CN108871451A - 一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，包括设于每个景区卫生间内的综合采集无线传输器、LoRa网关、景区局域网和设于值班室的服务显示终端，综合采集无线传输器通过LoRa技术无线连接LoRa网关，LoRa网关连接到景区局域网，景区局域网再连接服务显示终端；综合采集无线传输器包括水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块、人流量检测模块、中间处理器、存储器和LoRa终端控制器，中间处理器连接LoRa终端控制器，LoRa终端控制器无线连接LoRa网关；能够对公共卫生间的用水设备、用电设备、各项参数进行监测，形成大数据，并通过对大数据的分析、统计来管理卫生间的基于物联网的公共卫生间管理系统。

Description

一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统

技术领域

本发明属于景区卫生间故障监控领域，具体涉及一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统。

背景技术

景区里的公共卫生间是景区基础设施的必要组成部分。可方便旅客解决内需、满足生理功能需要；是收集、贮存和初步处理景区粪便的主要场所和设施。

公共卫生间经历了长时间的发展至今仍然存在待改善的地方：

1.公共卫生间数量少，布局不合理，从总体上看，很多景区新建了大量的公共卫生间，但公共卫生间的数量依然不能满足景区发展的需求。另外，许多景区的公共卫生间的布局也不合理，随着需要进行加建，缺少统一的规划布局，间距和位置不合理，呈现出混乱的状况。不能根据旅客流量的数据合理布局公共卫生间是公共卫生间资源最大的浪费。设于偏僻角落的卫生间，可能一天也会没几个人使用；设于主干道上公共卫生间人满为患。

2.公共卫生间存在能源浪费的现象，在现在很多景区公共卫生间，有时候大白天的照明灯全天开启，这样造成了电能源的浪费。还有的公共卫生间由于人为和非人为的因素，水管漏水、设备陈旧损坏等原因水资源一直排放不停，大量的电能和水能在公共卫生间浪费是现在普遍的一个问题。

3.公共卫生间的管理难的问题，由于公共卫生间地理分布的局限性就制约的公共卫生间管理上的诸多不便，对公共卫生间值班的工作人员的监督管理就不能面面俱到。同时还有其他的管理因素造成了公共卫生间文明指数严重偏低。

4.对于不熟悉其所处区域的人群寻找卫生间困难、繁琐且无法知道其拥堵等实际情况，严重费时。

5.很多公共卫生间的卫生无法及时维护，设施故障也无法及时得到处理，造成脏、乱、及水资源浪费等现象。

现有的公共卫生间，已经大部分实现了水资源使用的自动感应控制，这些技术很好的节约了能源，避免了水资源浪费。但公共卫生间的照明设备，却基本处于长期开启状态，通风设备更是全天候工作，这就造成了用电设备的电能浪费；另外水资源虽然实现了自动控制设备，但由于设备老化陈旧等原因也会造成水资源目前无法监控，造成了水资源的浪费。并且对于一个景区来说，并没有一个平台来对公共卫生间的整体分布及使用情况进行统计和分析，更不能依据统计结果来对公共卫生间的分布和使用情况进行进一步的科学的管理和规划。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，能够对公共卫生间的用水设备、用电设备、各项参数进行监测，形成大数据，并通过对大数据的分析、统计来管理卫生间的基于物联网的公共卫生间管理系统。

本发明的技术方案如下：

一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，包括设于每个景区卫生间内的综合采集无线传输器、LoRa网关、景区局域网和设于值班室的服务显示终端，综合采集无线传输器通过LoRa技术无线连接LoRa网关，LoRa网关连接到景区局域网，景区局域网再连接服务显示终端；所述的综合采集无线传输器包括水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块、人流量检测模块、中间处理器、存储器和LoRa终端控制器，水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块和人流量检测模块均连接到中间处理器，中间处理器连接LoRa终端控制器，LoRa终端控制器无线连接LoRa网关；中间处理器还连接存储器；水流量检测模块用于监测每个卫生间的用水总量，通过用水总量判定冲水系统失控情况；灯源检测模块用于监测灯源的亮灭情况和故障情况；堵塞检测模块用于监测马桶的堵塞情况；人流量检测模块用于监测卫生间人流量使用情况。

所述的水流量检测模块包括水量计量模块和水能监测处理器，水量计量模块设于卫生间供水管道的主管道上，水量计量模块统计卫生间的总用水量，再将信息发送给水能监测处理器进行处理，将处理后的模拟信息发送给中间处理器。

所述的灯源检测模块包括亮度传感器、电量计量模块和电能监控处理器，亮度传感器设于卫生间的灯源附近，电量计量模块采集卫生间的总用电量，亮度传感器和电量计量模块将采集的信息发送给电能监控处理器，电能监控处理器再将信息发送给中间处理器。

所述的堵塞检测模块包括液位传感器和液位监测处理器，液位处理器位于每一个马桶内部的上部，用于监测马桶堵塞情况，液位传感器连接液位监测处理器，液位监测处理器再将信息发送给中间处理器。

