智慧化公共廁所臭味氣體濃度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、前言

2017年11月，*就旅游系統(tǒng)推進(jìn)“廁所革命”工作取得的成效做出重要指示。他指出：廁所問(wèn)題不是小事情，是城鄉(xiāng)文明建設(shè)的重要方面，不但景區(qū)、城市要抓，農(nóng)村也要抓，要把這項(xiàng)工作作為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的一項(xiàng)具體工作來(lái)推進(jìn)，努力補(bǔ)齊這塊影響群眾生活品質(zhì)的短板。

在*和黨zhong央的精神的指引下，為全面提升公廁管理水平，建立管理*機(jī)制。全面建設(shè)現(xiàn)代新都市、打造“智慧城市”的智能化公廁為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。當(dāng)前的公共廁所管理存在如下問(wèn)題：

1、人員管理粗放，廁所的清潔、維修管理人員的管理比較困難，更無(wú)法建立起*的管理體制。每天的衛(wèi)生打掃是否按時(shí)、是否到位、清潔效果如何，都沒(méi)有有效的管理手段。造成群眾對(duì)廁所的衛(wèi)生感覺(jué)就是臟亂差。

2、考評(píng)體系缺失，廁所標(biāo)準(zhǔn)制定缺位。公共廁所的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，都是采用原有的標(biāo)準(zhǔn)，基本處于定性的分析階段，沒(méi)法具體量化。標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)法量化會(huì)導(dǎo)致考評(píng)就無(wú)法到位。

3、衛(wèi)生狀況無(wú)法獲取，公共廁所的清潔狀況，包括味道、地面清潔等都無(wú)法有效采集，主要采用主觀(guān)性的評(píng)估方式。

公共廁所的問(wèn)題存在了很多年，一般都無(wú)法得到有效的解決，通過(guò)人為監(jiān)督，加強(qiáng)管理的方式有一定的效果，但是會(huì)陷入因人而異的困境。因此，解放思想、實(shí)事求是，廁所也需要革命。在新的時(shí)期采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的手段是提升廁所信息化和管理水平的必有之路。

智慧公廁得建設(shè)目標(biāo)：

1、方便群眾，營(yíng)造衛(wèi)生、和諧的環(huán)境，增加對(duì)吸煙等有違群眾身心健康的行為進(jìn)行管理和監(jiān)控。

2、加強(qiáng)管理，增效降費(fèi)，在不增加額外人員編制等情況下，通過(guò)應(yīng)用信息化的手段，對(duì)廁所的日常清潔、水、電、維修等行為進(jìn)行有效管理。

二、構(gòu)成

2.1 系統(tǒng)組成

智慧化公共廁所臭味氣體濃度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體分成四部分：

應(yīng)用層，通過(guò)云平臺(tái)管理界面、手機(jī)APP、微xin公眾號(hào)、LED現(xiàn)場(chǎng)屏幕來(lái)向管理人員和市民展示內(nèi)容，介紹當(dāng)前廁所的各種狀況，包括衛(wèi)生打掃狀況、空氣質(zhì)量、當(dāng)前占用情況等信息。

采集層，包括各種數(shù)據(jù)采集傳感器、水電計(jì)量、通風(fēng)和人員管理采集設(shè)備，對(duì)當(dāng)前公共廁所的衛(wèi)生狀況、能耗狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，對(duì)云端平臺(tái)平臺(tái)的指令比如通風(fēng)換氣、斷水?dāng)嚯姷冗M(jìn)行處理

傳輸層，通過(guò)部署在廁所的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，無(wú)線(xiàn)制式包括WIFI、433、LoRa等，也包括采用運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，比如LTE、NB-IOT等。進(jìn)行云端系統(tǒng)和智慧廁所數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行交互和數(shù)據(jù)傳輸。

平臺(tái)層，所有的采集傳感器和儀表的采集數(shù)據(jù)都是通過(guò)傳輸通道傳輸?shù)皆贫似脚_(tái)，云端平臺(tái)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，并基于A(yíng)I人工智能的判斷，進(jìn)行智能廁所的you化管理和控制。

