CN110295655B - 一种智慧公厕的节能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公厕系统领域，针对现有技术在为厕所提供清新空气的同时，也消耗大量电能的问题，提供了一种智慧公厕的节能系统，包括：换气单元，用于进行厕所的换气；压力传感器，压力传感器安装在厕位及小便池的踏脚处，用于检测是否有人正使用厕所；照明单元，用于进行厕所的照明；控制器，控制器分别与换气单元、照明单元及压力传感器电连接，控制器内预存有反馈时长，当控制器未收到压力传感器反馈信息的持续时长达到反馈时长时，控制器控制换气单元及照明单元关闭。使用本系统，在无人使用厕所的器件，控制器关闭换气单元及照明单元，可以节约电能。

Description

一种智慧公厕的节能系统

技术领域

本发明涉及公厕系统领域，尤其涉及一种智慧公厕的节能系统。

背景技术

为使入厕者有更好的入厕体验，现在的公厕都会设置换气单元，通过换气单元的换气，可使厕所内的空气维持在一个较为清新的水平。

但现有公厕的换气单元都是直接由控制室进行人工控制开关，或者定时开关，如，深夜停止，其他时间段开启。在上厕所的人数很少，频率很低时，公厕的换气单元仍然开启，虽然为厕所提供了清新的空气，但同时也消耗了大量的电能。

发明内容

本发明针对现有技术在为厕所提供清新空气的同时，也消耗大量电能的问题，提供了一种智慧公厕的节能系统。

本发明提供的基础方案为：

一种智慧公厕的节能系统，包括：

换气单元，用于进行厕所的换气；

压力传感器，压力传感器安装在厕位及小便槽的踏脚处，用于检测是否有人正使用厕所；

控制器，控制器分别与换气单元及压力传感器电连接，控制器内预存有反馈时长，当控制器未收到压力传感器反馈信息的持续时长达到反馈时长时，控制器控制换气单元关闭。

名词解释：踏脚处，即使用者上厕所时脚下的地面。

基础方案工作原理及有益效果：

当使用者离开时，压力传感器不再给控制单元反馈信号，控制单元接收不到反馈的信号后，经过预设的时间后，若还未收到压力传感器发送的信号，则说明这段时间一直没人入厕，控制单元控制换气单元。

这样，在无人入厕的时间段，换气单元停止工作，可以节约电能。尤其在使用频率较少的时间段，可以节约大量电能。

进一步，还包括照明单元，用于进行厕所照明，照明单元与控制器电连接；当控制器未收到压力传感器反馈信息的持续时长达到反馈时长时，控制器控制照明单元关闭。

这样，在无人入厕的时间段，控制器会控制照明单元关闭，可进一步节约电能。

进一步，还包括人员检测单元，用于检测是否有人员进入厕所，人员检测单元安装在厕所门口，人员检测单元与控制器电连接，当检测到有人进入厕所时，控制器控制照明单元及换气单元打开。

这样，当人员检测单元检测到有人入厕时，会打开照明单元及换气单元，给入厕人员提供一个良好的入厕环境。

进一步，还包括气体检测单元，气体检测单元用于检测厕所内的异味气体浓度，气体检测单元与控制器电连接，控制器内预存有气体浓度阈 值，当气体检测单元反馈的气体浓度超过气体浓度阈 值时，控制器控制换气单元打开。

这样，在无人入厕时，若检测到厕所内的异味气体浓度超过了气体浓度阈 值，控制器会打开换气单元进行换气，可防止出现使用者进入厕所时，厕所由于长时间未换气而导致的异味气体浓度过高，入厕体验差的情况。

进一步，气体检测单元包括氨气传感器和硫化氢传感器，气体浓度阈 值包括氨气浓度阈 值及硫化氢浓度阈 值。

厕所内的异味气体主要来源于氨气及硫化氢，氨气主要来源于尿液，而硫化氢则主要来源于粪便，检测氨气及硫化氢的浓度，可以对厕所内的异味进行针对性的检测，防止厕所的出现较强的异味。

进一步，还包括服务器及清洗端；控制器内预存有入厕人数阈 值，当人员检测单元反馈的入厕人数超过入厕人数阈 值时，控制器通过服务器向清洗端发送清洗信号；清洗端包括接收模块，用于接收清洗信号。

这样，当累计入厕人数超过入厕人数阈 值时，控制器通过服务器向清洗端发送清洗信号，工作人员通过清洗端接收到清洗信号后，可及时对厕所进行清洗。

进一步，清洗端还包括提醒模块，用于当接收到清洗信号后，进行提醒。

通过提醒模块的提醒，能够引起工作人员的注意，及时对厕所进行清洗。

进一步，清洗端还包括应答模块，用于对信息信号进行响应；服务器包括存储单元，存储单元分别对各厕所清洗信号的次数及响应的次数进行统计。

这样，便于管理者对工作人员的工作进行考核。

进一步，人员检测单元为红外发射接收对管。

红外发射接收对管的性能稳定、适应性强，且价格便宜、安装简单。

进一步，红外发射接收对管有两组，两组红外发射接收对管的发射端固定在公厕入口的同一侧，两个发射端等高，两个发射端之间相距30—100厘米；两组红外发射接收对管的接收端固定在公厕入口的另一侧，两个接收端的高度相同，两个接收端之间相距30—100厘米。

