CN108777059A - 厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，包括卷纸测厚传感器、氨气浓度传感器、水浸传感器、摄像头、工控机、纸卷电机、门窗开关动力装置、后台实时监控平台。本发明所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，使用方便，可实时监测环境的氨气浓度和地面水浸情况，根据需要控制门窗开关，并实时发送信号到后台，以供及时检测和统计分析；用人脸识别有效控制人员在短时间内的用纸，给出制定纸张，避免了纸张浪费。

Description

厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统
技术领域
本发明涉及厕所环境和用纸控制领域，尤其涉及厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统。
背景技术
厕所的环境很容易出现积水，空气中氨气密度过高等情况，为了避免发生意外；之前需要环保人员驻守并实时去查看，极大地浪费人力资源。
共用厕所用纸经常被人无端浪费，取纸太多，造成资源浪费，有些人不自觉甚至恶意在短时间内多次取纸占为己有，从而影响别人的使用；
为此，设计厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，解决以上问题。
发明内容
本发明为克服以上不足，提供厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，包括卷纸测厚传感器、氨气浓度传感器、水浸传感器、摄像头、工控机、纸卷电机、门窗开关动力装置、后台实时监控平台；
所述卷纸测厚传感器固定在筒形卷纸一侧，用于检测卷纸的半径，氨气浓度传感器位于厕所内壁，用于检测厕所内的氨气浓度，水浸传感器位于厕所底面，用于检测厕所底面浸水情况；摄像头位于厕所蹲坑前面侧壁，位置以厕所使用者蹲下时正对摄像头为准；所述卷纸测厚传感器、所述氨气浓度传感器、所述水浸传感器、所述摄像头均分别并行连接到工控机，所述工控机连接纸卷电机，所述纸卷电机连接筒形卷纸的转轴，且可带动筒形卷纸的转动；所述工控机连接门窗开关动力装置，所述门窗开关动力装置可控制门窗开关；所述工控机无线连接后台实时监控平台。
进一步，所述摄像头为Usb摄像头。
进一步，所述工控机为89C51型或89C52型单片机。
进一步，所述工控机通过4G信号无线连接到移动或联通基站，移动或联通基站再发送信号到后台实时监控平台。
进一步，所述水浸传感器通过RS485数据总线传送给工控机。
自动取纸控制：
摄像头发送信号到工控机，工控机通过神经网络深度学习算法根据人脸识别此人十分钟(可根据需求进行修改)内有无取纸，如果没有取纸，工控机发送信号给电机，电机旋转可出纸；
由于筒形卷纸在使用过程中直径会变得越来越小，要保证每次出纸的长度相同，需要控制电机的工作时长；
所述卷纸测厚传感器检测到卷纸的半径，并发送给工控机，工控机根据已设定的公式进行计算；
设：卷纸的半径为r、电机工作时长为t、规定的取纸长度为为l，电机角速度为为ω；
电机工作时长计算公式：t＝l/(2πr*ω)；
得出电机工作时长，工控机控制电机开启相应的工作时长，取出等量长度的纸，避免纸张浪费，或避免了恶意私自占有；
环境实时监控：
所述氨气浓度传感器实时采集厕所内的氨气浓度，所述水浸传感器实时检测厕所地面是否有积水；所述氨气浓度传感器和所述水浸传感器将采集到的信号发送到工控机，所述工控机检测到氨气浓度超过设定的安全值时，或所述工控机检测到厕所地面有积水，所述工控机均会发送信号到所述门窗开关动力装置，所述门窗开关动力装置控制厕所的门窗打开；
实时数据传输：
工控机将实时采集到的氨气浓度信号、水浸情况信号、筒形卷纸使用状况通过外接的4G模块实时传输到移动或联通基站，移动或联通基站再实时发送到后台实时监控平台，后台实时监控平台可根据所采集的信号数据进行分析监控并开展统计分析工作。
本发明的有益效果是：
本发明所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，使用方便，可实时监测环境的氨气浓度和地面水浸情况，根据需要控制门窗开关，并实时发送信号到后台，以供及时检测和统计分析；用人脸识别有效控制人员在短时间内的用纸，给出制定纸张，避免了纸张浪费。
附图说明
