CN108627106A - 一种卷纸监测装置及卷纸监测方法 - Google Patents

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陈闻杰
沙奕兰
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种卷纸监测装置，包括：设置在卷纸盒内的红外线发射传感器、红外线接收传感器、控制模块、开关，及与所述控制模块连接的客户端；其中，所述红外线发射传感器和所述红外线接收传感器分别设置与所述卷纸盒内壁两侧同一水平线上；所述控制模块固定在所述卷纸盒内，与所述红外线发射传感器和所述红外线接收传感器连接；所述控制模块上设置所述开关。本发明提出的卷纸监测设备不再需要人工检查每间厕所的卷纸是否用完，节约了人力资源；提供准确的更换卷纸时间，检测到的剩余卷纸误差不超过2毫米。

Description

一种卷纸监测装置及卷纸监测方法
技术领域
本发明涉及物体监测预警领域，具体涉及一种厕所卷纸的使用监测和信息反馈装置。
背景技术
长期以来，通过人工检查的方法判断卷纸使用情况，即当人们发现卷纸盒内没有卷纸时得知需要更换。如图1所示，用来放置卷纸的卷纸盒主要作为容器，本身并无监测预警功能。
近些年来，服务业发展迅速，人们生活水平不断提高，原本仅在家庭范围内使用的卷纸，越来越多地提供在公共场所的洗手间中，例如购物广场、酒店、办公大厦、教学楼等。对于上述较大型公共场所的卷纸更换，通常采用定期更换的方法，即清洁人员在固定时段依次检查每间厕所的卷纸使用情况，补充用完的卷纸。
而在上述场所中，厕纸的更换往往并不及时，人们还是经常会遇到如厕时没有厕纸的尴尬情况。这是因为清洁人员无法得知卷纸的使用状况，采用的定期更换法不能满足卷纸的实时消耗。尤其在人流量较大的公共场所中，访问人数受时间、区域的影响而波动较大(例如节假日期间购物广场访问人数会大幅增加，某些饮品商铺区附近的洗手间访问人数会高于其它地点的洗手间等等)，定期更换方法在及时补充卷纸方面更加不可靠——它忽视了实际场景中卷纸需求是复杂变化的。即使根据经验或者通过统计数据得出相较合理的卷纸更换时间，预计的时间与实际消耗时间还是存在着必然偏差，这就导致了总有如厕者无厕纸可用，达不到良好的用户体验要求。
人工检查的方法除了更换不及时的缺点外，还存在浪费人力、时间的问题。
由于洗手间分布疏散，清洁人员需要花费不小的时间和精力检查每处，但并不是每次检查时每处卷纸都需要更换，这就造成了人力、时间浪费。如图3所示，展示的是某大型购物中心平面图，红圈标记为洗手间位置(每处男女两间)，假设该购物中心共有6层，每层占地面积 20000平方米，有6个洗手间，则清洁人员每次需携带直径为20cm的36个卷纸(图2)依次检查每个洗手间，补充用完的卷纸，不仅行动不便，而且至少要浪费半小时到达各目的点，浪费了不小的人力和时间。
发明内容
人工检查更换卷纸的方法既不能准确及时地补充卷纸，又浪费了不少的检查时间和精力。本发明旨在用机器自动监测并反馈公厕卷纸用完信息，省去人工检查的工作，得到应该补充卷纸的准确时间，保证厕所内时时有厕纸，提高如厕者的用户体验。
本发明提出了一种卷纸监测装置，包括：设置在卷纸盒内的红外线发射传感器、红外线接收传感器、控制模块、开关，及与所述控制模块连接的客户端；其中，所述红外线发射传感器和所述红外线接收传感器分别设置与所述卷纸盒内壁两侧同一水平线上；所述控制模块固定在所述卷纸盒内，与所述红外线发射传感器和所述红外线接收传感器连接；所述控制模块上设置所述开关。
本发明提出的卷纸监测装置中，所述控制模块通过通络通讯模块与所述客户端无线连接。
