CN111145521A - 一种智慧厕所云平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧厕所云平台，涉及智慧厕所技术领域，包括数据缓存池、厕所前端显示系统、若干通讯接口、监控中心单元和大数据分析单元，若干所述通讯接口均与数据缓存池相连，所述厕所前端显示系统与数据缓存池相连，所述数据缓存池与监控中心单元和大数据分析单元均相连。本发明提供了一种智慧厕所云平台，从厕所的管理方、设计建设方、用厕人员、保洁人员、信息化技术支持单位等提供了一整套的解决方案，不但管理单位管理方便，直观，也能给设计建设方提供基于大数据的建议，不但用厕人员寻找使用方便，环境安全有所保证，而且也给后期设备维护单位提供了便利，提高了效率降低了维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及智慧厕所技术领域，特别涉及一种智慧厕所云平台。
背景技术
随着国家政府对民生领域的加大投入，特别是“厕所革命”的推进，很多公共厕所的管理出现了一些不方便的地方，例如新建的厕所选择什么地方适合，整个城市的厕所分布是什么样的，男女蹲位比例如何设计才更好，厕所里的气体环境是怎么样，有人晕倒在厕所里的事情也时有发生。另外，找厕所难，好不容易找到了，排队更难，确实给管理单位和市民带来了不便。
发明内容
为克服现有技术中存在的公共厕所不易管理的问题，本发明提供了一种智慧厕所云平台。
具体技术方案如下：
一种智慧厕所云平台，包括数据缓存池、厕所前端显示系统、若干通讯接口、监控中心单元和大数据分析单元，若干所述通讯接口均与数据缓存池相连，所述厕所前端显示系统与数据缓存池相连，所述数据缓存池与监控中心单元和大数据分析单元均相连。
优选的，若干所述通讯接口包括UPD通讯接口和Webservice接口。
优选的，若干所述通讯接口还包括第三方数据接口，所述第三方数据接口与第三方平台相连。
优选的，还包括平台接口，所述平台接口与微信小程序或手机APP相连。
优选的，所述监控中心单元包括设备监控单元、人员安全监控单元、人流感应系统和蹲位显示系统，所述人员安全监控单元包括人员安全预警单元和一键报警装置，所述一键报警装置固定设置在蹲位一侧。
优选的，所述蹲位显示系统包括蹲位感应器、ZigBee模块、智能网关和有无人指示灯，所述蹲位感应器和智能网关均设置在厕所蹲位旁，所述有无人指示灯固定设置在厕所蹲位外，且与智能网关无线连接，所述蹲位感应器通过ZigBee模块与智能网关相连。
优选的，所述蹲位感应器为红外人体感应器。
优选的，所述红外人体感应器为红外反射双探头，且所述红外人体感应器的电池容量为5000MA，所述红外人体感应器的规格为86mm*86mm*31mm。
优选的，所述人流感应系统为双目人流感应器，且所述双目人流感应器通过ZigBee模块与智能网关相连。
优选的，所述大数据分析单元包括人流量分析单元和气体分析单元，所述气体分析单元包括氨气分析单元和硫化氢分析单元。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本申请所提供的一种智慧厕所云平台，从厕所的管理方、设计建设方、用厕人员、保洁人员、信息化技术支持单位等提供了一整套的解决方案，不但管理单位管理方便，直观，也能给设计建设方提供基于大数据的建议。不但用厕人员寻找使用方便，环境安全有所保证，而且也给后期设备维护单位提供了便利，提高了效率降低了维护成本。
(2)智慧厕所云平台设计了数据缓存池，数据接收交换效率非常高，通讯时间降到了毫秒级，而且采用了多种排队机制，并发机制，可以满足成千上万设备同时并发通讯，高效且准确。
(3)智慧厕所云平台提供了人员安全预警、紧急求助功能和设备故障预警，保证了用厕人员的安全和设备随时出正常工作状态。
附图说明