2.2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

三、實(shí)現(xiàn)的功能

包括了很多功能，主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和行業(yè)特性來(lái)決定采用什么樣的產(chǎn)品組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧廁所需要的功能，智慧公廁的整體解決方案主要是分成傳感器和對(duì)傳感器進(jìn)行管理，根據(jù)對(duì)全國(guó)大部分的智慧廁所的解決方案的案例進(jìn)行分析，主要的實(shí)現(xiàn)的功能如下：

3.1、平臺(tái)管理功能

將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)匯集至云平臺(tái)，進(jìn)行分析、處理、反饋給公廁顯示屏、公廁APP或者公廁掃描小程序。平臺(tái)管理是智慧廁所解決方案的大腦，管理著智慧廁所所有的傳感器，并接受傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)可能的故障進(jìn)行分析和告警。

3.2、一鍵報(bào)警功能

人們?cè)趲?，如身體發(fā)生不適或者遭到意外的侵害，可以按下領(lǐng)普無(wú)源無(wú)線(xiàn)呼叫器，發(fā)出求救信號(hào)。這種功能主要是適用在旅游景區(qū)中比較偏僻的地方，因?yàn)榭赡苡行r(shí)候人員比較少，導(dǎo)致一定的危險(xiǎn)，所以需要報(bào)警。在有條件的地方，這種報(bào)警聯(lián)動(dòng)可以接入平安城市的報(bào)警體系中。

3.3、流量監(jiān)測(cè)功能

人流量的方法主要分成兩種：

1）攝像頭監(jiān)測(cè)，有單目攝像投和雙目攝像頭兩種模式，成本有差異，使用上各有優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)攝像頭檢測(cè)，上傳至服務(wù)器，從而合理分配人員對(duì)公廁進(jìn)行打掃，減少人員成本；平臺(tái)將占坑情況及時(shí)告知APP用戶(hù)，疏導(dǎo)人流量，緩解公廁壓力。

2）紅外感應(yīng)監(jiān)測(cè)，通過(guò)紅外感應(yīng)的方式，進(jìn)行對(duì)射，對(duì)進(jìn)入公廁的人員進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣的方案相對(duì)比較便宜，但是上傳的數(shù)據(jù)量不太多。適合大規(guī)模的使用。

3.4、自動(dòng)門(mén)鎖功能

每個(gè)蹲位間，加入紅外門(mén)磁，人體通過(guò)紅外感應(yīng)，門(mén)磁自動(dòng)上鎖；在人員進(jìn)入和出去的時(shí)候?qū)﹂T(mén)進(jìn)行控制。

3.5、環(huán)境監(jiān)測(cè)功能

環(huán)境采集系統(tǒng)，是整個(gè)智能廁所中關(guān)鍵的考評(píng)環(huán)節(jié)，是考核廁所的清潔度的關(guān)鍵指標(biāo)。智慧公廁環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)儀，對(duì)整個(gè)廁所溫度，濕度，NH3、H2S等刺激性氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，上傳至服務(wù)器，然后下派任務(wù)給維護(hù)人員。在有條件的地方可以聯(lián)動(dòng)新風(fēng)系統(tǒng)，抽風(fēng)機(jī)，自動(dòng)除臭機(jī)等設(shè)備來(lái)進(jìn)行臭味排除。

3.6、多網(wǎng)智能切換備份功能

網(wǎng)絡(luò)異常或者斷網(wǎng)，整個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)切換到備用網(wǎng)絡(luò)WIFI或者4G，保證整體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)正常有效工作。

3.7、節(jié)能系統(tǒng)

智能水電表能夠采集整個(gè)廁所的用電量和用水量，并將數(shù)據(jù)回傳給服務(wù)器，對(duì)每天的水、電等用量進(jìn)行監(jiān)控和管理，對(duì)能耗的趨勢(shì)進(jìn)行分析，從而監(jiān)測(cè)廁所用水或用電量是否過(guò)大。對(duì)人流量有峰谷效應(yīng)的公廁進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和設(shè)置，達(dá)到節(jié)能增效的作用
引入智能開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，控制廁所的電燈，在環(huán)境光線(xiàn)比較昏暗的時(shí)候能夠自動(dòng)開(kāi)燈，在環(huán)境燈光合適的時(shí)候能夠自動(dòng)關(guān)燈，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有人的情況能夠自動(dòng)感應(yīng)燈光的開(kāi)關(guān)。

