CN110469151A - 一种基于485通信的智慧公厕系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于485通信的智慧公厕系统，包括通过WIFI与无线路由器连接的数据处理器，数据处理器还与厕所监测控制系统连接，数据处理器还与液晶电视连接；智慧公厕系统还包括通过网线与无线路由器连接的PC机，PC机能够通过网络还与云数据库连接，无线路由器通过WIFI与智能手机连接，智能手机上设置有智慧公厕系统的App程序，PC机上设置有智慧公厕系统的网页端或客户端管理程序；本发明能有效引导人们第一时间找到空的蹲位，实时监测一键主动报警和蹲位超时使用报警信息，定时开启臭氧发生器进行杀菌消毒除异味工作，厕所氨气超标时自动开启排风扇，实时统计厕所男女厕当日人数、历史人数，定时检测水电表数据。

Description

一种基于485通信的智慧公厕系统

技术领域

本发明涉及一种基于485通信的智慧公厕系统。

背景技术

随着经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，出行在外工作、购物、旅游的时间也越来越多，人们使用公共厕所的频率也不断提高。传统的公共厕所由于缺乏有效的清洁、管理，导致厕所内异味较重，影响人们的心情和身心健康；缺乏有效的使用状态实时监测机制，人们不能及时了解坑位的使用情况；缺乏有效的信息传输机制，不能将厕所使用频率、满意度等相关数据实时传递给管理者；缺乏水电等智能监控设备，将异常用水用电数据及时反馈给管理者。因此，发明一种可实现对公厕进行智能化管理的系统就成为我们亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于485通信的智慧公厕系统，该系统能有效引导人们第一时间找到空的蹲位，实时监测一键主动报警和蹲位超时使用报警信息，定时开启臭氧发生器进行杀菌消毒除异味工作，厕所氨气超标时自动开启排风扇，实时统计厕所男女厕当日人数、历史人数，定时检测水电表数据。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种基于485通信的智慧公厕系统，包括通过WIFI与无线路由器连接的数据处理器，所述数据处理器还与厕所监测控制系统连接，所述数据处理器还与液晶电视连接；所述智慧公厕系统还包括通过网线与所述无线路由器连接的PC机，所述PC机通过网络还与云数据库连接，所述无线路由器通过WIFI与智能手机连接，所述智能手机上设置有所述智慧公厕系统的App程序，所述PC机上设置有所述智慧公厕系统的网页端或客户端管理程序，所述无线路由器为能够访问因特网的上网设备。

优选地，所述PC机为运行Windows操作系统且能够访问因特网的台式计算机，运行智慧公厕网页端或客户端管理控制程序。

优选地，所述云数据库为阿里云或者腾讯云上购买的MYSQL云数据库服务器，所述服务器上设置有数据库和工作表，其中所述数据库服务器对外提供能够访问的外网地址和端口号。

优选地，所述数据处理器为运行Windows 7系统，并带WIFI模块的工控主机，所述数据处理器上设置有2个USB 2.0接口，2个RS232串口COM1、COM2。

优选地，所述厕所监测控制系统包含232转485设备，开关量输入设备、开关量输出设备、坑位显示屏、智能水表、智能电表、五合一传感器、触摸屏、音乐播放器，其中所述232转485设备分别与所述的开关量输入设备、开关量输出设备、坑位显示屏、智能水表、智能电表、五合一传感器、触摸屏、音乐播放器连接，其中所述开关量输入设备分别与一键报警、遮挡开关连接，其中所述开关量输出设备分别与5孔插座、照明灯、排气扇连接，其中所述音乐播放器与吸顶音箱连接，其中所述坑位显示屏与遮挡开关连接。

优选地，所述232转485设备的一端为9针串口，接数据处理器的COM1口，另一端设置有两个接线端口A+，B-，其中所述A+端接485总线的485D+，其中所述B-端接485总线的485D-。

