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TECH PREVIEW

AI 智能水泵功能演示

通过电机电流签名分析，无需额外传感器
即可实现流量感知、压力预测、故障诊断

MCSA 电流签名分析 1D-CNN 边缘推理 虚拟传感器 预测性控制
感知层 — 泵体能"看到"什么
📊
实时电流签名波形

基于HiMulti WiFi (550W, 物料号9009682)的电机参数模拟。切换不同工况查看AI如何识别异常模式。

📋 数据来源说明
电机参数：HiMulti WiFi 550W 变频驱动板（FOC控制，内置相电流采样电阻）
采样方式：驱动板现有shunt电阻 → 16bit ADC → 8kHz采样率
波形数据：当前为参数仿真，基于电机等效电路模型生成。实际部署前需用实测数据替换并重新训练模型
硬件增量：零额外硬件——电流采样电路已存在于FOC驱动板上
正常运行
正常运行
水龙头滴漏
管道气蚀
异常阻塞
🧠
1D-CNN 工况分类

12.8K参数的轻量级模型，每16ms完成一次推理（62.5Hz），在Cortex-M7上仅需22ms。

✅
正常运行
94.2%
💧
水龙头滴漏
3.1%
⚡
管道气蚀
1.8%
🚫
异常阻塞
0.9%
💡 模型规格（基于HiMulti WiFi 550W）
电机：550W永磁同步电机(PMSM)，FOC矢量控制
输入: 256采样点 × 8kHz → 32ms窗口 | 架构: Conv1D(16)→Conv1D(32)→Conv1D(64)→GAP→Dense(4)
参数量: 12,800 (INT8量化13KB) | Cortex-M7推理: 18-22ms | RAM: 8KB | 功耗增量: ~2mW
训练数据: 需实测4类工况各1000+样本（正常/滴漏/气蚀/阻塞），当前为仿真数据
📡
虚拟传感器面板

砍掉物理流量计和压力传感器，通过电流反电动势推算所有运行参数。

2.1 m³/h
虚拟流量计
基于反电动势推算
2.8 bar
虚拟压力计
基于转速-压力模型
320 W
实时功率
P = V × I × cosφ
学习层 — 泵体能"学到"什么
📈
用水习惯自学习

泵体连续7天在本地学习家庭用水模式，自动区分工作日/周末/节假日三类模式，无需云端参与。

工作日
周末
节假日
用水高峰
正常用水
午间低谷
深夜待机
AI学习周期：Day1-2采集 → Day3-5验证 → Day6-7固化 → 之后进入预测运行模式
🏠 工作日用水模式
早高峰 6:30-8:30 — 洗漱+早餐准备（预估流量 1.8m³/h）
午间低谷 9:00-17:00 — 上班族不在家（切换节能/待机模式）
晚高峰 18:00-20:00 — 做饭+洗碗（预估流量 1.2m³/h）
夜间高峰 21:00-23:00 — 洗澡+洗衣（预估流量 2.5m³/h）
深夜间歇 23:00-01:00 — 洗衣机补水（间歇启停）
🧠 AI如何区分三类模式
工作日：白天(9-17点)用水极低，早晚高峰明显，深夜间歇(洗衣机) → AI白天进入深度待机
周末：白天持续有用水(在家)，午间有小高峰(做饭)，晚间高峰提前 → AI全天保持就绪
节假日：用水模式类似周末但更分散，全天流量更均匀(多人在家) → AI延长高峰保护时段
识别方式：连续7天学习，自动将周一-周五归为工作日、周六日归为周末。法定假日(内置日历表)自动切换为节假日模式
🌡️
季节/节假日自适应

基于RTC时钟和内置温度传感器，自动调整循环策略。内置中国法定假日表，节假日自动切换"在家模式"。

🌸
春季
标准循环
自动检测停暖
环境 15-22°C
☀️
夏季
缩短循环间隔
管道散热慢
环境 28-35°C
🍂
秋季
标准循环
准备供暖切换
环境 10-20°C
❄️
冬季
延长循环+防冻
供暖联动
环境 -5~8°C
🌸 春季运行策略
循环间隔：标准模式，每30分钟检测一次管道温度
停暖过渡：3月15日自动检测供暖结束，切换为独立循环模式
节假日：清明/五一/端午自动切换"在家模式"，延长高峰时段
节能效果：比无季节调整方案省电约 12%
目标水温
42
°C
自动调节
循环间隔
30
分钟
标准模式
预热提前量
2
分钟
高峰前启动
日均能耗
0.9
kWh
省电12%
热水温度自适应调节 标准模式
35°C 节能 42°C 标准 50°C 舒适 55°C 高温
24小时水温调度曲线 ■ 高温 ■ 标准 ■ 节能 ■ 待机
0:006:0012:0018:0024:00
预测层 — 泵体能"预判"什么
🔮
预测性增压控制