图1为本发明一种智慧厕所云平台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明公开了一种智慧厕所云平台，如图1所示，包括数据缓存池、厕所前端显示系统、若干通讯接口、监控中心单元和大数据分析单元，若干通讯接口均与数据缓存池相连，厕所前端显示系统与数据缓存池相连，数据缓存池与监控中心单元和大数据分析单元均相连。智慧厕所云平台给客户端显示系统提供了多种显示风格，满足了不同用户的需求，可以根据需求将各种数据在客户端显示系统中显示，供用户参考。智慧厕所云平台提供了宣传栏(宣传视频、轮播图)，并给管理单位提供了在线设置宣传材料的功能，可以单独设置每个厕所的宣传栏，也可以设置成该单位下所有厕所相同的宣传资料。宣传栏不但可以宣传该单位的信息，公益广告，城市宣传片，也可以插播寻人启事，重大通知，通缉悬赏令等等。
为了满足成千上万个设备同时和智慧厕所云平台之间的有效通讯，智慧厕所云平台设计了数据缓存池，数据接收交换效率非常高，通讯时间降到了毫秒级。而且采用了多种排队机制，并发机制，设计了数据缓存池和排队机制，所有的数据处理全部在内存中进行，采用堆栈不同数据的优先级等的排队机制，使得每次的相应速度达到毫秒级，可以满足成千上万设备同时并发通讯，高效且准确。
本申请中若干通讯接口包括UPD通讯接口和Webservice接口。智慧厕所云平台，设计了多种开放的通讯接口，只要遵守通讯协议，几乎可以兼容所有的设备，可扩展性非常好。现在可以接受的设备有：氨气设备、硫化氢监控设备，温度设备、湿度设备、PM2.5设备、人体蹲位感应器、人流量感应器、紧急报警器、有无人指示灯、新风设备、智能网关、除臭设备、点赞设备等等，如果需要其他设备可以不断的追加：例如水表、电表、摄像头、自动扫脸取纸机、音乐播放器、人体各种指标检测设备等。为了满足客户端蹲位，人流量，气体，湿度，温度等各种数据时效性的要求，使用通用的Webservice接口，所有的数据从数据缓冲池中取得，加工处理后，通过通用的接口，统一返回到前端显示页面，使得响应速度达到秒级。若干通讯接口还包括第三方数据接口，第三方数据接口与第三方平台相连。进一步的，还包括平台接口，例如：基于HTTP协议的Web功能，微信小程序、手机App，平板电脑等。为了用厕人员找厕所方便，系统提供了微信小程序，手机App等多种途径的找厕所，每个厕所实时的繁忙程度，环境情况，导航等功能。为了方便厕所管理单位，随时检查厕所保洁情况，平台提供了厕所巡检微信小程序，对厕所的检查情况，实时提交给云平台。
本申请中的监控中心单元包括设备监控单元、人员安全监控单元、人流感应系统和蹲位显示系统，人员安全监控单元包括人员安全预警单元和一键报警装置，一键报警装置固定设置在蹲位一侧。智慧厕所云平台提供了人员安全预警、紧急求助功能和设备故障预警，保证了用厕人员的安全和设备随时出正常工作状态。为了方便管理单位，对该单位下所有厕所的分布，各个厕所实时情况等信息的掌控和管理，云平台提供了监控中心功能，实时了解所有厕所的所有信息。
紧急求助功能：为了保证使用人员的安全，在突发紧急情况下提供帮助，我们设置了一键报警装置，如果用厕人员突发疾病或者其他情况，用厕人员可以按下蹲位旁边的紧急求助装置，系统会通知管理人员，及时提供帮助。
人员安全预警：在人员安全方面的保证，智慧厕所云平台还提供了用厕人员长时间无动态监控，在用厕人员超过规定时间(时间可设置，目前为40分钟)内无动态，系统会发出预警，工作人员看到预警后，回去检查一下用厕人员安全情况。
设备故障预警：为了提高设备的可维护性，云平台数据了对设备电量的监控，对于设备电量低于30％时，系统会给设备维护人员发送设备电量过低的短信，便于设备维护人员及时准确的更换设备的电量。在保证设备正常工作方面，云平台设计了对设备长时间无响应的监控，当设备长时间无响应(2小时无响应，时间可调)，系统会发出设备工作不正常的预警，方便厕所管理人员及时通知设备维修工程师，及时检修或更换设备，保证设备随时处于正常工作状态。
