作者：海為技術支持部

一、行業(yè)背景

      隨著近幾年的“廁所革命”的口號的提出，智能廁所監(jiān)管系統(tǒng)必定是將來的主流趨勢。然而現(xiàn)在智能廁所的普及相對比較低，加快建設智能廁所的步伐，搶占“廁所革命”的先機，是提升國家形象和生活品質(zhì)的不可缺失的一環(huán)。海為云智能廁所結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡傳輸、遠程控制等技術，使傳統(tǒng)廁所具備即時感知、準確判斷和精確執(zhí)行的能力，實現(xiàn)了對城市廁所的精細化管理，能夠為國民提供優(yōu)質(zhì)、高端、舒適的服務。

圖一 智能公廁外觀圖

二、智能廁所監(jiān)管系統(tǒng)的需求

      智能廁所監(jiān)控系統(tǒng)一般分為以下環(huán)境監(jiān)控、安防和中央集控等這些方面；環(huán)境監(jiān)控包括臭氣檢測、液位檢測、電量使用檢測和水量使用檢測；安防應該滿足以下一鍵報警、門鎖和攝像頭監(jiān)控；中央集控包括數(shù)據(jù)的整合、大屏顯示和遠程管理等方面。

圖二 系統(tǒng)構(gòu)成

三、單個系統(tǒng)組網(wǎng)圖

圖三 單個系統(tǒng)組網(wǎng)圖

智能公廁系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：感知層、傳輸層、應用層和終端層。

• 感知層：氣體濃度檢測器負責檢測公廁里的硫化氫和氨氣等惡臭氣體，檢測器會以模擬量形式輸出電流或者電壓信號；紅外傳感器用于檢測廁位當前是否有人使用；電表用于統(tǒng)計公廁運行時間內(nèi)所消耗的電量；水表用于統(tǒng)計公廁運行時間內(nèi)所消耗的水量；緊急按鈕：當人員在公廁內(nèi)遇到緊急的情況則需要按下該按鈕，進行呼叫和報警；

• 傳輸層：通過網(wǎng)絡或者串口方式對硬件系統(tǒng)的參數(shù)采集和監(jiān)控，以及通過Mqtt技術對數(shù)據(jù)進行遠程上報；

• 應用層：主要是智能公廁管理平臺有海為組態(tài)軟件和觸摸屏組成，組態(tài)軟件監(jiān)控和HMI監(jiān)控硬件系統(tǒng)的采集參數(shù)和實時修改系統(tǒng)運行參數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行記錄和分析系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)；

• 終端層：是指智能手機、ipad、電腦、PC機等，可以遠程訪問和修改系統(tǒng)內(nèi)設備實時運行數(shù)據(jù)和及時查看當前和歷史故障報警信息等。

四、方案組成

      海為云智慧公廁解決方案基于自身云的集成。通過PLC主機 、C系列觸摸屏、TVBOX、海為云攝像頭、海為云APP和海為云平臺；主機下面搭載相應的設備，濕度傳感器、氣體傳感器、氣體傳感器一鍵告警等數(shù)據(jù)傳至服務器或云平臺，再配合MQTT能將數(shù)據(jù)上傳傳到MQTT服務器上，數(shù)據(jù)庫再從MQTT服務器上提取數(shù)據(jù)，可以根據(jù)實際需求去開發(fā)出的遠程數(shù)據(jù)集中監(jiān)控系統(tǒng)；實現(xiàn)對智能公廁智能管理，提高城市文明形象。

    圖四 多站點集中監(jiān)控組網(wǎng)拓撲

五、部分HMI程序圖

圖五 廁位監(jiān)控畫面

圖六 I/O監(jiān)控畫面

圖七 海為云APP遠程訪問監(jiān)控畫面

圖八 海為云APP遠程訪問參數(shù)設置畫

六、智能公廁系統(tǒng)功能

1. 智能公廁定位功能：使用基于云平臺的手機APP和云網(wǎng)站定位周圍智能公廁的位置，方便管理者去查找公廁系統(tǒng)所在位置；

圖九 海為云地圖的應用

2. 智能除臭功能：通風換氣設備應用了人體探測傳感器，智能啟動通風換氣系統(tǒng)，以加速公廁內(nèi)部的空氣流通，消除異味；也可以設置成定時，定時換氣，保證公廁空氣清新；

3. 智能清潔功能：快速清潔系統(tǒng)能自動識別無人狀態(tài)，及時啟動地面清潔；

4. 公廁數(shù)據(jù)管理功能：采集公廁數(shù)據(jù)信息，通過云平臺處理和Mqtt技術遠程存儲數(shù)據(jù)并發(fā)給各個授權數(shù)據(jù)庫終端，發(fā)送提示信息、報警信息和運行參數(shù)等；

圖十 公廁數(shù)據(jù)庫

5. 維護提示功能：垃圾箱滿、催化劑料位低等維護信息及時通過App推送和短信方式發(fā)送給相關人員，提高效率；

圖十一 云APP推送和短信報警

6. 一鍵呼叫功能：如廁者如果發(fā)生意外，也可以按下報警按鈕，廁所管理員就會及時出現(xiàn)，提供幫助；

7. 外部全景攝像頭：實現(xiàn)此功能需要使用的設備：云攝像頭、視頻顯示器、視頻存儲器、無線/有線數(shù)據(jù)終端、云平臺；手機、電腦和網(wǎng)頁等終端可以實時訪問云攝像頭。

圖十二 云攝像頭應用