通过两组红发射接收对管反馈信号的先后顺序，可以判断使用者是进入厕所还是离开厕所，这样，可以更好对入厕人数进行统计。

附图说明

图1为本发明一种智慧公厕的节能系统实施例一的逻辑框图；

图2为图1中气体检测单元的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1、图2所示，一种智慧公厕的节能系统，包括节能子系统、服务器及清洗端。

节能子系统包括换气单元、照明单元、人员检测单元、气体检测单元、压力传感器及控制器。

压力传感器嵌设在厕位及小便槽的踏脚处，压力传感器用于检测是否有人使用厕所，压力传感器与控制器电连接。本实施例中，压力传感器为ICSensors品牌的TO-8硅压阻压力传感器，该压力传感器的技术成熟，反应灵敏，并且扎实耐用。

换气单元用于对厕所进行换气，换气单元与控制器电连接。本实施例中，换气单元为绿岛风品牌型号BPT10-12-BH的12寸风量塑料管道换气扇。该型号的换气扇风力足，换气效果好，且工作时声音小，不会对入厕人员造成干扰。

气体传感器用螺栓固定在天花板下方，且位于厕位或小便槽的上方，气体传感器包括氨气传感器及硫化氢传感器，氨气传感器用于检测厕所内的氨气浓度，硫化氢传感器用于检测厕所内硫化氢的浓度。厕所内的氨气主要来源于尿液，硫化氢主要来源于粪便，通过氨气传感器及硫化氢传感器的检测，可以检测出厕所内的尿液、粪便是否冲干净，或者是否洒落在地面上。本实施例中，氨气传感器为winsen品牌的MQ137型号，该型号的氨气传感器对氨气的灵敏度较高，且使用寿命长，性能稳定并且成本较低；硫化氢传感器的为深圳市深国安电子科技有限公司生产的SGA-400-H2S型号的硫化氢传感器。

照明单元用于进行厕所照明，照明单元与控制器电连接。本实施例中，照明单元为杰斐亚品牌的JFY5～30型号LED灯，该型号的LED灯亮度好，做工扎实耐用。

人员检测单元用于检测是否有人进入厕所，人员检测单元与控制器电连接。本实施例中，人员检测单元为两组红外发射接收对管，两组红外发射接收对管的发射端用螺栓固定在公厕入口的同一侧，两个发射端的高度均为半米，两个发射端之间相距半米；两组红外发射接收对管的接收端用螺栓固定在公厕入口的另一侧，两个接收端的高度均为半米，两个接收端之间相距半米。本实施例中，红外发射接收对管为深圳市鑫永诚光电科技有限公司生产的 PT3A850DC/IR3A940AC型号。

通过两组红外线发射接收对管，可以对进出厕所的人进行检测，并且，由于两组红外发射接收对管在入口处相距半米，通过两组红外线发射接收对管的信号反馈顺序，控制器可以判断使用者是进入厕所还是离开厕所，具体的，当靠近厕所外部的红外发射接收对管先反馈信号，说明使用者正从外向内行走，使用者正在进入厕所。

控制器内预存有反馈时长、氨气浓度阈 值、硫化氢浓度阈 值及入厕人数阈 值。

反馈时长、氨气浓度阈 值、硫化氢浓度阈 值及入厕人数阈 值的具体数据，本领域技术人员可依据厕所的具体规模设定。本实施例中，控制器为宇翔达品牌的STM32F302RBT6的单片机，该型号的单片机集成了非常丰富的接口，通信模块以及其他功能模块，并且在功耗方面控制得比较好，使用起来功能稳定。

当人员检测单元检测到有人进入厕所，控制器控制照明单元及换气单元开启，这样，可以为入厕者提供明亮的环境和较好的空气质量。当控制器未收到压力传感器反馈信息的持续时长达到反馈时长时，说明已经有一段时间没有人来使用厕所，此时，控制器控制换气单元关闭。

当氨气传感器反馈的氨气浓度超过了预存的氨气浓度阈 值，或者硫化氢传感器反馈的硫化氢浓度超过了预存的硫化氢浓度阈 值时，控制器控制换气单元开启。这样，即使在长时间无人使用厕所的时间，也能够保证厕所内的空气处于一个较为清新的水平。可防止出现因长时间无人入厕，换气单元长时间关闭而导致的厕所内异味较重的情况。

当人员检测单元反馈的入厕人数超过入厕人数阈 值时，说明厕所的使用者较多，需要进行清洗，此时，控制器通过服务器向清洗端发送清洗信号。

清洗端

本实施例中，清洗模块为APP，在其他实施例中，清洗端也可以为PC或手持移动端。

清洗端包括接收模块、提醒模块及应答模块。

接收模块用于接收清洗信号。

提醒模块用于接收到清洗信号后发出提醒；本实施例中，提醒模块的提醒方式为语音铃声加文字，如“厕所使用人数较多，请及时清洁”的语音加上文字。这样，可以让工作人员及时注意到清洗信号并去对厕所进行清洁。