基于学习到的用水模式，提前2分钟进入预备增压状态，实现"秒出水"体验。

← 点击时间块查看当前模式详情 →

🔇 深夜静音模式（23:00-6:00）

58
dB(A) 额定工况
PI文件 RD303-191
→
38
dB(A) 静音模式
30%转速+FOC+PWM20kHz
-20dB

实现方式：转速降至30%（噪音∝转速⁵，降约20dB）+ FOC正弦驱动消除方波噪音 + PWM>20kHz移至人耳不可闻频段

注：58dB为PI文件额定工况点数据。实际运行中变频调速通常在40-70%负荷，日常噪音约45-52dB(A)

😴 AI入睡时间学习
学习方式：连续7天监测晚间用水终止时间（最后一次用水→长时间无用水 = 入睡时间）
典型模式：23:15最后用水 → 06:30首次用水 = 7.25小时睡眠
自适应策略：
· 入睡后15分钟：切换超静音模式（30%转速+FOC，38dB）
· 入睡后30分钟：进入深度待机（仅传感器供电，<20dB）
· 预测起床前5分钟：低速预循环（秒出热水，噪音渐升至35dB）
· 周末自动推迟30分钟（学习到的作息差异）
🔥
预测性热水循环

不同于增压预测——这是温度就绪预测。泵体学习家庭用水习惯后，在用水高峰前自动启动热水循环，打开龙头即出热水，无需等待。

传统方案（无循环泵）
30-60s
等热水时间
每次浪费 2-5L 冷水
定时循环方案
5-10s
等热水时间
全天循环费电
AI预测循环
0s
秒出热水
按需循环省电40%
🔮 预测循环时间线（晚高峰示例） 基于7天学习数据
20:30 20:45 21:00 21:15 21:30 22:00
待机 预热循环 用水高峰 降温过渡
💡 预测循环工作原理
Step 1 学习：连续7天记录每次用水的时间、持续时长、流量大小
Step 2 识别：聚类分析发现重复模式（如每天21:00±15min有大流量用水）
Step 3 预测：在预测用水时间前5-8分钟启动循环泵，将热水推到管道末端
Step 4 验证：对比预测vs实际，误差>20%则调整模型
Step 5 固化：确认模式后写入Flash，进入长期预测运行
季节联动：冬季提前8min（管道冷），夏季提前3min（管道温）
50%
运行时间节省
3h vs 定时6h（工作日）
¥524
年省电费
含增压泵+循环泵，vs定时模式
0秒
等热水时间
预测预热+余热维持
🔗
行为链路预测

AI学习家庭成员的用水行为序列，在你还没开水龙头之前，就已经准备好热水和水压。全部本地学习，不上云。

🚿 洗澡体验链 82%
痛点：脱衣后开水等30秒冷水，洗到一半水压忽大忽小
🌅 早晨高峰链 95%
痛点：一家三口同时用水，淋浴水压骤降，热水器供不上
🍳 做饭洗碗链 75%
痛点：做完饭想洗碗，厨房热水要放掉一盆冷水才来
💧 多点用水链 88%
痛点：淋浴时有人开水龙头，水压骤降+水温突变
预测精度（基于7天学习）
95%
早晨首次用水 → 全屋高峰双泵预启动
88%
淋浴中第二用水点 → 增压泵自动提速
82%
晚间冲水 → 洗澡(循环+增压双预启动)
75%
做饭开始 → 厨房热水预循环
核心卖点：你还没开水龙头，热水已经在管道里了；淋浴时多点用水，水压也不会掉
安全层 — 泵体能"保护"什么
🛡️
用水安全与健康管理