本发明提出的卷纸监测装置中，所述红外线发射传感器和所述红外线接收传感器分别安装在所述卷纸盒内卷轴两端的中上方1mm处。
本发明提出的卷纸监测装置中，所述控制模块内置电池单元。
本发明提出的卷纸监测装置中，所述卷纸盒内，沿卷纸半径依次设置多套红外线发射传感器和红外线接收传感器。
本发明提出的卷纸监测装置中，所述客户端可以与多个控制模块同时建立连接。
基于以上本发明提出卷纸监测装置，本发明还提出了一种卷纸监测方法，包括以下步骤：
红外线发射传感器发射红外线；
当红外线接收传感器接收到红外线时，向控制模块传递信号；
所述控制模块通过客户端显示缺纸信息；
通过手动拨动开关重启所述控制模块，实现继续监测卷纸。
本发明提出的卷纸监测方法中，所述红外线发射传感器间歇性的发射红外线。
本发明提出的卷纸监测方法中，当所述控制模块发送缺纸信息后，所述红外线发射传感器和所述红外线接收传感器进入休眠状态，不再持续监测。
本发明提出的卷纸监测方法中，当电池单元电量将耗尽时，所述控制模块通过所述客户端显示低电量信息。
本发明提出的卷纸监测设备及监测方法包括如下有益效果：
1)不再需要人工检查每间厕所的卷纸是否用完，节约了人力资源；
2)提供准确的更换卷纸时间，检测到的剩余卷纸误差不超过2毫米。
附图说明
图1为公厕中普遍使用的卷纸盒。
图2为公厕中普遍使用的卷纸(直径20cm)。
图3为某大型购物中心平面图。
图4为本发明卷纸监测装置的正视图。
图5为本发明卷纸监测装置的侧视图。
图6为本发明卷纸监测装置的功能示意图。
图7为实施中Bylnk客户端配置效果图。
图8为实施例中Bylnk客户端table控件配置图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
如图4，6所示，本发明的基本思想是在现有的卷纸盒上安装一个“监测卷纸并在用完后反馈提醒信息”的装置。采用红外线传感器感知卷纸厚度是否到达预警用量，当卷纸减少到即将用完，红外传感器接收到信号后，通过控制电路板的网络通讯模块给控制台发送一条提醒信息并关闭自身装置，等待工作人员更换卷纸后手动重启。
本发明装置由以下部件组成：
(1)红外线发射传感器21、红外线接收传感器22
说明：如图5所示，红外线发射传感器21、红外线接收传感器22与控制模块3相连，分别安装在卷纸盒1内的卷轴两端的中上方约1mm处，位于同一水平线上。红外线发射传感器21 每隔一定时间发射红外线(省电需要)，当卷纸充足时，红外线无法穿透到达另一端，当卷纸减少到即将用完，红外线可被另一端接收，当即给控制模块3传递信号。实际中可以按照需求，在卷纸厚度方向上设置多组红外线发射传感器21和红外线接收传感器22，可以监测卷纸剩余量。
(2)控制模块3
说明：如图5所示，控制模块3与红外线发射传感器21、红外线接收传感器22和开关4 相连，安装位置可由实际的卷纸盒结构而定，一般置于卷纸盒顶部，用于红外发射控制，红外接收信号的响应，工作状态控制(工作/休眠)，网络通讯等。
(3)开关4
说明：与控制模块3相连，置于卷纸盒1内。当装置发送完补充卷纸信息后，便进入休眠状态，不再持续监测，只有当清洁人员补充完卷纸后，手动打开开关4，重启装置，才继续监测。
(4)客户端5
说明：以无线通讯方式与控制装置进行信息传递，用于显示提醒信息，例如，某时某间厕所内的几号卷纸用完了。可以与多个控制模块3连接，已监测多个卷纸盒1的情况。
(5)电池单元、导线、固定装置
本发明装置具体实施：
(1)控制模块3
Microduino-Core+/zh(主芯片)，
Microduino-USBTTL/zh(与Core模块叠加，用来下载程序)，
Microduino-Module WIFI，ESP/zh(WIFI通讯模块，串口通讯)