蹲位显示系统包括蹲位感应器、ZigBee模块、智能网关和有无人指示灯，蹲位感应器和智能网关均设置在厕所蹲位旁，有无人指示灯固定设置在厕所蹲位外，且与智能网关无线连接，蹲位感应器通过ZigBee模块与智能网关相连。蹲位感应器为红外人体感应器。红外人体感应器为红外反射双探头，且红外人体感应器的电池容量为5000MA，红外人体感应器的规格为86mm*86mm*31mm。进一步的，人流感应系统为双目人流感应器，且双目人流感应器通过ZigBee模块与智能网关相连。其中，智能网关采用迷你电脑主机开发板，机身体积仅为90mm*58mm*24mm，重量仅为46克。该主机搭载1.5GHz 4核心64位ARM Cortex-A72 CPU，1GB/2GB/4GB LPDDR4 SDRAM内存，全吞吐量千兆以太网，双频802.11ac无线网络，蓝牙5.0，两个USB 3.0和两个USB 2.0接口，双显示器支持，分辨率高达4K，VideoCore VI显卡，支持OpenGL ES 3.x，HEVC视频4Kp60硬解码。该智能网关低能耗、移动便携性、GPIO等特性，可接入多种不同传输协议的感知设备，同时经过智能网关系统对不同类型的设备数据进行区分处理后，通过多种网络传输协议(串口、Tcpip协议、蓝牙等)进行数据传输，以供各类系统平台使用。智能网关系统采用Node.js语言开发，Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境，V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。Node.js使用了一个事件驱动、非阻塞式I/O的模型，用于方便地搭建响应速度快、易于扩展的网络应用，非阻塞I/O模型而得以轻量和高效，非常适合在分布式设备上运行数据密集型的实时应用。气体传感器、蹲位感应器、人流感应器和厕位指示灯等感知设备通过zigbee等技术接入智能网关；智能网关系统程序通过对采集数据进行编码解码处理后，经互联网传输至云服务器；智能网关系统直连电子显示屏，实时显示厕所使用情况和环境监控数据。
大数据分析单元包括人流量分析单元和气体分析单元，优选的，气体分析单元包括氨气分析单元和硫化氢分析单元。智慧厕所云平台提供了各种基于大数据的分析报表，给管理单位、厕所设计建设单位提供了决策分析功能。为了发挥大数据的优越性，我们将不同地域，不同城市，不同单位数据信息，统一按照地域、城市、单位、厕所、设备等等规则编码，全部融合在智慧厕所云平台中(每个单位之间数据进行逻辑隔离)，使得各种分析有海量数据的支撑。为了保证厕所环境，我们主要分析了厕所臭气中的两种主要成分，氨气和硫化氢，并按照国家《室内空气质量标准》GB/T18883-2002标准，按照厕所分类，进行了厕所环境预警，一旦厕所臭气超标，我们实时进行提示和预警。在决策分析方面，智慧厕所云平台提供了多种厕所气体分析报表，和多种人流量分析报表，给厕所管理单位提供建立在大数据基础上的决策性建议。
进一步的，本申请该包括数据字典和基础数据，该基础数据包括厕所数据、设备数据、宣传数据、保洁人员、单位数据和用户管理，便于各种数据的调取和查询。
实施例1：
首先将厕所的管理单位信息添加到智慧厕所云平台中，例如单位名称，单位坐标，所属城市等信息，然后给该单位开通用户帐号。用该单位的用户帐号登录云平台后，给该单位添加厕所信息，如厕所的名称、坐标、性别、蹲位等信息。该厕所需要的各种设备信息录入到智慧厕所云平台中，设备安装好以后，开通该厕所所有设备的通讯接口，所有设备通过智能网关将数据信息通过智慧厕所云平台的udp协议接口或者Webservice接口，将设备数据接收到数据缓冲池中。
客户端显示系统，通过厕所编号，向云平台请求厕所当前数据信息，智慧厕所云平台将缓存池中接受到的该厕所所有设备的数据信息，组装后通过Webservice接口，返回给客户端信息系统。