基于用水数据的异常检测，主动推送安全提醒。纯软件方案，无需额外传感器。

🚨
持续漏水警告
检测到持续微小流量已超过 2 小时（凌晨 2:15-4:30），疑似水龙头滴漏或管道渗漏。
今天 04:30 · 置信度 92%
💧
水体滞留提醒
您已 3 天未使用热水。管道内水体长期滞留可能滋生细菌，建议打开热水龙头排空 30 秒。
昨天 09:00 · 出差第3天
🥶
管道冻结风险
室外温度已降至 -3°C，管道有冻结风险。已自动切换防冻模式（低速持续循环），请确认热水器正常运行。
3天前 22:15 · 已自动处理
🌡️
水温异常检测
热水温度持续低于设定值 5°C 以上，可能是热水器故障或燃气不足，建议检查热水器状态。
上周三 19:40 · 已恢复正常
✅
月度健康报告
本月用水正常，无异常事件。用水量 4.2m³，耗电 8.5kWh，节能评级 A+（优于 82% 同类用户）。
6月1日 · 自动生成
🌡️
水温安全与季节自适应

出水口NTC温度传感器(¥2)，实现防烫伤保护+季节水温自适应+热水器健康监测。

🛡️ 防烫伤保护
>45°C → 推送告警
>50°C → 自动降速
>55°C → 紧急停泵
老人/小孩家庭必备
🍂 季节水温自适应
冬季：目标+5°C（冷水基础温度低）
过渡季：目标不变
夏季：目标-5°C（冷水已温）
舒适+节能双收
🔧 热水器健康监测
水温持续低于设定值
→ 热水器可能故障
→ 提前预警避免冷水
提前30天预警
💡 硬件需求
NTC 10K热敏电阻 × 1个（出水口安装）· 成本 ¥2 · 精度 ±0.5°C · 采样率 1Hz · 功耗 <0.01W
安装方式：卡扣式夹在热水管外壁，无需切割管道，用户可自行安装
关怀层 — 泵体能"守护"什么
👴
银发关怀 · 用水状态看板

父母不需要任何操作，AI自动学习、自动运行。子女小程序远程查看父母家用水状态，水管替你守着他们。

🏠
父母家 · 实时状态
● 在线 · 最后更新 2分钟前
一切正常
6
今日用水次数
正常范围
0.8
今日水量 m³
与昨日持平
14:32
最后用水
28分钟前
42°C
热水温度
正常
📅 今日用水时间线
0:00 6:00 12:00 18:00 24:00
用水 活跃时段 无用水
💡 为什么用水数据能判断老人状态
正常模式：每天6-8次用水，早中晚有规律高峰 → 一切正常
异常信号：连续24h无用水 → 可能摔倒/住院/出远门 → 自动告警子女
异常信号：用水次数突然翻倍 → 可能身体不适(频繁如厕) → 提醒关注
隐私保护：只看用水数据，不涉及摄像头/位置/个人隐私
🚨
异常告警 · 自动响应

检测到异常时，泵体自动响应 + 推送子女小程序。父母不需要做任何事。

🔔
24h无用水告警
连续24小时未检测到用水
自动响应：
· 第12h：推送"今日无用水"提醒
· 第24h：推送"异常告警" + 拨打电话
· 第48h：推送"建议上门查看"
💧
漏水自动关阀
检测到持续微小流量
自动响应：
· 持续2h微流量 → 判定漏水
· 自动关闭水泵 → 推送子女
· 子女小程序一键恢复供水
🌡️
水温异常提醒
热水温度持续低于设定值
自动响应：
· 水温低于设定值5°C持续30min
→ 推送"热水器可能故障"
· 建议子女远程确认或联系维修
🥶
冬季防冻保护
环境温度低于5°C自动启动
自动响应：
· 温度<5°C → 低速持续循环
· 温度<0°C → 推送子女确认
· 避免管道冻裂（损失¥2000+）
📱
远程守护 · 一键操作

子女在外地，也能替父母处理用水问题。操作门槛为零——父母什么都不用做。

🚰
一键排空
父母出远门时
子女远程排空管道
避免死水滋生细菌
🔍
远程诊断
水泵状态远程查看
故障原因AI预判
精准派单不瞎跑
❄️
防冻托管
冬季自动防冻
子女不用惦记
管道不会冻裂
你不在的时候，它在
父母不需要学任何东西，不需要打开任何小程序。
AI水泵默默运行，水管替你守着他们。
只有异常时，你才会收到通知。
优化层 — 泵体能"节省"什么
⚡
能耗对比与全季节能耗优化