(2)红外线发射传感器21、红外线接收传感器22
普通红外发射管，红外接收管，按钮开关
(3)显示设备：
Blynk手机客户端
(4)其它设备：
Micro-USB线(下载程序)
海绵胶(固定装置)
3D打印外壳(包装装置)
主要操作步骤
(1)配置客户端
-本实验中用到的是Blynk(一款与Arduino配合用于物联网项目的APP)
配置结果如图7所示
*具体步骤：
a.获取Blynk APP
b.创建项目，获取该项目的验证码AUTH TOKEN
c.为客户端主页面布局：
选择用于显示信息的列表控件table，并定义输入的引脚编号，输出信息的格式等，如图8 所示。
(2)在IDE中编写程序
*具体步骤
a.定义红外线发射管的输出管脚，使其接通电源后持续发射红外线
b.调用Arduino库中的红外线接收函数，编写程序，使得红外接收器在收到红外线时调用自定义的通讯函数sendMessage()；
c.调用Bylnk库中wifi连接的函数，定义wifi名称和密码即可连接局域网，再利用步骤(1)b中获得的验证码关联客户端项目；
d.编写sendMessage()函数，利用Bylnk库函数，向客户端的table中写入提醒信息
(3)连接电路
根据(2)中定义的引脚，连接电路组件
(4)下载程序至开发板上
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (10)

1.一种卷纸监测装置，其特征在于，包括：设置在卷纸盒(1)内的红外线发射传感器(21)、红外线接收传感器(22)、控制模块(3)、开关(4)，及与所述控制模块(3)连接的客户端(5)；其中，
所述红外线发射传感器(21)和所述红外线接收传感器(22)分别设置与所述卷纸盒(1)内壁两侧同一水平线上；
所述控制模块(3)固定在所述卷纸盒(1)内，与所述红外线发射传感器(21)和所述红外线接收传感器(22)连接；
所述控制模块(3)上设置所述开关(4)。
2.如权利要求1所述的卷纸监测装置，其特征在于，所述控制模块(3)通过通络通讯模块(31)与所述客户端(5)无线连接。
3.如权利要求1所述的卷纸监测装置，其特征在于，所述红外线发射传感器(21)和所述红外线接收传感器(22)分别安装在所述卷纸盒(1)内卷轴(11)两端的中上方1mm处。
4.如权利要求1所述的卷纸监测装置，其特征在于，所述控制模块(3)内置电池单元(32)。
5.如权利要求1所述的卷纸监测装置，其特征在于，所述卷纸盒(1)内，沿卷纸半径依次设置多套红外线发射传感器(21)和红外线接收传感器(22)。
6.如权利要求1所述的卷纸监测装置，其特征在于，所述客户端(5)可以与多个控制模块(3)同时建立连接。
7.一种卷纸监测方法，其特征在于，采用如权利要求1-6所述的卷纸监测装置，包括以下步骤：
红外线发射传感器(21)发射红外线；
当红外线接收传感器(22)接收到红外线时，向控制模块(3)传递信号；
所述控制模块(3)通过客户端(5)显示缺纸信息；
通过手动拨动开关(4)重启所述控制模块(3)，实现继续监测卷纸。
8.如权利要求7所述的卷纸监测方法，其特征在于，所述红外线发射传感器(21)间歇性的发射红外线。
9.如权利要求7所述的卷纸监测方法，其特征在于，当所述控制模块(3)发送缺纸信息后，所述红外线发射传感器(21)和所述红外线接收传感器(22)进入休眠状态，不再持续监测。
10.如权利要求7所述的卷纸监测方法，其特征在于，当电池单元(32)电量将耗尽时，所述控制模块(3)通过所述客户端(5)显示低电量信息。
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