优选地，所述开关量输入设备，包括开关量输入设备U1，所述U1的引脚1接12V电源正极，所述U1的引脚2接12V电源负极，所述U1的引脚3接485总线的485D+，所述U1的引脚4接485总线的485D-，所述U1的引脚5、6、7、8分别接一键报警开关U21、U22、U23、U24的NO脚，所述U1的引脚9、10接遮挡开关U31、U32的NO脚，所述U1的引脚11、12接人体红外传感器U41、U42的S1脚，所述的U21、U22、U23、U24的COM脚接12V电源负极；所述的U31、U32、U41、U42的V+接12V电源的正极，V-接12V电源的负极；所述的U31、U32的COM脚接12V电源负极；所述的U41、U42的S2脚接12V电源负极。

优选地，所述开关量输出设备包括开关量输出设备S1，所述S1的引脚1接12V电源正极，所述S1的引脚2接12V电源负极，所述S1的引脚3接485总线的485D+，所述S1的引脚4接485总线的D-，所述S1的引脚5、7、9、11、13、15接220V电源火线，所述S1的引脚6、8分别接照明灯S21、S22的火线，所述S1的引脚10、12分别接排气扇S31、S32的火线，所述S1的引脚14、16分别接5孔电源插座S41、S42的火线，所述照明灯S21、S22、S31、S32、S41、S42的零线接220V电源零线。

优选地，所述坑位显示屏包括坑位显示屏T1，所述T1的引脚1接12V电源正极，所述T1的引脚2接12V电源负极，所述T1的引脚3接485总线的485D+，所述T1的引脚4接485总线的D-，所述T1的引脚5接遮挡传感器T11的NO脚，所述坑位显示屏还包括坑位显示屏T11，所述T11的引脚1接12V电源正极，所述T11的引脚2、5接12V电源负极。

优选地，所述智能水表A1、五合一传感器A2、触摸屏A3、智能电表A4的3脚均连接485总线的485D+，其4脚均连接485总线的485D-；所述智能水表A1、五合一传感器A2、触摸屏A3的引脚1接12V电源正极，其引脚2接12V电源负极；所述智能电表A4A4的引脚1接220V火线进线，其引脚2接220V火线出线，其引脚3接220V电源零线进线，其引脚4接220V电源零线出线；所述音乐播放器B1的引脚1接12V电源正极，其引脚2接12V电源负极，其引脚3接485总线的485D+，其引脚4接485总线的D-，其引脚5、7接吸顶音箱B11、B12的正极，其引脚6、8接吸顶音箱B11、B12的负极。

本发明所达到的有益效果是：

本发明通过智能手机、PC机及液晶电视可以实时查看厕所坑位状态数据、男女厕的传感器数据、用水用电数据、当日使用人数及历史使用人数、设备工作状态数据等；本发明还可以通过手机、PC机查看数据统计分析图表，发送命令控制厕所内灯光、风扇、臭氧发生器的工作状态，分别控制男女厕音箱音乐的播放、暂停、上一首、下一首的功能；本发明还可以通过智能手机和触摸屏对厕所的环境、管理等进行评价；本发明的运行大大提升了厕所的舒适度，使用起来更加的方便、高效，具有较好的实用性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的组成框图；

图2为开关量输入设备硬件连接图；

图3为开关量输出设备硬件连接图；

图4为坑位显示屏设备硬件连接图；

图5为水表、电表、五合一传感器、触摸屏硬件连接图；

图6为音乐播放器硬件连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1至图6所示，一种基于485通信的智慧公厕系统，包括通过WIFI与无线路由器连接的数据处理器，所述数据处理器还与厕所监测控制系统连接，所述数据处理器还与液晶电视连接；所述智慧公厕系统还包括通过网线与所述无线路由器连接的PC机，所述PC机通过网络还与云数据库连接，所述无线路由器通过WIFI与智能手机连接，所述智能手机上设置有所述智慧公厕系统的App程序，所述PC机上设置有所述智慧公厕系统的网页端或客户端管理程序，所述无线路由器为能够访问因特网的上网设备，所述PC机为运行Windows操作系统的台式计算机，运行智慧公厕网页端或客户端管理控制程序，所述云数据库为阿里云或者腾讯云上购买的MYSQL云数据库服务器，所述服务器上设置有数据库和工作表，其中所述数据库服务器对外提供能够访问的外网地址和端口号，所述数据处理器为运行Windows 7系统，并带WIFI模块的工控主机，所述数据处理器上设置有2个USB 2.0接口，2个RS232串口COM1、COM2。