结合季节自适应+用水模式预测+脉冲循环策略，四季运行时间动态调整。

AI vs 当前定时 · 180m²大平层 · Q=K×π×(D_s×L_s+D_r×L_r)×ΔT · 有保温K=3.0

⚡ 三种运行工况能耗对比

基准：大平层 180m² · 管道54m · DN32/DN25 · 循环泵65W · 增压泵待机15W → 2W

散热公式：Q=K×π×(D_s×L_s+D_r×L_r)×ΔT · 有保温K=3.0 · 管道散热594W

① 全时运行
24h连续循环+增压待机
16.2
kWh/天
¥3,544/年
几乎没人这么用
② 当前定时
增压待机 + 循环定时6h
8.1
kWh/天
¥1,765/年
大部分用户现状
③ AI智能学习
增压深度待机 + 循环精准3h
5.7
kWh/天
¥1,241/年
学习后精准运行
两款设备的AI策略差异
增压泵 HiMulti WiFi
传统：变频器24h待机(15W)维持预压力
AI：深度待机(2W)，仅高峰前2min预增压
节省：待机 15W→2W，省¥143/年
核心价值：秒出水体验，不是省电
热水循环器 Magic Cube
传统：定时6h(工作日)/8h(周末)，不管有没有人用
AI：学习实际用水，仅高峰前30min脉冲循环
节省：运行 6h→3h，省¥381/年
核心价值：省电+秒出热水双收

AI vs 当前定时：省电 30% · 年省 ¥524

💡 AI精准运行策略
定时模式：早晚各开2-3h，不管有没有人用水都转 → 工作日6h/周末8h
AI模式：学习实际用水时间，仅在真正需要时循环
· 循环泵：工作日3h(精准高峰)，周末4h → 减少50%运行时间
· 增压泵：待机15W→2W(深度待机)，仅用水时唤醒
· 管道散热：运行时间缩短 → 散热损耗同步降低
· 季节联动：夏季ΔT小缩短循环，冬季ΔT大适当延长
📊 AI真实价值拆解
能耗节省 ¥524/年 → 设备溢价¥500靠电费1年回本
但AI的真正价值不在省电：
✅ 秒出热水：定时做不到精准预热，用户仍要等5-10s
✅ 零配置：定时需要手动设时间，设错体验差
✅ 自适应：工作日/周末/节假日/季节自动切换
✅ 入睡降噪：学习入睡时间，深夜自动静音
✅ 漏水检测：定时模式无此功能
✅ 远程控制：出差一键排空，定时做不到
🌸 春季
5.5
kWh/天
省 26%
定时 7.4 kWh
年省 ¥418
☀️ 夏季
2.7
kWh/天
省 25%
定时 3.6 kWh
年省 ¥193
🍂 秋季
5.5
kWh/天
省 26%
定时 7.4 kWh
年省 ¥418
❄️ 冬季
9.0
kWh/天
省 29%
定时 12.7 kWh
年省 ¥798
💡 优化策略组合
预测增压：提前2min预运转，避免频繁启停（省电15%）
低谷降速：用水低谷期降至20%转速维持管道压力（省电25%）
季节调参：冬季延长循环(散热快)、夏季缩短(散热慢)（省电10-15%）
深夜静音：23:00-6:00 FOC正弦驱动+转速30%（省电20%+降噪20dB，58→38dB）
年均节省：¥524/年（vs定时模式，180m²有保温）。增压泵深度待机(15W→2W)+循环泵精准运行(6h→3h)。AI核心价值在体验而非省电
全品类AI — 从增压到排污
🔄
全品类AI覆盖 · Pioneer Water AI for You

