本发明涉及一种热水器设备，特别是一种抗自启动的热水器控制方法。
背景技术：
现有技术中，家用燃气热水器多采用水流量信号作为热水器的启动信号，当检测到水流量大于设定的流量值则启动热水器，当水流量小于设定的流量值则关闭热水器，但是，在实际使用过程中，部分家庭由于水管布置不合理，在开冷水或者使用抽水马桶设备时，有可能会带来热水管路水压的变化，从而检测到水流量，水流信号会根据不同的管路持续不同的时间，最终导致热水器的误动作，这就是传统热水器的自启动现象，会给使用者带来诸多不便。
现有技术中，为了防止热水器的自启动，通常的做法是设定开水延时时间，当水流量信号保持一段时间后再开启热水器，保证热水器不误启动。如已有的专利号为zl201210529781.4的中国发明专利《热水器》就公开了这样一种防自启动的热水器结构：包括进水管、水流开关、加热器、出水管和延时模块，加热器用于水的加热，水流卡关用于在水流速达到预设阀值时启动加热器，低于预设阀值时关闭加热器；延时模块用于在水流开关关闭动作时开始计时，在水流开关打开动作时清零；水流卡关用于在关闭后，水流速达到预设阀值且延时模块计时达到预设时间时，启动加热器。
上述已有的开水延时方法限定了热水器每次关闭后到下次启动的时间间隔，用户在放热水过程中关闭水龙头，然后立即打开水龙头，当这个时间差未达到预设时间，则水流开关不会启动加热器，而是释放出管道内残留的热水。但是，目前的开水延时方式所采用的延时时间为定值，即延时时间是预先设定好的固定值，不能保证适用于不同的家庭管路，有存在部分家庭的延时时间过短的可能，仍然出现自启动现象；或者也存在部分家庭延时时间过长的可能，很大的牺牲了热水性能，影响用户的使用舒适性。
因此，不同家庭的开水延时时间与用户开水习惯和家庭管路设计有较大的关系，为保证用户家里的热水器既不常出现误启动的现象，同时保证燃气热水器的热水性能，需要设计可针对不同家庭的用水情况进行自适应调整的方法，从而寻找最佳的延时时间。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种既可有效防止误动作又能保证热水性能的具有抗自启动功能的热水器控制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：1、一种抗自启动的热水器控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括有如下步骤：
(1)、上电，热水器处于待机状态；
(2)、判断水流量持续时间t是否超过设定的延时时间阈值ts，如是，则循环本步骤；如否，则执行下一步骤；
(3)、记录本次水流量持续时间t作为样本时间ti，并且，样本数量n加1，其中n为大于等于0的整数；
(4)、判断样本数量n是否大于等于设定的取样数量n，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤(2)；
(5)、采用聚类算法对记录的样本进行计算，得到样本时间ti中数量最多的类，并将该类记为ct；
(6)、取上述样本数量最多的类ct中的最大时间作为测得的延时时间td；
(7)、判断是否连续m次延时时间td的变化量均小于设定的变化阈值tmin，如是，则转到步骤(9)；如否，则执行下一步骤；
(8)、移除样本中距离延时时间td最远的时间点，保留其他样本数据，并且，样本数量n减1，返回步骤(2)；
(9)、取连续m次测得的延时时间td中的最大值，该最大值即为系统最终的延时时间tt0。
作为优选，所述的聚类算法可以采用k均值聚类算法。该k均值聚类算法简单容易实现，可满足嵌入式控制系统的计算需求和条件。
作为优选，所述的ts取值范围为1.5s～2.5s。预设的开机延时时间ts的设定不宜太小，ts太小容易发生误动作，也不宜太大，ts太大会极大影响热水出水性能，失去了开关延时的意义。
作为优选，所述的取样数量n的取值范围为80～120。n的取值设定该范围有利于控制系统的运算和操作，如果取样数量过小而无法通过聚类算法识别规律，如果取样数量过多，则会增加软件运算的成本和时间。
作为进一步优选，所述的m取值范围为3～8次。如果m太小，则得出的检测结果不够精确，如果m太大，则会增加计算量，进而增加设计的成本和运算时间。
作为优选，所述设定的变化阈值tmin的取值范围为0.1s～0.5s。tmin值不宜太大或太小，如果tmin太小则无法做到收敛效果，会导致最终的延时时间无法确定；而tmin太大则会导致最终得到的延时时间不够精确，影响测试结果的精度，最终影响设备的可靠性。
与现有技术相比，本发明的优点在于：根据样本数量的增加，实时更新系统内部的延时时间参数，同时采用了聚类算法原理，可以寻找实际使用过程中最佳的开水延时时间，对原有出厂预设的开水延时时间进行自动修正，既保证了用户正常使用的热水性能，同时也降低了系统误启动的概率，提升用户体验感和舒适感。
附图说明
图1为本发明实施例的热水器控制方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
传统的热水器一般设置有水流量检测传感器，通过水流量传感器检测水流量的多少，来控制热水器的开启和关闭。根据现行热水器的启动逻辑，当水流量检测传感器检测到水流量≥2.5l/min则启动热水器，当水流量检测传感器检测到水流量≤2.0l/min则关闭热水器。这种启动方式当水压有波动或者使用其他设备引起水流量变化时，很容易导致热水器的误启动，为此，现有热水器通常采用延长开机时间的方式来防止误启动。但是，开机延时时间一般都是出厂前统一设置且是固定值，无法根据各个用户家庭的实际使用情况进行调整，在实际使用中还是会发生使用不便和存在各种问题。