所述厕所监测控制系统包含232转485设备，开关量输入模块、开关量输出模块、坑位显示屏模块、智能水表、智能电表、五合一传感器、7寸触摸屏、音乐播放器模块。

所述232转485设备的一端为9针串口，接数据处理器的COM1口，另一端有两个接线端口A+，B-。A+端接485总线的485D+，B-端接485总线的485D-。

所述开关量输入模块，包括开关量输入设备U1，U1的引脚1接12V电源正极，引脚2接12V电源负极，引脚3接485总线的485D+，引脚4接485总线的485D-，引脚5、6、7、8分别接一键报警开关U21、U22、U23、U24的NO脚，引脚9、10接遮挡开关U31、U32的NO脚，引脚11、12接人体红外传感器U41、U42的S1脚。U21、U22、U23、U24的COM脚接12V电源负极；U31、U32、U41、U42的V+接12V电源的正极，V-接12V电源的负极；U31、U32的COM脚接12V电源负极；U41、U42的S2脚接12V电源负极。一键报警开关U21被按下后，U21的COM脚和NO脚导通，开关量输入设备U1的5脚的状态由高电平变为低电平。一键报警开关U21复位后，U21的COM脚和NO脚断开，开关量输入设备U1的5脚的状态由低电平恢复为高电平。U22、U23、U24同此原理。遮挡开关U31有物体遮挡时，内部继电器闭合，COM脚和NO脚导通，U1的9脚状态由高电平变为低电平。遮挡开关U31没有物体遮挡时，内部继电器断开，COM脚和NO脚断开，U1的9脚状态由低电平恢复为高电平。U32同此原理。人体红外传感器U41感应区有人活动时，的内部继电器闭合，S1和S2导通，U1的11脚电平状态由高电平变为低电平。当无人活动到达设定时候后，U41的内部继电器断开，S1和S2断开，U1的11脚电平状态由低电平变为高电平。U42同此原理。数据处理器发送485命令定时获取每个输入引脚的状态数据。

所述开关量输出模块包括开关量输出设备S1，S1的引脚1接12V电源正极，引脚2接12V电源负极，引脚3接485总线的485D+，引脚4接485总线的D-，引脚5、7、9、11、13、15接220V电源火线，引脚6、8分别接照明灯S21、S22的火线，引脚10、12分别接排气扇S31、S32的火线，引脚14、16分别接5孔电源插座S41、S42的火线。S21、S22、S31、S32、S41、S42的零线接220V电源零线。数据处理器发送485命令控制开关量输出设备1号继电器闭合，S1的5脚和6脚导通，打开照明灯S11。数据处理器发送485命令控制开关量输出设备1号继电器断开，S1的5脚和6脚断开，关闭照明灯S11。S12、S21、S22、S31、S32同此原理。

所述坑位显示屏模块包括坑位显示屏T1，T1的引脚1接12V电源正极，引脚2接12V电源负极，引脚3接485总线的485D+，引脚4接485总线的D-，引脚5接遮挡传感器T11的NO脚。T11的引脚1接12V电源正极，引脚2、5接12V电源负极。当遮挡传感器有物体遮挡时，内部继电器闭合，T11的COM脚和NO脚导通，坑位显示屏T1的5脚接收到低电平信号在屏上显示红色“有人”；当遮挡传感器没有物体遮挡时，内部继电器断开，T11的COM脚和NO脚断开，坑位显示屏T1的5脚为高电平信号在屏上显示绿色“无人”；

所述智能水表A1、五合一传感器A2、触摸屏A3、智能电表A4的3脚连接485总线的485D+，4脚连接485总线的485D-。A1、A2、A3的引脚1接12V电源正极，引脚2接12V电源负极。A4的引脚1接220V火线进线，引脚2接220V火线出线，引脚3接220V电源零线进线，引脚4接220V电源零线出线。数据处理器定时发送485命令读取智能水表A1、五合一传感器A2、智能电表A4的数据，当点击触摸屏A3的评价按钮是，A3将数据通过485命令发送给数据处理器。