图1为本发明所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统的系统框图。
具体实施方式
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，包括卷纸测厚传感器、氨气浓度传感器、水浸传感器、摄像头、工控机、纸卷电机、门窗开关动力装置、后台实时监控平台；
所述卷纸测厚传感器固定在筒形卷纸一侧，用于检测卷纸的半径，氨气浓度传感器位于厕所内壁，用于检测厕所内的氨气浓度，水浸传感器位于厕所底面，用于检测厕所底面浸水情况；摄像头位于厕所蹲坑前面侧壁，位置以厕所使用者蹲下时正对摄像头为准；所述卷纸测厚传感器、所述氨气浓度传感器、所述水浸传感器、所述摄像头均分别并行连接到工控机，所述工控机连接纸卷电机，所述纸卷电机连接筒形卷纸的转轴，且可带动筒形卷纸的转动；所述工控机连接门窗开关动力装置，所述门窗开关动力装置可控制门窗开关；所述工控机无线连接后台实时监控平台。
进一步，所述摄像头为Usb摄像头。
进一步，所述工控机为89C51型或89C52型单片机。
进一步，所述工控机通过4G信号无线连接到移动或联通基站，移动或联通基站再发送信号到后台实时监控平台。
进一步，所述水浸传感器通过RS485数据总线传送给工控机。
使用方法：
自动取纸控制：
摄像头发送信号到工控机，工控机通过神经网络深度学习算法根据人脸识别此人十分钟(可根据需求进行修改)内有无取纸，如果没有取纸，工控机发送信号给电机，电机旋转可出纸；
由于筒形卷纸在使用过程中直径会变得越来越小，要保证每次出纸的长度相同，需要控制电机的工作时长；
所述卷纸测厚传感器检测到卷纸的半径，并发送给工控机，工控机根据已设定的公式进行计算；
设：卷纸的半径为r、电机工作时长为t、规定的取纸长度为为l，电机角速度为为ω；
电机工作时长计算公式：t＝l/(2πr*ω)；
得出电机工作时长，工控机控制电机开启相应的工作时长，取出等量长度的纸，避免纸张浪费，或避免了恶意私自占有；
环境实时监控：
所述氨气浓度传感器实时采集厕所内的氨气浓度，所述水浸传感器实时检测厕所地面是否有积水；所述氨气浓度传感器和所述水浸传感器将采集到的信号发送到工控机，所述工控机检测到氨气浓度超过设定的安全值时，或所述工控机检测到厕所地面有积水，所述工控机均会发送信号到所述门窗开关动力装置，所述门窗开关动力装置控制厕所的门窗打开；
实时数据传输：
工控机将实时采集到的氨气浓度信号、水浸情况信号、筒形卷纸使用状况通过外接的4G模块实时传输到移动或联通基站，移动或联通基站再实时发送到后台实时监控平台，后台实时监控平台可根据所采集的信号数据进行分析监控并开展统计分析工作。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，其特征在于，包括卷纸测厚传感器、氨气浓度传感器、水浸传感器、摄像头、工控机、纸卷电机、门窗开关动力装置、后台实时监控平台；
所述卷纸测厚传感器固定在筒形卷纸一侧，用于检测卷纸的半径，氨气浓度传感器位于厕所内壁，用于检测厕所内的氨气浓度，水浸传感器位于厕所底面，用于检测厕所底面浸水情况；摄像头位于厕所蹲坑前面侧壁，位置以厕所使用者蹲下时正对摄像头为准；所述卷纸测厚传感器、所述氨气浓度传感器、所述水浸传感器、所述摄像头均分别并行连接到工控机，所述工控机连接纸卷电机，所述纸卷电机连接筒形卷纸的转轴，且可带动筒形卷纸的转动；所述工控机连接门窗开关动力装置，所述门窗开关动力装置可控制门窗开关；所述工控机无线连接后台实时监控平台。
2.根据权利要求1所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，其特征在于，所述摄像头为usb摄像头。
3.根据权利要求1或2所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，其特征在于，所述工控机为89C51型或89C52型单片机。
4.根据权利要求3所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，其特征在于，所述工控机通过4G信号无线连接到移动或联通基站，移动或联通基站再发送信号到后台实时监控平台。
5.根据权利要求4所述的厕所用人脸识别自动取纸和环境实时监控系统，其特征在于，所述水浸传感器通过RS485数据总线传送给工控机。
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