3.8、臭味排除系統(tǒng)

主要是包括了新風(fēng)系統(tǒng)和除臭系統(tǒng)兩部分，適合是在火車(chē)站、汽車(chē)站等人流密集的地方，自然的排除和定期的人工清潔已經(jīng)沒(méi)有辦法高效的降低廁所的味道，所以動(dòng)用新風(fēng)系統(tǒng)和自動(dòng)除臭機(jī)對(duì)廁所的味道進(jìn)行人工抑制和消除

3.9、信息看板

采用大屏顯示和APP數(shù)據(jù)顯示的方式，對(duì)目前廁所的使用情況，PM2.5和臭味的各種指標(biāo)進(jìn)行顯示，同時(shí)也可以對(duì)區(qū)域內(nèi)緊急發(fā)生的事情進(jìn)行宣傳和展示。

3.10、節(jié)約系統(tǒng)

包括自動(dòng)的出紙機(jī)和自動(dòng)洗手液盒，能夠根據(jù)人流的情況進(jìn)行控制出紙，能夠在紙張數(shù)量不夠的情況下進(jìn)行自動(dòng)告警，提示加紙。在有條件的地方可以考慮用人臉識(shí)別的自動(dòng)出紙機(jī)器，避免有人惡意的用紙導(dǎo)致供紙來(lái)不及，影響后續(xù)用戶(hù)的使用。自動(dòng)洗手液盒能夠根據(jù)用戶(hù)的人流來(lái)給出洗手液，并在洗手液不夠的情況下提示加液。

氨氣NH3、硫化氫H2S氣體探測(cè)傳感裝置介紹

產(chǎn)品特點(diǎn)

10年產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)大實(shí)力保證

采用日本進(jìn)口氣體傳感器，實(shí)時(shí)探測(cè)公廁室內(nèi)環(huán)境氨氣NH3、硫化氫H2S的值

數(shù)字RS485輸出、4-20ma模擬量信號(hào)

內(nèi)置高精度溫濕度傳感器，監(jiān)測(cè)空氣環(huán)境中的溫濕度值

LCD三色背光（綠/黃/紅）液晶顯示屏

提供多路開(kāi)關(guān)輸出可控制通風(fēng)設(shè)備

采用進(jìn)口元器件保證探測(cè)器的穩(wěn)定性及可靠性

內(nèi)置風(fēng)扇，解決空氣流動(dòng)問(wèn)題，達(dá)到快速響應(yīng)的效果；

工業(yè)級(jí)外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，牢固耐用

技術(shù)參數(shù)

數(shù)字集成溫濕度傳感器使用壽命超過(guò) 10 年

三色(綠/黃/紅) 背光 LCD 屏顯示室內(nèi)空氣質(zhì)量狀態(tài)： jia/良好/欠佳

兩種報(bào)敬方式： 蜂鳴器報(bào)警和背光燈顏色變換報(bào)警

提供 1 路繼電器輸出用于控制一個(gè)通風(fēng)設(shè)備（可選）

100~240VAC, 24VAC/VDC 電源可選; 電源適配器可選; 桌面安裝型和墻面安裝型可選

感應(yīng)原件：采用進(jìn)口氣體傳感器

測(cè)量范圍：0-1000PPM

使用壽命：5年/質(zhì)保1年

檢測(cè)原理：電化學(xué)原理

分辨率：1PPM

示值誤差：≦±5%

電源：12-24V

功耗：1.2W

預(yù)熱：<30s

外殼：阻燃 PC/ABS 塑料外殼

工作條件：-20℃~60℃ (-4℉~140℉)/ 0~ 95% RH

輸出信號(hào)：RS485 0 10V/4-20mA

溫度和濕度：0~50℃ 0 -95%RH無(wú)冷凝

安裝方式：墻面安裝

尺寸：85*130* 55.5mm（寬* 高* 厚）

重量：150g

尺寸及安裝如下圖：