所述音乐播放器模块包括音乐播放器B1，B1的引脚1接12V电源正极，引脚2接12V电源负极，引脚3接485总线的485D+，引脚4接485总线的D-，引脚5、7接吸顶音箱B11、B12的正极，引脚6、8接吸顶音箱B11、B12的负极。数据处理器通过485命令控制音乐播放器B1播放、暂停、音量调节、歌曲切换等功能。

本发明的工作过程是：本发明的系统上电后，智能手机、PC机和数据处理器都连接到无线路由器上，无线路由器能访问因特网，智能手机、PC机都能访问云数据库。液晶电视上显示系统的界面，当厕所坑位有人进入时，遮挡传感器的继电器闭合，使得坑位显示屏的信号线由高电平变为低电平，同时坑位显示屏上显示的内容由绿色的无人，变成红色的有人。数据处理器通过发送485命令读取坑位显示屏的状态，实时改变屏幕上对应位置坑位的状态显示图案，并将坑位状态数据保存到云数据库。根据改变状态的位置，将男厕或者女厕的当日使用人数加1，历史使用人数加1，将人数数据保存到云数据库。

男厕小便斗处的遮挡传感器检测到有人遮挡时，继电器闭合使得信号量输入设备的对应输入端口的状态由高电平变为低电平，数据处理器通过发送485命令读取信号量输入设备的输入状态，实时改变屏幕上对应男厕小便斗位置的状态显示图案，并将状态数据保存到云数据库，同时将男厕当日使用人数加1，历史使用人数加1，将人数数据保存到云数据库。

一键报警按钮被按下后，对应信号量输入设备的输入端口的状态由高电平变为低电平，数据处理器通过发送485命令读取信号量输入设备的输入状态，实时显示对应位置状态为有人图案，而且图案不停闪烁，同时数据处理器发送485命令控制音频播放器播放对应位置的报警声音，将报警状态数据保存到云数据库。

厕所进门处顶上装有人体红外传感器，当有人进入时，人体红外传感器的继电器闭合，数字量输入设备的输入端口的状态由高电平变成低电平，数据处理器通过发送485命令读取信号量输入设备的输入状态，当输入状态为低电平时，发送485命令控制数字量输出设备的对应端口的继电器闭合，接通照明灯和排气扇的电源，并在系统界面上显示照明灯和排气扇的工作状态，将照明灯和排气扇工作状态数据保存到云数据库。

系统设定在指定的时间段发送命令控制数字量输出设备的端口打开继电器，接通男女厕5孔插座的电源，插座上插入臭氧发生器（开关置于打开状态），使得臭氧发生器在指定时间段内工作，并在系统界面上显示臭氧发生器的工作状态，将臭氧发生器的工作状态数据保存到云数据库。

数据处理器定时发送命令给智能水表和智能电表，分别读出数据显示在系统界面上，将水表电表数据保存到云数据库。触摸屏上运行满意度评价的工作界面，提供满意、一般、不满意三个评价按钮，当点击任意一个按钮后，触摸屏通过485总线发送评价数据给数据处理器，实时改变系统界面上满意度评价数据，将评价数据保存到云数据库。

手机APP和PC机上程序通过连接云数据库，读取相关信息，可以显示对应公厕的传感器数据、坑位使用状态、男厕小便斗使用状态、水表电表数据、照明灯和排气扇工作状态、臭氧发生器工作状态、满意度评价等数据，可以进行使用人数的数据统计和分析。通过界面上的控制按钮可以控制照明灯、排气扇和臭氧发生器的开关，可以进行用户满意度评价。可以通过音乐控制按钮分别控制男女厕音箱音乐的播放、暂停、音量调节、歌曲切换等功能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (10)

1.一种基于485通信的智慧公厕系统，其特征在于，包括通过WIFI与无线路由器连接的数据处理器，所述数据处理器还与厕所监测控制系统连接，所述数据处理器还与液晶电视连接；所述智慧公厕系统还包括通过网线与所述无线路由器连接的PC机，所述PC机能够通过网络还与云数据库连接，所述无线路由器通过WIFI与智能手机连接，所述智能手机上设置有所述智慧公厕系统的App程序，所述PC机上设置有所述智慧公厕系统的网页端或客户端管理程序，所述无线路由器为能够访问因特网的上网设备。

