CN107748776A - 一种基于物联网的智能环保厕所管理系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能环保厕所管理系统及其控制方法，包括数据采集模块、数据处理中心、远程监控控制模块，具体为：数据采集模块，用于采集环保厕所内部运行控制模拟量，并发送至数据处理中心；数据处理中心，对数据采集模块的环保厕所内部运行控制模拟量进行存储、分析和处理，并发送至远程监控控制模块；远程监控控制模块，根据数据处理中心的数据运行实时监测、数据查询、导出、调节和控制；数据处理中心包括互联网、云平台和通讯模块以及可编程控制器内部CPU；远程监控控制模块包括可编程控制器内部CPU。本发明在数据信息量达到一定程度后，还可以实现维护提示和故障预警，使得维护管理工作更加高效。

Description

一种基于物联网的智能环保厕所管理系统及其控制方法

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能环保厕所管理系统及其控制方法。

背景技术

人们通过在物流商品中植入传感芯片（节点），使得购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节的感知信息与后台的GIS／GPS数据库无缝结合，成为强大的物流信息，通过物联网系统无误地被感知和掌握。物联网也因其实时性和交互性的特点，在市政管理、能源电力和智慧城市交通等方面得到了极大的应用，在国民经济和社会生活占据越来越重要的地位。

目前的物联网技术主要以读取固化信息（如：名称、产地、时间、批次等），地理位置信息和可控制设备的开关量信息等，经专用程序汇总后，提供特定采集信息的反馈。通常以信息查看和统计为主，提供指挥或决策依据，部分厂家通过特殊应用设备和协议建立独立的控制网络，对联入控制网内的可控制专用设备进行启停和报警信息的采集、汇总和反馈。但是不能通过互联网对通用设备的模拟量，如：液位、电流、电压和浓度等进行调节控制。

智能环保厕所主要应用于城市的街头巷尾、各大旅游景区的风景点、以及矿山和矿山井下等特殊要求场所。具有分布分散且广泛，采用常规的维护和管理具有：维护困难，故障处理时效性差，维修缺乏针对性等难题。为提升公共服务水平，改善用户使用体验，建立了一种基于物联网的智能环保厕所管理系统及其控制方法，实现对智能环保厕所的远程监控和管理。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种基于物联网的智能环保厕所管理系统；第二目的在于提供所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统的控制方法。

本发明的第一目的是这样实现的，包括数据采集模块、数据处理中心、远程监控控制模块，具体为：

数据采集模块，用于采集环保厕所内部运行控制模拟量，并发送至数据处理中心；

数据处理中心，对数据采集模块的环保厕所内部运行控制模拟量进行存储、分析和处理，并发送至远程监控控制模块；

远程监控控制模块，根据数据处理中心的数据运行实时监测、数据查询、导出、调节和控制；

数据处理中心包括互联网、云平台和通讯模块以及可编程控制器内部CPU；远程监控控制模块包括可编程控制器内部CPU。

本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

A、使用温度、电压、电流、液位、菌群浓度等模拟量和设备状态控制开关量的采集传感器，采集智能环保厕所内部运行控制必须的数据，通过与可编程控制器相适配的控制/读取模块链接实现采集信息的传递给可编程控制器内部CPU；

B、可编程控制器内部CPU是根据控制逻辑关系自动对智能环保厕所的运行、水处理、内部环境保持进行自主控制，同时，可编程控制器内部CPU按照设定的传输时间周期或当设定的报警阀值被触发时，按照编程定义的智能环保厕所内部工作控制内容，模式，外部通讯内容和指定的通讯协议，将通讯内容直接生成ASCII码值，并对设备状态及事件内容进行打包，通过以太网口与外部4G通讯模块的连接，经过互联网传输，以底层TCP/IP的传输协议，将信息传送到云平台上中指定IP和端口；

C、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，首先，结合智能环保厕所的地理位置信息，在地图上展示区域信息；其次，对设备故障进行解析，解析完成后，自动根据故障信息进行响应或控制，同时，通过短信接口、微信接口，将故障信息推送至相应的人员，提醒相关人员关注或进行人为远程处理，并在物联网运营系统监控列表和画面中，对故障设备进行报警提示；

D、在智能环保厕所的物联网运营系统应用中，客户端(Client)即可编程控制器通讯模块端，服务端(Server)为云平台；用户监控端PC、笔记本或手机终端设备使用相应的通讯协议通过云平台，面向指定的可编程控制器端下达指令，指定的可编程控制器设备在接收到指令后，通过中间变量的状态位方式，触发执行程序实现远程控制；