所述的人流量检测模块包括人体接近传感器和人流量监测处理器，人体接近传感器设于卫生间进门位置，用于感应卫生间内旅客情况，人体接近传感器连接人流量监测处理器，人流量监测处理器连接中间处理器。

所述的服务显示终端包括主机、显示屏和声光报警器组，主机的信号输出端通过景区局域网连接LoRa网关，主机的显示端连接显示屏，主机的报警控制端连接声光报警器组。

所述的声光报警器组以矩阵的形式排列分布，每一个声光报警器设有编号，声光报警器编号与卫生间编号相对应。

本发明的有益效果：

本发明主要是利用综合采集无线传输器采集卫生间的水流量、灯源明灭情况、堵塞情况和人流量情况，综合采集卫生间的使用信息、工作状态情况。再将采集的信息集中收集到中间处理器，进行存储和基础处理，之后将处理后的模拟量的信息通过LoRa终端控制器发送出去，其中，LoRa是LPWAN通信技术中的一种，具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。之后，再由LoRa网关捕捉信息，LoRa网关再将捕捉到的含有每个卫生间的状态信息通过景区局域网发送给服务显示终端，由服务显示终端进行分析处理，最终将各项信息通过显示屏显示出来，便于值班人员调控和查看。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的水流量检测模块的原理框图；

图3为本发明的灯源检测模块的原理框图；

图4为本发明的堵塞检测模块的原理框图；

图5为本发明的人流量检测模块的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括设于每个景区卫生间内的综合采集无线传输器、LoRa网关、景区局域网和设于值班室的服务显示终端，综合采集无线传输器通过LoRa技术无线连接LoRa网关，LoRa网关连接到景区局域网，景区局域网再连接服务显示终端；所述的综合采集无线传输器包括水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块、人流量检测模块、中间处理器、存储器和LoRa终端控制器，水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块和人流量检测模块均连接到中间处理器，中间处理器连接LoRa终端控制器，LoRa终端控制器无线连接LoRa网关；中间处理器还连接存储器；水流量检测模块用于监测每个卫生间的用水总量，通过用水总量判定冲水系统失控情况；灯源检测模块用于监测灯源的亮灭情况和故障情况；堵塞检测模块用于监测马桶的堵塞情况；人流量检测模块用于监测卫生间人流量使用情况。

如图2所示，所述的水流量检测模块包括水量计量模块和水能监测处理器，水量计量模块设于卫生间供水管道的主管道上，水量计量模块统计卫生间的总用水量，再将信息发送给水能监测处理器进行处理，将处理后的模拟信息发送给中间处理器。

如图3所示，所述的灯源检测模块包括亮度传感器、电量计量模块和电能监控处理器，亮度传感器设于卫生间的灯源附近，电量计量模块采集卫生间的总用电量，亮度传感器和电量计量模块将采集的信息发送给电能监控处理器，电能监控处理器再将信息发送给中间处理器。

如图4所示，所述的堵塞检测模块包括液位传感器和液位监测处理器，液位处理器位于每一个马桶内部的上部，用于监测马桶堵塞情况，液位传感器连接液位监测处理器，液位监测处理器再将信息发送给中间处理器。

如图5所示，所述的人流量检测模块包括人体接近传感器和人流量监测处理器，人体接近传感器设于卫生间进门位置，用于感应卫生间内旅客情况，人体接近传感器连接人流量监测处理器，人流量监测处理器连接中间处理器。

所述的服务显示终端包括主机、显示屏和声光报警器组，主机的信号输出端通过景区局域网连接LoRa网关，主机的显示端连接显示屏，主机的报警控制端连接声光报警器组。

所述的声光报警器组以矩阵的形式排列分布，每一个声光报警器设有编号，声光报警器编号与卫生间编号相对应。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明主要是利用综合采集无线传输器采集卫生间的水流量、灯源明灭情况、堵塞情况和人流量情况，综合采集卫生间的使用信息、工作状态情况。再将采集的信息集中收集到中间处理器，进行存储和基础处理，之后将处理后的模拟量的信息通过LoRa终端控制器发送出去，其中，LoRa是LPWAN通信技术中的一种，具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。之后，再由LoRa网关捕捉信息，LoRa网关再将捕捉到的含有每个卫生间的状态信息通过景区局域网发送给服务显示终端，由服务显示终端进行分析处理，最终将各项信息通过显示屏显示出来，便于值班人员调控和查看。

其中，水流量检测模块用于监测每个卫生间的用水总量，通过用水总量判定冲水系统失控情况。水流量检测模块包括水量计量模块和水能监测处理器，水量计量模块设于卫生间供水管道的主管道上，水量计量模块统计卫生间的总用水量，再将信息发送给水能监测处理器进行处理，将处理后的模拟信息发送给中间处理器。监测总的用水量一方面可以判定马桶冲水按钮是否失灵，是否处于一直的排水状态。若用水总量超过了设定的正常值，则设于值班室的服务显示终端将会发出相应卫生间的报警信号，提示卫生间故障，之后，再及时安排维修人员进行检查和修理。另一方面，通过总的用水量还能间接的判定卫生间的人流情况，总用水量多，且不超过设定值，说明，旅客流量较大，可以通过调控适当的疏散旅客使用其他的卫生间，以免集中。

