到手机端显示，手机端将天气，时间信息同步到智能传感器端，并且还可以将短信等消息同步显示到智能传感器。
87.同步方法分两种，没有主动交互时，是手机app为主，定期下发同步命令和信息，智能传感器后台程序同步，如果智能传感器发生检测，智能传感器将及时将检测结果发送至手机app端，并在手机端进行存储和给与水质状况提示。
88.可选的，在手机客户端设置校准开关，通过手机端的提示，使用纯净水按照手机端提示对智能传感器进行校准。
89.作为优选的，显示屏使用触控显示屏，通过触摸滑动切换显示界面。
90.例如，客户端通过右上角的扫描功能扫描智能传感器蓝牙二维码连接智能传感器，连接完成即可实时显示当前水质的检测参数、水质评价信息，手机端将天气，时间信息同步到智能传感器端，并且还可以将短信等消息同步显示到智能传感器。
91.本发明还提供一种水质检测装置，包括容器和上述的智能传感器。智能传感器可参阅上述实施例，在此不再赘述。
92.本发明通过检测水中的cod和tds反应饮用水中的有机物和无机物含量，能够精确地反应饮用水水质的好坏；本发明使用光学cod检测方法，智能传感器中任何测量都不需要使用化学制剂，无消耗，无污染，检测器的硬件成本低廉，检测快捷、准确；本发明在容器中对水质进行检测，方便检测腔室清洗，极大提升了检测器的使用寿命；本发明使用姿态传感器监测并量化容器姿态状态，通过对容器姿态的有效利用实现人机交互，控制水质检测传感器的检测，提升人机交互的体验，增加了显示内容，降低了硬件成本；本发明采用姿态传感器检测容器倒置和监测腔室中水位相结合的方式作为容器进行水质检测的开启信号，用户使用起来简单方便，不易产生错误检测；本发明可以将智能传感器集成在容器的杯盖中，结构紧凑，可以方便移植应用在各种不同类型的容器中，普适性强，方便用户提升对饮水安全的追求。
93.本发明还提供一种电子设备，在本实施例中，电子设备可以包括存储器(memory)、处理器(processor)及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行程
序时实现上述各方法所提供的智能传感器的水质检测方法。
94.可选地，电子设备还可以包括通信总线和通信接口(communications interface)，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行智能传感器的水质检测方法。
95.此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
96.另一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的智能传感器的水质检测方法，其步骤和原理在上述方法已详细介绍，在此不再赘述。
97.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
98.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
99.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种智能传感器的水质检测方法，其特征在于，包括：响应于智能传感器和容器的盖合信号，监测容器的实时姿态；根据所述容器的实时姿态，生成控制指令；其中，所述控制指令包括水质检测指令；在检测到所述智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令；基于所述水量达标指令和所述水质检测指令，对所述检测腔室内的水进行水质检测；其中，所述水质检测包括化学需氧量检测、总溶解固体检测和温度检测中的至少一种。2.根据权利要求1所述的智能传感器的水质检测方法，其特征在于，所述容器的实时姿态包括倒置，所述根据所述容器的实时姿态，生成控制指令，包括：根据所述容器倒置的姿态，生成水质检测指令。3.根据权利要求1所述的智能传感器的水质检测方法，其特征在于，所述容器的实时姿态包括前后摇晃，所述控制指令包括确认/取消指令；所述根据所述容器的实时姿态，生成控制指令，包括：根据所述容器前后摇晃的姿态，生成所述确认/取消指令。4.根据权利要求3所述的智能传感器的水质检测方法，其特征在于，所述基于所述水量达标指令和所述水质检测指令，对所述检测腔室内的水进行水质检测，包括：基于所述水量达标指令和所述水质检测指令，在所述智能传感器的显示区域中显示水质检测界面；其中所述水质检测界面中的水质检测项目包括化学需氧量检测、总溶解固体检测、温度检测和全部检测；接收用户对所述水质检测项目的选择指令；基于所述选择指令，对所述检测腔室内的水进行水质检测。5.根据权利要求4所述的智能传感器的水质检测方法，其特征在于，所述容器的实时姿态包括左右摇晃，所述控制指令包括界面切换指令；所述基于所述水量达标指令和所述水质检测指令，在所述智能传感器的显示区域中显示水质检测界面之后，包括：根据所述容器左右摇晃的姿态，生成所述界面切换指令；所述接收用户对所述水质检测项目的选择指令，包括：根据用户对当前界面中水质检测项目的确认指令，生成对所述水质检测项目的选择指令。6.根据权利要求1-5任一项所述的智能传感器的水质检测方法，其特征在于，所述监测容器的实时姿态，包括：通过智能传感器的姿态传感器获取三维坐标和旋转角度；基于所述三维坐标和所述旋转角度确定四元函数；根据所述四元函数确定欧拉角，其中，所述欧拉角包括第一参数、第二参数和第三参数，所述第一参数表征前后晃动信息，所述第二参数表征左右晃动信息，所述第三参数表征翻转信息。7.根据权利要求1-5任一项所述的智能传感器的水质检测方法，其特征在于，基于所述水量达标指令和所述水质检测指令，对所述检测腔室内的水进行水质检测，包括：与移动终端建立通信连接；在完成水质检测后，将水质检测结果发送至所述移动终端，以使所述水质检测结果在所述移动终端显示；
接收所述移动终端的同步信息，并在所述智能传感器的显示区域中显示。8.一种智能传感器，其特征在于，包括外盖体，内盖体及硬件电路；所述外盖体，包括中空外盖主体及设置在所述外盖体顶平面的显示屏幕，所述外盖体包裹所述硬件电路和所述内盖体；所述内盖体，设置在外盖体内部下方，包括凸型中空内盖主体，所述内盖体凸型的上半部分空腔为检测腔室，所述检测腔室左右两侧设置开窗，开窗外侧设置光学化学需氧量检测组件，所述检测腔室前后两侧分别设置温度检测组件和总溶解固体检测组件；所述硬件电路，设置在所述内盖体凸型上部的外侧，包括中央处理单元，所述中央处理单元用于执行权利要求1-7任一项所述的智能传感器的水质检测方法。9.根据权利要求8所述的智能传感器，其特征在于，所述内盖体还包括防漏胶圈和茶漏，所述防漏胶圈设置在内盖体内侧的凸型的肩部位置，所述茶漏设置在防漏胶圈内侧，卡接在所述内盖体上。10.一种水质检测装置，其特征在于，包括容器和权利要求8或9所述的智能传感器。

技术总结
本发明提供一种智能传感器、水质检测方法及水质检测装置，涉及水质检测技术领域。方法包括：响应于智能传感器和容器的盖合信号，监测容器的实时姿态；根据容器的实时姿态，生成控制指令；其中，控制指令包括水质检测指令；在检测到智能传感器的检测腔室内的水量达到预设值时，生成水量达标指令；基于水量达标指令和水质检测指令，对检测腔室内的水进行水质检测。本发明通过对容器姿态的有效利用，减少了按键输入，实现与容器方便可靠的交互；而且通过实现自动、精确测量饮用水中的化学需氧量、总溶解固体和温度信息，综合分析给出饮用水的水质状况，方便用户实时监测饮用水健康状况，提高人们对用水健康的追求。提高人们对用水健康的追求。提高人们对用水健康的追求。


技术研发人员：赵贤德 杜秀可 岳晓龙 董大明
受保护的技术使用者：北京市农林科学院智能装备技术研究中心
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/8/6