E、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，可对智能环保厕所进行全局展示，可对指定智能环保厕所以监控示意图的方式进行展示，可对指定设备的运行状态进行监控和动态展示；可以用列表形式按相应行政区域统计该区域内所有在用厕所，并逐层对通过及数据进行相应挖掘查询外，还可按故障类型进行统计，按统计周期统计所销售设备情况包含：故障类型、故障情况、所在区域、使用年限等信息，为智能环保厕所的售后维护和全生命周期管理提供数据支持；还可通过微信端应用端，主要是提供相应咨询推荐及通过微信端实现找附近智能环保厕所的功能。

本发明使用4G无线信号传输数据，传输速度相对较快，能够无需网桥直接接入互联网，而且可以无缝与手机、笔记本等任意终端设备进行通信。无需安装或集成应用设备和程序，使用便捷，且应用成本低。通过专用物联网运营系统的建设，实现多台智能环保厕所信息的汇总组合，生产厂家和用户无需安装专线或应用服务系统，通过登录Web浏览、微信公众号或手机APP应用，即可实时了解售出（在用）智能环保厕所的使用频次，内部设备运行情况，故障点等信息，及时进行恢复或处理。系统会将故障信息以短信通知和微信通知等方式将相关信息推送至指定人员的手机上，确保的信息的及时性。极大地方便了智能环保厕所的维护管理，避免了不必要的设备巡视检查，减少了维护人力资源的投入。维护人员可以登录物联网运营系统，对指定智能环保厕所内部关联设备进行远程控制，查找并修复部分故障，使得维护工作更加地及时高效，且具有针对性。同时，在数据信息量达到一定程度后，还可以实现维护提示和故障预警，使得维护管理工作更加高效。

附图说明

图1为本发明系统管理流程示意图；

图2为本发明系统层流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，包括数据采集模块、数据处理中心、远程监控控制模块，具体为：

数据采集模块，用于采集环保厕所内部运行控制模拟量，并发送至数据处理中心；

数据处理中心，对数据采集模块的环保厕所内部运行控制模拟量进行存储、分析和处理，并发送至远程监控控制模块；

远程监控控制模块，根据数据处理中心的数据运行实时监测、数据查询、导出、调节和控制；

数据处理中心包括互联网、云平台和通讯模块以及可编程控制器内部CPU；远程监控控制模块包括可编程控制器内部CPU。

所述的环保厕所内部运行控制模拟量为温度、电压、电流、液位和菌群浓度。

环保厕所内部运行控制模拟量是通过采集传感器采集的。

所述的采集传感器包括信息采集单元、信号预处理单元、故障报警单元、（单机）自动控制单元、（远程）控制指令接收单元和信息反馈单元。

所述的分析是数据处理中心先将环保厕所内部运行控制模拟量进行存储，然后对数据进行解析，并将解析结果与采集的初始数据同时并列对应存储到数据库中。

所述的处理是先结合智能环保厕所的地理位置信息，在地图上展示区域信息；其次，对设备故障进行解析，解析完成后，自动根据故障信息进行响应或控制，同时，通过短信接口、微信接口，将故障信息推送至相应的人员，提醒相关人员关注或进行人为远程处理，并在物联网运营系统监控列表和画面中，对故障设备进行报警提示。

所述的远程监控控制模块包括安全访问控制单元、实施情况检测单元、数据查询单元、故障分析报告单元、无线数据传输单元和数据处理单元。

所述的可编程控制器内部CPU是根据控制逻辑关系自动对智能环保厕所的运行、水处理、内部环境保持进行自主控制，同时，可编程控制器内部CPU按照设定的传输时间周期或当设定的报警阀值被触发时，按照编程定义的智能环保厕所内部工作控制内容，模式，外部通讯内容和指定的通讯协议，将通讯内容直接生成ASCII码值，并对设备状态及事件内容进行打包，通过以太网口与外部4G通讯模块的连接，经过互联网传输，以底层TCP/IP的传输协议，将信息传送到云平台上中指定IP和端口。

所述的远程监控控制模块运行于Web服务器上。

本发明所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统的控制方法，包括以下步骤：

A、使用温度、电压、电流、液位、菌群浓度等模拟量和设备状态控制开关量的采集传感器，采集智能环保厕所内部运行控制必须的数据，通过与可编程控制器相适配的控制/读取模块链接实现采集信息的传递给可编程控制器内部CPU；

B、可编程控制器内部CPU是根据控制逻辑关系自动对智能环保厕所的运行、水处理、内部环境保持进行自主控制，同时，可编程控制器内部CPU按照设定的传输时间周期或当设定的报警阀值被触发时，按照编程定义的智能环保厕所内部工作控制内容，模式，外部通讯内容和指定的通讯协议，将通讯内容直接生成ASCII码值，并对设备状态及事件内容进行打包，通过以太网口与外部4G通讯模块的连接，经过互联网传输，以底层TCP/IP的传输协议，将信息传送到云平台上中指定IP和端口；