2.根据权利要求1所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述PC机为运行Windows操作系统的台式计算机，运行智慧公厕网页端或客户端管理控制程序。

3.根据权利要求1所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述云数据库为阿里云或者腾讯云上购买的MYSQL云数据库服务器，所述服务器上设置有数据库和工作表，其中所述数据库服务器对外提供能够访问的外网地址和端口号。

4.根据权利要求1所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述数据处理器为运行Windows 7系统，并带WIFI模块的工控主机，所述数据处理器上设置有2个USB 2.0接口，2个RS232串口COM1、COM2。

5.根据权利要求1所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述厕所监测控制系统包含232转485设备，开关量输入设备、开关量输出设备、坑位显示屏、智能水表、智能电表、五合一传感器、触摸屏、音乐播放器，其中所述232转485设备分别与所述的开关量输入设备、开关量输出设备、坑位显示屏、智能水表、智能电表、五合一传感器、触摸屏、音乐播放器连接，其中所述开关量输入设备分别与一键报警、遮挡开关连接，其中所述开关量输出设备分别与5孔插座、照明灯、排气扇连接，其中所述音乐播放器与吸顶音箱连接，其中所述坑位显示屏与遮挡开关连接。

6.根据权利要求5所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述232转485设备的一端为9针串口，接数据处理器的COM1口，另一端设置有两个接线端口A+，B-，其中所述A+端接485总线的485D+，其中所述B-端接485总线的485D-。

7.根据权利要求6所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述开关量输入设备，包括开关量输入设备U1，所述U1的引脚1接12V电源正极，所述U1的引脚2接12V电源负极，所述U1的引脚3接485总线的485D+，所述U1的引脚4接485总线的485D-，所述U1的引脚5、6、7、8分别接一键报警开关U21、U22、U23、U24的NO脚，所述U1的引脚9、10接遮挡开关U31、U32的NO脚，所述U1的引脚11、12接人体红外传感器U41、U42的S1脚，所述的U21、U22、U23、U24的COM脚接12V电源负极；所述的U31、U32、U41、U42的V+接12V电源的正极，V-接12V电源的负极；所述的U31、U32的COM脚接12V电源负极；所述的U41、U42的S2脚接12V电源负极。

8.根据权利要求7所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述开关量输出设备包括开关量输出设备S1，所述S1的引脚1接12V电源正极，所述S1的引脚2接12V电源负极，所述S1的引脚3接485总线的485D+，所述S1的引脚4接485总线的D-，所述S1的引脚5、7、9、11、13、15接220V电源火线，所述S1的引脚6、8分别接照明灯S21、S22的火线，所述S1的引脚10、12分别接排气扇S31、S32的火线，所述S1的引脚14、16分别接5孔电源插座S41、S42的火线，所述照明灯S21、S22、S31、S32、S41、S42的零线接220V电源零线。

9.根据权利要求8所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述坑位显示屏包括坑位显示屏T1，所述T1的引脚1接12V电源正极，所述T1的引脚2接12V电源负极，所述T1的引脚3接485总线的485D+，所述T1的引脚4接485总线的D-，所述T1的引脚5接遮挡传感器T11的NO脚，所述坑位显示屏还包括坑位显示屏T11，所述T11的引脚1接12V电源正极，所述T11的引脚2、5接12V电源负极。

10.根据权利要求9所述的基于485通信的智慧公厕系统，其特征是：所述智能水表A1、五合一传感器A2、触摸屏A3、智能电表A4的3脚均连接485总线的485D+，其4脚均连接485总线的485D-；所述智能水表A1、五合一传感器A2、触摸屏A3的引脚1接12V电源正极，其引脚2接12V电源负极；所述智能电表A4A4的引脚1接220V火线进线，其引脚2接220V火线出线，其引脚3接220V电源零线进线，其引脚4接220V电源零线出线；所述音乐播放器B1的引脚1接12V电源正极，其引脚2接12V电源负极，其引脚3接485总线的485D+，其引脚4接485总线的D-，其引脚5、7接吸顶音箱B11、B12的正极，其引脚6、8接吸顶音箱B11、B12的负极。