不只是增压泵——Wilo全产品线AI化，从增压、循环到污水提升，每一滴水都有AI守护。

💧
增压泵
HiMulti WiFi
AI能力：
· 水压预测性增压
· 用水习惯自学习
· 深夜静音模式
· 虚拟流量/压力传感器
✅ 已实现 · V1首发
♻️
热水循环器
Magic Cube
AI能力：
· 预测性热水循环
· 秒出热水（0等待）
· 季节自适应
· 行为链路预测
✅ 已实现 · V1首发
🚽
污水提升器
Drainlift CX1
AI能力：
· 堵塞趋势预测
· 液位智能管理
· 异味/密封预警
· 溢流自动防护
🔜 规划中 · V2
🛡️
污水提升AI · 安全守护
溢流是最严重的事故，AI提前预防
⚡
堵塞趋势预测
电流签名分析 → 检测叶轮缠绕/异物
堵塞概率 >80% → 自动反转清理
避免溢流事故（损失¥5,000+）
📊
液位智能管理
学习污水来量模式 → 预测液位变化
优化启停频率 → 减少磨损50%
深夜低谷 → 降低噪音干扰
👃
异味/密封预警
液位异常波动 → 密封可能失效
启停频率异常 → 管道可能堵塞
提前30天预警，避免异味投诉
🚨
溢流自动防护
液位持续上升 → 泵已故障
自动切换备用泵（双泵系统）
推送告警 + 自动关闭进水阀
污水AI的核心价值：安全 > 舒适
增压泵AI → 提升舒适性（体验价值）
循环泵AI → 节能+舒适（经济+体验）
污水提升AI → 避免事故（安全价值）
一次溢流损失 = 一台泵的价格
🎯 契合 Pioneer Water AI for You 战略
Pioneer：银发关怀模式——行业首创，竞品没有
Water：全品类覆盖：增压/循环/污水提升
AI：8层AI架构，从感知到展望
For You：用水习惯自学习、银发关怀——都是"为你"

从"卖泵"到"卖水智能系统"，从"产品"到"服务"，从"功能"到"关怀"。
系统层 — 多设备如何协同
🏠
多设备联动 · 七大智能场景

增压泵+循环器+传感器+小程序组成全屋水智能系统，从"卖泵"升级为"卖系统"。

🏠
回家模式
GPS到家/门锁开锁
→ 双泵预启动
进门即有热水+水压
🚿
洗澡模式
晚间冲水检测
→ 增压+循环+热水器升温
水压稳定+秒出热水
😴
睡眠模式
入睡时间学习
→ 双泵静音待机
夜间零噪音
✈️
离家模式
GPS离开/4h无用水
→ 深度待机+防冻
省电+防漏+安心
🏖️
假期模式
手动开启/3天无用水
→ 最低功耗+防冻
出差一周也安心
🎉
聚会模式
手动开启
→ 全功率+延长循环
多人用水不掉压
📊
节能报告
每月自动生成
→ 用水/电费/碳排
可视化节能成果
客户收益矩阵
品质中产
"200万装修的房子，热水还要等10秒？"
→ 秒出热水提升生活品质
二胎家庭
"孩子洗澡水压忽大忽小"
→ AI恒压+防烫伤保护
银发族
"不会设定时器，子女远程帮我管"
→ 小程序远程+零配置
出差族
"出差一周回来管道冻了/漏水了"
→ 离家模式+防冻+漏水告警
别墅业主
"3层楼热水等1分钟"
→ 多点预测循环，每层秒出热水
出租房东
"租客说水压不够，我不在现场"
→ 远程监控+一键诊断
展望 — 未来路线
🗺️
AI功能路线图

V1纯软件（零硬件增量）→ V2云端+选配传感器 → V3生态联动

V1 · 2027Q1
首发版本
TinyML虚拟感知(流量/压力)
1D-CNN故障诊断(滴漏/气蚀/阻塞)
用水模式自学习(7天本地)
预测性增压(提前2min)
预测性热水循环(秒出热水)
深夜静音模式(-20dB)
季节/节假日自适应
漏水检测+安全告警
能耗优化引擎
小程序: 配网+数据+告警
行为链路预测(冲水→洗澡)
水温安全保护(NTC ¥2)
银发关怀模式(用水状态看板)
异常告警+自动响应(24h无用水/漏水)
远程守护(一键排空/诊断/防冻)
污水提升AI(堵塞预测/溢流防护)
V2 · 2027Q3
云端+传感器
云端后台(庆科云MQTT)
预测性维护(轴承/密封)
OTA模型远程升级
PIR存在感应(选配件)
多设备联动(回家/离家模式)
用水报告月度推送
跨用户模型优化(联邦学习)
小程序: 远程控制+家庭共享
V3 · 2028+
生态联动
Matter/HomeKit接入
全屋智能联动(热水器/净水)
水质传感(需硬件)
数字孪生(远程运维)
碳中和用水报告
本页面为技术功能演示。
数据来源说明：电机参数基于HiMulti WiFi(550W, 物料号9009682)变频驱动板规格。电流波形为参数仿真（基于电机等效电路模型），非实测数据。部署前需用实测数据重新训练1D-CNN模型。
节省数据基于大平层180m²(6用水点, 管道54m, DN32/DN25, 有保温)计算。不同房型数据差异较大，详见工程计算文档。
实际性能参数以产品规格书为准。TinyML推理引擎运行在泵体MCU上，不依赖云端。
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