C、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，首先，结合智能环保厕所的地理位置信息，在地图上展示区域信息；其次，对设备故障进行解析，解析完成后，自动根据故障信息进行响应或控制，同时，通过短信接口、微信接口，将故障信息推送至相应的人员，提醒相关人员关注或进行人为远程处理，并在物联网运营系统监控列表和画面中，对故障设备进行报警提示；

D、在智能环保厕所的物联网运营系统应用中，客户端(Client)即可编程控制器通讯模块端，服务端(Server)为云平台；用户监控端PC、笔记本或手机终端设备使用相应的通讯协议通过云平台，面向指定的可编程控制器端下达指令，指定的可编程控制器设备在接收到指令后，通过中间变量的状态位方式，触发执行程序实现远程控制；

E、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，可对智能环保厕所进行全局展示，可对指定智能环保厕所以监控示意图的方式进行展示，可对指定设备的运行状态进行监控和动态展示；可以用列表形式按相应行政区域统计该区域内所有在用厕所，并逐层对通过及数据进行相应挖掘查询外，还可按故障类型进行统计，按统计周期统计所销售设备情况包含：故障类型、故障情况、所在区域、使用年限等信息，为智能环保厕所的售后维护和全生命周期管理提供数据支持；还可通过微信端应用端，主要是提供相应咨询推荐及通过微信端实现找附近智能环保厕所的功能。

下面结合附图对本发明具体操作做进一步说明：

1、通过可编程控制器、4G通讯模块、互联网、冶金工业云平台，以及物联网服务器的物理连接，在实现自动控制智能环保厕所内部设备运行的基础上，通过物联网技术的接入，用户可以通过监控端远程登录物联网运营系统，在了解、查询在用智能环保厕所的运行情况、使用情况、故障报警情况的同时，还可以实施远程调节和控制。

2、使用温度、电压、电流、液位、菌群浓度等模拟量和设备状态控制等开关量的采集传感器，采集智能环保厕所内部运行控制必须的数据，通过与可编程控制器相适配的控制/读取模块链接实现采集信息的传递给可编程控制器内部CPU。

3、可编程控制器内部CPU根据控制逻辑关系自动对智能环保厕所的运行、水处理、内部环境保持等进行自主控制，同时，可编程控制器内部CPU按照设定的传输时间周期或当设定的报警阀值被触发时，按照编程定义的智能环保厕所内部工作控制内容，模式，外部通讯内容和指定的通讯协议，将通讯内容直接生成ASCII码值，并对设备状态及事件内容进行打包，通过以太网口与外部4G通讯模块的连接，经过互联网传输，以底层TCP/IP的传输协议，将信息传送到冶金工业云平台上中指定IP和端口。

4、物联网服务器端接受数据后，启动相应的程序对数据进行解析，并最终将解析结果存入指定的数据库中备用。

5、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，首先，结合智能环保厕所的地理位置信息，在地图上展示区域信息；其次，对设备故障进行解析，解析完成后，自动根据故障信息进行响应或控制，同时，通过短信接口、微信接口，将故障信息推送至相应的人员，提醒相关人员关注或进行人为远程处理，并在物联网运营系统监控列表和画面中，对故障设备进行报警提示。

6、在智能环保厕所的物联网运营系统应用中，客户端(Client)即可编程控制器通讯模块端，服务端(Server)为冶金工业云平台。用户监控端PC、笔记本或手机等终端设备使用相应的通讯协议通过冶金工业云平台，面向指定的可编程控制器端下达指令，指定的可编程控制器设备在接收到指令后，通过中间变量的状态位方式，触发执行程序实现远程控制。

7、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，可对（在用）智能环保厕所进行全局展示，可对指定智能环保厕所以监控示意图的方式进行展示，可对指定设备的运行状态进行监控和动态展示；可以用列表形式按相应行政区域统计该区域内所有在用厕所，并逐层对通过及数据进行相应挖掘查询外，还可按故障类型进行统计，按统计周期统计所销售设备情况包含：故障类型、故障情况、所在区域、使用年限等信息。为智能环保厕所的售后维护和全生命周期管理提供数据支持；还可通过微信端应用端，主要是提供相应咨询推荐及通过微信端实现找附近智能环保厕所的功能。

8、用户监控端PC、笔记本或手机，使用相应的通讯协议通过冶金工业云平台，还可以进行远程广告投放、WIFI热点运营，摊薄智能环保厕所建设成本。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于包括数据采集模块、数据处理中心、远程监控控制模块，具体为：

