一、行业背景

      随着近几年的“厕所革命”的口号的提出，智能厕所监管系统必定是将来的主流趋势。然而现在智能厕所的普及相对比较低，加快建设智能厕所的步伐，抢占“厕所革命”的先机，是提升国家形象和生活品质的不可缺失的一环。海为云智能厕所结合了物联网、网络传输、远程控制等技术，使传统厕所具备即时感知、准确判断和精确执行的能力，实现了对城市厕所的精细化管理，能够为国民提供优质、高端、舒适的服务。

图一 智能公厕外观图

二、智能厕所监管系统的需求

      智能厕所监控系统一般分为以下环境监控、安防和中央集控等这些方面；环境监控包括臭气检测、液位检测、电量使用检测和水量使用检测；安防应该满足以下一键报警、门锁和摄像头监控；中央集控包括数据的整合、大屏显示和远程管理等方面。

图二 系统构成

三、单个系统组网图

图三 单个系统组网图

智能公厕系统主要由四部分构成：感知层、传输层、应用层和终端层。

• 感知层：气体浓度检测器负责检测公厕里的硫化氢和氨气等恶臭气体，检测器会以模拟量形式输出电流或者电压信号；红外传感器用于检测厕位当前是否有人使用；电表用于统计公厕运行时间内所消耗的电量；水表用于统计公厕运行时间内所消耗的水量；紧急按钮：当人员在公厕内遇到紧急的情况则需要按下该按钮，进行呼叫和报警；

• 传输层：通过网络或者串口方式对硬件系统的参数采集和监控，以及通过Mqtt技术对数据进行远程上报；

• 应用层：主要是智能公厕管理平台有海为组态软件和触摸屏组成，组态软件监控和HMI监控硬件系统的采集参数和实时修改系统运行参数，并对数据进行记录和分析系统实时数据；

• 终端层：是指智能手机、ipad、电脑、PC机等，可以远程访问和修改系统内设备实时运行数据和及时查看当前和历史故障报警信息等。

四、方案组成

      海为云智慧公厕解决方案基于自身云的集成。通过PLC主机 、C系列触摸屏、TVBOX、海为云摄像头、海为云APP和海为云平台；主机下面搭载相应的设备，湿度传感器、气体传感器、气体传感器一键告警等数据传至服务器或云平台，再配合MQTT能将数据上传传到MQTT服务器上，数据库再从MQTT服务器上提取数据，可以根据实际需求去开发出的远程数据集中监控系统；实现对智能公厕智能管理，提高城市文明形象。

    图四 多站点集中监控组网拓扑

五、部分HMI程序图

图五 厕位监控画面

图六 I/O监控画面

图七 海为云APP远程访问监控画面

图八 海为云APP远程访问参数设置画

六、智能公厕系统功能

1. 智能公厕定位功能：使用基于云平台的手机APP和云网站定位周围智能公厕的位置，方便管理者去查找公厕系统所在位置；

图九 海为云地图的应用

2. 智能除臭功能：通风换气设备应用了人体探测传感器，智能启动通风换气系统，以加速公厕内部的空气流通，消除异味；也可以设置成定时，定时换气，保证公厕空气清新；

3. 智能清洁功能：快速清洁系统能自动识别无人状态，及时启动地面清洁；

4. 公厕数据管理功能：采集公厕数据信息，通过云平台处理和Mqtt技术远程存储数据并发给各个授权数据库终端，发送提示信息、报警信息和运行参数等；

图十 公厕数据库

5. 维护提示功能：垃圾箱满、催化剂料位低等维护信息及时通过App推送和短信方式发送给相关人员，提高效率；

图十一 云APP推送和短信报警

6. 一键呼叫功能：如厕者如果发生意外，也可以按下报警按钮，厕所管理员就会及时出现，提供帮助；

7. 外部全景摄像头：实现此功能需要使用的设备：云摄像头、视频显示器、视频存储器、无线/有线数据终端、云平台；手机、电脑和网页等终端可以实时访问云摄像头。

图十二 云摄像头应用