智慧厕所云平台定时巡检蹲位信息和各种设备信息和设备电量信息，一旦发现那个设备电量过低，会给设备维护工程师发送短信；如果有蹲位长时间处于使用状态，超过预警时间，会发出人员安全预警信息，提示厕所管理人员，及时查看；如果发现设备长时间无响应，超过预警时间，也会发出设备故障预警，提示设备维护工程师及时排出设备故障，保证设备随时处于工作状态。普通市民可以通过微信小程序/手机App，查找附近厕所分布，地图导航，厕所环境及排队情况，准确快速的找到附近最近的厕所。厕所管理人员，可以定期或者随时巡检每一个厕所的保洁情况，并将巡检结果和信息通过手机小程序上传到智慧厕所云平台。管理人员登录到智慧厕所云平台后，可以查询巡检记录和分析结果。
智慧厕所云平台还为管理单位提供了选择资料设置功能，包括一个宣传视频和四张轮播图片，可在线管理设置，同步实时应用。可以设置该单位下所有厕所的选择资料是相同的，也可以独立设置每个厕所的宣传资料是不同的。管理单位可以登录智慧厕所云平台，查看该单位下所有厕所的信息，统计报表，预警信息等。慧厕所云平台会异步将数据缓存池中接受到的所有设备的信息保存到数据库中。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智慧厕所云平台，其特征在于：包括数据缓存池、厕所前端显示系统、若干通讯接口、监控中心单元和大数据分析单元，若干所述通讯接口均与数据缓存池相连，所述厕所前端显示系统与数据缓存池相连，所述数据缓存池与监控中心单元和大数据分析单元均相连。
2.根据权利要求1所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：若干所述通讯接口包括UPD通讯接口和Webservice接口。
3.根据权利要求2所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：若干所述通讯接口还包括第三方数据接口，所述第三方数据接口与第三方平台相连。
4.根据权利要求3所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：还包括平台接口，所述平台接口与微信小程序或手机APP相连。
5.根据权利要求1所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：所述监控中心单元包括设备监控单元、人员安全监控单元、人流感应系统和蹲位显示系统，所述人员安全监控单元包括人员安全预警单元和一键报警装置，所述一键报警装置固定设置在蹲位一侧。
6.根据权利要求5所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：所述蹲位显示系统包括蹲位感应器、ZigBee模块、智能网关和有无人指示灯，所述蹲位感应器和智能网关均设置在厕所蹲位旁，所述有无人指示灯固定设置在厕所蹲位外，且与智能网关无线连接，所述蹲位感应器通过ZigBee模块与智能网关相连。
7.根据权利要求6所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：所述蹲位感应器为红外人体感应器。
8.根据权利要求7所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：所述红外人体感应器为红外反射双探头，且所述红外人体感应器的电池容量为5000MA，所述红外人体感应器的规格为86mm*86mm*31mm。
9.根据权利要求6所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：所述人流感应系统为双目人流感应器，且所述双目人流感应器通过ZigBee模块与智能网关相连。
10.根据权利要求1所述的一种智慧厕所云平台，其特征在于：所述大数据分析单元包括人流量分析单元和气体分析单元，所述气体分析单元包括氨气分析单元和硫化氢分析单元。
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