数据采集模块，用于采集环保厕所内部运行控制模拟量，并发送至数据处理中心；

数据处理中心，对数据采集模块的环保厕所内部运行控制模拟量进行存储、分析和处理，并发送至远程监控控制模块；

远程监控控制模块，根据数据处理中心的数据运行实时监测、数据查询、导出、调节和控制；

数据处理中心包括互联网、云平台和通讯模块以及可编程控制器内部CPU；远程监控控制模块包括可编程控制器内部CPU。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的环保厕所内部运行控制模拟量为温度、电压、电流、液位和菌群浓度。

3.根据权利要求1或2所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于环保厕所内部运行控制模拟量是通过采集传感器采集的。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的采集传感器包括信息采集单元、信号预处理单元、故障报警单元、自动控制单元、控制指令接收单元和信息反馈单元。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的分析是数据处理中心先将环保厕所内部运行控制模拟量进行存储，然后对数据进行解析，并将解析结果与采集的初始数据同时并列对应存储到数据库中。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的处理是先结合智能环保厕所的地理位置信息，在地图上展示区域信息；其次，对设备故障进行解析，解析完成后，自动根据故障信息进行响应或控制，同时，通过短信接口、微信接口，将故障信息推送至相应的人员，提醒相关人员关注或进行人为远程处理，并在物联网运营系统监控列表和画面中，对故障设备进行报警提示。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的远程监控控制模块包括安全访问控制单元、实施情况检测单元、数据查询单元、故障分析报告单元、 无线数据传输单元和数据处理单元 。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的可编程控制器内部CPU是根据控制逻辑关系自动对智能环保厕所的运行、水处理、内部环境保持进行自主控制，同时，可编程控制器内部CPU按照设定的传输时间周期或当设定的报警阀值被触发时，按照编程定义的智能环保厕所内部工作控制内容，模式，外部通讯内容和指定的通讯协议，将通讯内容直接生成ASCII码值，并对设备状态及事件内容进行打包，通过以太网口与外部4G通讯模块的连接，经过互联网传输，以底层TCP/IP的传输协议，将信息传送到云平台上中指定IP和端口。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统，其特征在于所述的远程监控控制模块运行于Web服务器上。

10.一种权利要求1所述的基于物联网的智能环保厕所管理系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

A、使用温度、电压、电流、液位、菌群浓度等模拟量和设备状态控制开关量的采集传感器，采集智能环保厕所内部运行控制必须的数据，通过与可编程控制器相适配的控制/读取模块链接实现采集信息的传递给可编程控制器内部CPU；

B、可编程控制器内部CPU是根据控制逻辑关系自动对智能环保厕所的运行、水处理、内部环境保持进行自主控制，同时，可编程控制器内部CPU按照设定的传输时间周期或当设定的报警阀值被触发时，按照编程定义的智能环保厕所内部工作控制内容，模式，外部通讯内容和指定的通讯协议，将通讯内容直接生成ASCII码值，并对设备状态及事件内容进行打包，通过以太网口与外部4G通讯模块的连接，经过互联网传输，以底层TCP/IP的传输协议，将信息传送到云平台上中指定IP和端口；

C、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，首先，结合智能环保厕所的地理位置信息，在地图上展示区域信息；其次，对设备故障进行解析，解析完成后，自动根据故障信息进行响应或控制，同时，通过短信接口、微信接口，将故障信息推送至相应的人员，提醒相关人员关注或进行人为远程处理，并在物联网运营系统监控列表和画面中，对故障设备进行报警提示；

D、在智能环保厕所的物联网运营系统应用中，客户端(Client)即可编程控制器通讯模块端，服务端(Server)为云平台；用户监控端PC、笔记本或手机终端设备使用相应的通讯协议通过云平台，面向指定的可编程控制器端下达指令，指定的可编程控制器设备在接收到指令后，通过中间变量的状态位方式，触发执行程序实现远程控制；

E、物联网运营系统实时将收集到的信息根据解析结果，可对智能环保厕所进行全局展示，可对指定智能环保厕所以监控示意图的方式进行展示，可对指定设备的运行状态进行监控和动态展示；可以用列表形式按相应行政区域统计该区域内所有在用厕所，并逐层对通过及数据进行相应挖掘查询外，还可按故障类型进行统计，按统计周期统计所销售设备情况包含：故障类型、故障情况、所在区域、使用年限等信息，为智能环保厕所的售后维护和全生命周期管理提供数据支持；还可通过微信端应用端，主要是提供相应咨询推荐及通过微信端实现找附近智能环保厕所的功能。