应答模块用语对信息信号进行响应。

服务器

本实施例中，服务器为腾讯云服务器，在其他实施例中，也可以采用华为云服务器或者阿里云服务器。

服务器包括存储单元，存储单元分别对各厕所清洗信号的次数及响应的次数进行统计。通过清洗信号的次数统计及响应次数的统计，管理者可以了解各厕所的使用情况，还可以对工作人员的工作情况进行了解、考核。

使用本发明，可以在无人使用厕所的期间，节约大量电能。

实施例二

和实施例一不同的是，本实施例中，厕所的每个隔间均设置有人体热量传感器，每个人体热量传感器均有各自的编号，人体热量传感器均与控制器电连接；用于检测每个隔间的入厕人数，隔间的门均为电磁锁，电磁锁与控制器电连接；每个电磁锁均有各自的编号，同一隔间内，人体热量传感器的编号与电磁锁的编号相同。

本实施例中，电磁锁为辉沃普品牌的HWP-ML60型号。人体热量传感器为深圳市欣博兴科技有限公司定制的人体热量传感器。

控制器内还预存有每个隔间的最大入厕人数，当某个隔间内的入厕人数达到了最大入厕人数，且该段时间内，厕所的入厕人数频率低于每分钟A人次时，当该隔间的最后一位使用者离开，即，该隔间的人体热量传感器感应不到人体信号B秒后，控制器控制该隔间的电磁锁锁上。A与B的具体数值，本领域技术人员可按照厕所的位置及规模具体设置。

当某个隔间的入厕人数超过了最大入厕人数时，该隔间内的环境通常已经比较差，处于需要清洁的状态。这种情况下，若该厕所的整体入厕人数的频率不高，控制器控制该隔间的电磁锁锁上。这样，可以为入厕者推荐环境较好的隔间，使入厕者拥有更好的入厕体验。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种智慧公厕的节能系统，其特征在于，包括：

换气单元，用于进行厕所的换气；

压力传感器，压力传感器安装在厕位及小便槽的踏脚处，用于检测是否有人正使用厕所；

控制器，控制器分别与换气单元及压力传感器电连接，控制器内预存有反馈时长，当控制器未收到压力传感器反馈信息的持续时长达到反馈时长时，控制器控制换气单元关闭；

其中，厕所的每个隔间均设置有人体热量传感器，每个人体热量传感器均有各自的编号，人体热量传感器均与控制器电连接，用于检测每个隔间的入厕人数；隔间的门均为电磁锁，电磁锁与控制器电连接；每个电磁锁均有各自的编号，同一隔间内，人体热量传感器的编号与电磁锁的编号相同；

控制器内还预存有每个隔间的最大入厕人数，当某个隔间内的入厕人数达到了最大入厕人数，且该段时间内，厕所的入厕人数频率低于每分钟A人次时，该隔间的人体热量传感器感应不到人体信号B秒后，控制器控制该隔间的电磁锁锁上。

2.根据权利要求1所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：还包括照明单元，用于进行厕所照明，照明单元与控制器电连接；当控制器未收到压力传感器反馈信息的持续时长达到反馈时长时，控制器控制照明单元关闭。

3.根据权利要求2所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：还包括人员检测单元，用于检测是否有人员进入厕所，人员检测单元安装在厕所门口，人员检测单元与控制器电连接，当检测到有人进入厕所时，控制器控制照明单元及换气单元打开。

4.根据权利要求3所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：还包括气体检测单元，气体检测单元用于检测厕所内的异味气体浓度，气体检测单元与控制器电连接，控制器内预存有气体浓度阈值 ，当气体检测单元反馈的气体浓度超过气体浓度阈值 时，控制器控制换气单元打开。

5.根据权利要求4所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：气体检测单元包括氨气传感器和硫化氢传感器，气体浓度阈值 包括氨气浓度阈值 及硫化氢浓度阈值 。

6.根据权利要求5所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：还包括服务器及清洗端；控制器内预存有入厕人数阈值 ，当人员检测单元反馈的入厕人数超过入厕人数阈值 时，控制器通过服务器向清洗端发送清洗信号；清洗端包括接收模块，用于接收清洗信号。

7.根据权利要求6所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：清洗端还包括提醒模块，用于当接收到清洗信号后，进行提醒。

8.根据权利要求7所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：清洗端还包括应答模块，用于对信息信号进行响应；服务器包括存储单元，存储单元分别对各厕所清洗信号的次数及响应的次数进行统计。

9.根据权利要求8所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：人员检测单元为红外发射接收对管。

10.根据权利要求9所述的智慧公厕的节能系统，其特征在于：红外发射接收对管有两组，两组红外发射接收对管的发射端固定在公厕入口的同一侧，两个发射端等高，两个发射端之间相距30—100厘米；两组红外发射接收对管的接收端固定在公厕入口的另一侧，两个接收端的高度相同，两个接收端之间相距30—100厘米。

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