如图1所示，本实施例公开了一种抗自启动的热水器控制方法，该控制方法可以实现开机延时时间的自适应调节，控制方法包括有如下步骤：
(1)、上电，热水器处于待机状态。
(2)、水流量传感器检测水流量，当检测到有水流量的时候，判断水流量持续时间t是否超过设定的延时时间阈值ts，如是，则循环本步骤；如否，则执行下一步骤；其中，ts为系统内部预设的最大延时时间，如果水流量持续时间超过该延时时间ts，可以认为用户在正常使用需要热水器加热的设备，不采集该时间样本；
ts取值范围优选为1.5s～2.5s，ts取值不能过小，一般地，ts要大于设备出厂时设定好的开机延时时间，但是，ts的取值也不能过大，否则计算得到的系统最终延时时间过大，导致热水性能牺牲较大，故本实施例仅提取开机延时时间不高于2.5秒的样本。
(3)、记录本次启动时间t作为样本时间ti，并且，样本数量n加1，其中n初始值为0，n取值为大于等于0的整数。
(4)、判断样本数量n是否大于等于设定的取样数量n，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤(2)；本实施例的取样数量n的取值范围设定在80～120为宜，取样数量n太多会降低运算效率，取样数量n太少则无法获取数据的规律，影响分析结果的精确度。
(5)、采用聚类算法对记录的样本进行计算，得到样本时间ti中数量最多的类，并将该类记为ct；考虑到本实施例采用的是嵌入式控制系统，为了提高运算效率，本实施例的聚类算法具体地采用k均值聚类算法，运算相对简单，可以满足嵌入式系统的计算条件和要求。
(6)、取上述样本数量最多的类ct中的最大时间作为实际运算后测得的延时时间td；
(7)、为了保证测得结果的稳定性，避免误差和干扰影响，判断是否连续m次延时时间td的变化量均小于设定的变化阈值tmin，m取值范围为3～8次，如是，则转到步骤(9)；如否，则执行下一步骤；其中，设定的变化阈值tmin的取值范围为0.1s～0.5s，如果连续m次测得的延时时间td均在设定的变化阈值tmin范围之内，则说明测试结果趋于稳定，如果连续m次中的延时时间td波动较大，则说明测试过程中有误差或其他因素的影响，应该排除这些干扰项，待多次取样分析后，将稳定的数据作为最终的测试结果。
(8)、为了进一步提高测试的精度和准确性，移除样本中距离延时时间td最远的时间点，最偏离时间集中区域的时间可以认为是无效的，保留其他样本数据，以确保样本数据越来越集中，计算的时间集中区域也会越来越精确，同时，样本数量n减1，返回步骤(2)，继续采集新的样本数据；
(9)、取连续m次在设定的变化阈值tmin范围之内的开水延时时间td，读取其中的最大值，该最大值即为系统最终的延时时间tt0，以后用户每次开机都会以该新的延时时间tt0作为热水器的最佳开机延时时间，可以有效避免因原出厂设定的延时时间不符合实际使用环境而造成热水性能损失或者误动作的问题，提高使用舒适感。
本实施例结合聚类算法理论，根据我们实时检测的开水延时时间样本，寻找样本间的聚集点，从而在聚集点内部计算出最优延时时间，可以为不同于用户定制出符合该用户使用习惯和适应该用户使用环境的最佳开机延时时间，增强了设备的智能化程度，保证了用户正常使用的热水性能，提升了用户的使用体验感。
1.一种抗自启动的热水器控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括有如下步骤：
(1)、上电，热水器处于待机状态；
(2)、判断水流量持续时间t是否超过设定的延时时间阈值ts，如是，则循环本步骤；如否，则执行下一步骤；
(3)、记录本次水流量持续时间t作为样本时间ti，并且，样本数量n加1，其中n为大于等于0的整数；
(4)、判断样本数量n是否大于等于设定的取样数量n，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤(2)；
(5)、采用聚类算法对记录的样本进行计算，得到样本时间ti中数量最多的类，并将该类记为ct；
(6)、取上述样本数量最多的类ct中的最大时间作为测得的延时时间td；
(7)、判断是否连续m次延时时间td的变化量均小于设定的变化阈值tmin，如是，则转到步骤(9)；如否，则执行下一步骤；
(8)、移除样本中距离延时时间td最远的时间点，保留其他样本数据，并且，样本数量n减1，返回步骤(2)；
(9)、取连续m次测得的延时时间td中的最大值，该最大值即为系统最终的延时时间tt0。
2.根据权利要求1所述的抗自启动的热水器控制方法，其特征在于：所述的聚类算法采用k均值聚类算法。
3.根据权利要求1所述的抗自启动的热水器控制方法，其特征在于：所述的ts取值范围为1.5s～2.5s。
4.根据权利要求1所述的抗自启动的热水器控制方法，其特征在于：所述的取样数量n的取值范围为80～120。
5.根据权利要求1所述的抗自启动的热水器控制方法，其特征在于：所述的m取值范围为3～8次。
6.根据权利要求1所述的抗自启动的热水器控制方法，其特征在于：所述设定的变化阈值tmin的取值范围为0.1s～0.5s。
技术总结