灯源检测模块用于监测灯源的亮灭情况和故障情况；灯源检测模块包括亮度传感器、电量计量模块和电能监控处理器，亮度传感器设于卫生间的灯源附近，电量计量模块采集卫生间的总用电量，亮度传感器和电量计量模块将采集的信息发送给电能监控处理器，电能监控处理器再将信息发送给中间处理器。首先，通过亮度传感器检测灯源的明灭情况，若处于白天光线比较充足的情况下，值班室人员可以远程调控灯源的明灭，关闭灯源，以节省电能。再利用电量计量模块实时监测卫生间的用电设备的使用情况，并进行适当的调控和合理的控制，从而达到节能的目的。

堵塞检测模块用于监测马桶的堵塞情况；堵塞检测模块包括液位传感器和液位监测处理器，液位处理器位于每一个马桶内部的上部，用于监测马桶堵塞情况，液位传感器连接液位监测处理器，液位监测处理器再将信息发送给中间处理器。液位传感器通过感受到的液位压力发送信号，由于景区卫生间的使用频率较高，容易发生堵塞情况，若马桶处于堵塞的状态，液位传感器检测到压力较大，根据发送的信息判定马桶是否堵塞。

人流量检测模块用于监测卫生间人流量使用情况。人流量检测模块包括人体接近传感器和人流量监测处理器，人体接近传感器设于卫生间进门位置，用于感应卫生间内旅客情况，人体接近传感器连接人流量监测处理器，人流量监测处理器连接中间处理器。人体接近传感器设于入口，可以采集通过的旅客，很具采集的信息判定旅客的流量，若流量较大，通知调控人员进行适当的调控，进行旅客的分散，以免集中扎堆，影响正常使用。

最后将采集到的各种信息通过LoRa终端控制器发送出去，再由LoRa网关捕捉信息，LoRa网关再将捕捉到的含有每个卫生间的状态信息通过景区局域网发送给服务显示终端，由服务显示终端进行分析处理，最终将各项信息通过显示屏显示出来，便于值班人员调控和查看。

当出现故障的时候，值班室的显示屏上将会显示是编号多少的卫生间出现了什么问题，相应的声光报警器组中的报警灯启动，声光报警器组以矩阵的形式排列分布，每一个声光报警器设有编号，声光报警器编号与卫生间编号相对应。从而使得值班室人员能够清楚地、毫不费劲地查看到哪个卫生间出现故障，并及时派人解决。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：包括设于每个景区卫生间内的综合采集无线传输器、LoRa网关、景区局域网和设于值班室的服务显示终端，综合采集无线传输器通过LoRa技术无线连接LoRa网关，LoRa网关连接到景区局域网，景区局域网再连接服务显示终端；所述的综合采集无线传输器包括水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块、人流量检测模块、中间处理器、存储器和LoRa终端控制器，水流量检测模块、灯源检测模块、堵塞检测模块和人流量检测模块均连接到中间处理器，中间处理器连接LoRa终端控制器，LoRa终端控制器无线连接LoRa网关；中间处理器还连接存储器；水流量检测模块用于监测每个卫生间的用水总量，通过用水总量判定冲水系统失控情况；灯源检测模块用于监测灯源的亮灭情况和故障情况；堵塞检测模块用于监测马桶的堵塞情况；人流量检测模块用于监测卫生间人流量使用情况。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：所述的水流量检测模块包括水量计量模块和水能监测处理器，水量计量模块设于卫生间供水管道的主管道上，水量计量模块统计卫生间的总用水量，再将信息发送给水能监测处理器进行处理，将处理后的模拟信息发送给中间处理器。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：所述的灯源检测模块包括亮度传感器、电量计量模块和电能监控处理器，亮度传感器设于卫生间的灯源附近，电量计量模块采集卫生间的总用电量，亮度传感器和电量计量模块将采集的信息发送给电能监控处理器，电能监控处理器再将信息发送给中间处理器。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：所述的堵塞检测模块包括液位传感器和液位监测处理器，液位处理器位于每一个马桶内部的上部，用于监测马桶堵塞情况，液位传感器连接液位监测处理器，液位监测处理器再将信息发送给中间处理器。

5.根据权利要求1所述的基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：所述的人流量检测模块包括人体接近传感器和人流量监测处理器，人体接近传感器设于卫生间进门位置，用于感应卫生间内旅客情况，人体接近传感器连接人流量监测处理器，人流量监测处理器连接中间处理器。

6.根据权利要求1所述的基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：所述的服务显示终端包括主机、显示屏和声光报警器组，主机的信号输出端通过景区局域网连接LoRa网关，主机的显示端连接显示屏，主机的报警控制端连接声光报警器组。

7.根据权利要求6所述的基于LoRa的景区卫生间故障监控系统，其特征在于：所述的声光报警器组以矩阵的形式排列分布，每一个声光报警器设有编号，声光报警器编号与卫生间编号相对应。