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隨著我國居民生活水平的提高和健康意識的增強，凈水器市場呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示：2023年中國凈水器市場規(guī)模回升至205億元，同比增長超過10%。預計未來幾年，中國凈水器行業(yè)市場規(guī)模將以接近9%的增速保持增長，到2028年市場規(guī)模有望突破300億元。
濾芯是凈水器重要組成部分，也是凈水器的關鍵零部件，需定期更換以保證凈水器出水水質。常規(guī)凈水器濾芯主要為PP濾芯、活性炭濾芯、超濾膜和RO 反滲透膜。①PP 濾芯：又稱熔噴濾芯，是一種采用無毒無味聚丙烯為原料，經過加熱熔融，噴射、牽引、接收成型而制成的濾材。PP 濾芯為粗過濾，孔徑一般都在0.5～1μm，能有效地除去液體中的懸浮物、微粒、鐵銹等雜質。②活性炭濾芯：由壓縮型活性炭濾芯、散裝型活性炭濾芯兩種組成，具有良好的吸附作用，能有效除去水中的余氯、異味，顏色及有機物等。③超濾：簡稱UF，也叫中空纖維，是利用超濾膜孔徑的一種物理篩分過程，其孔徑一般為0.1～0.01μm，可過濾細菌、病毒、炭粉等大分子有機物。④RO反滲透（簡稱RO）：即孔徑只有0.0001μm，運用特制的高壓水泵，增加原水壓力，實現(xiàn)水質過濾與高效凈化。
目前，市場上的凈水器濾芯更換評估主要根據(jù)使用時間或使用水量設定，主要通過兩種模式進行，一是倒計時模式，即從濾芯安裝開始倒計時開始，到期壽命終結；二是流量模式，即從濾芯安裝開始計算過水量，到過水量達到一定限值時壽命終結。由于使用環(huán)境、水質等因素都可能影響濾芯壽命，且這些影響因素并未納入濾芯更換評估計算，因此，易出現(xiàn)實際使用時間與標稱壽命不一致、濾芯狀態(tài)監(jiān)測精準度低更換時間差異性大等問題，不僅造成濾芯浪費和過度使用，還直接影響了飲水安全和用戶使用體驗，亟待解決。
針對上述問題，項目開展了凈水器濾芯壽命動態(tài)精準監(jiān)測技術研發(fā)。項目主要創(chuàng)新點及特點在于：研發(fā)了凈水器多模態(tài)濾芯壽命預測AI算法，結合濾芯實際使用數(shù)據(jù)進行監(jiān)督學習，校準了濾芯壽命結果分析數(shù)據(jù)，提高了濾芯壽命的監(jiān)測準確度；研發(fā)了凈水器濾芯數(shù)據(jù)采集終端，通過水質、流量、溫度等傳感器選型配置及布局設計，保證了濾芯數(shù)據(jù)采集的準確性和實時性，實現(xiàn)了濾芯壽命的準確判斷；開發(fā)了濾芯使用狀態(tài)可視化管理服務平臺，滿足了凈水設備高效經濟使用需求。
項目具有自主知識產權，已獲多件國家授權發(fā)明專利及軟件著作權。項目成果已被國家機關事務管理局機關服務中心、教育部機關服務中心、中國科學院辦公廳、軍事科學院戰(zhàn)爭研究院、電子科技大學、成都高新區(qū)尚華幼兒園、株洲市中心醫(yī)院急救中心、株洲市荷塘區(qū)政府等多家單位采用，取得了良好的社會和經濟效益，應用前景廣闊。
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