公厕LED屏信息化管理技术方案

        一、行业分析

随着人们生活水平的不断提高，交通出行越来越便利，越来越多的人外出旅游、购物，随之而来的是大型购物区、旅游景区等公共场合人员密集，加之管理缺位，造成公共厕所脏乱差臭，严重影响社会环境面貌和人们的出行体验，成为突出的社会矛盾之一。

在人流密集的场合，厕所常见现象是：人员直接在厕所内蹲位前密集排队等候，公共空间完全占用，正在使用蹲位的人员隐私没有保障，保洁员无法及时清扫卫生，厕所内空气质量变差，地面卫生状况越来越糟糕，恶性循环。

中央提出2020年实现中国社会的全面小康，小康不小康，厕所是一桩，社会文明要进步，公共厕所的卫生使用状况就必须下大力气改变。只要人员素质提高，管理到位，采用先进的技术设计，公共厕所就不是理所当然的脏乱差，而是应该成为公共场合一个优雅舒适的休闲驿站。公共厕所不是简单满足人们生理代谢的场所,而是兼有老幼护理、个人化妆、形象修整、旅途休息乃至文化传播、商业广告等多种功能，是反映社会文明的一个窗口。

厕所需要变革，涉及到多个方面：建筑功能设计、排水节能减污、清洁卫生管理、个人护理配置、隐私保护、智能信息采集等，厕所变革正在向着卫生、美观、节能、人性、智能方向发展。厕所变革的出发点就是基于人性化的思考，设身处地考虑各种细节，消除种种不便。智能化是其中重要的一环，智能系统能够自动感知人员进入，然后启动相应位置的调光、排气、排水等设施的应对程序；能把蹲位的使用情况在厕所外的LED看板上提示，使排队人员不必到厕所内等候；并自动检查环境参数、卫生状态，通知保洁员及时清洁。

    二、系统概述

为了响应国家的”厕所革命”号召，满足人们出行途中对公共厕所环境卫生、使用舒适的要求，我公司开发一套公厕智能信息化管理系统，运用多种传感器实时采集厕所内部的卫生状态数据、蹲位使用数据等信息，在厕所门外的LED屏上公示，给广大群众提供直观的公厕使用情况、卫生状况信息服务。我司提供的公厕显示系统通过使用开关量采集卡与QYLED系列显示控制卡进行数据采集在LED屏显示，并把实时数据信息上传到云端服务器上，以实现智能信息化管理目的。

本系统采集门磁、红外等开关信号，通过检测该信号线闭路、开路状态判断洗手间蹲位有人、无人情况，检测人员蹲位占用的位置，并统计空位数，由数据采集卡发送给LED显示屏上显示，在厕所外LED屏上显示厕所蹲位剩余数量以及每个蹲位状态信息。无需到厕所内逐个查看是否有空余蹲位。另外，本系统还可以采集公厕内的环境状态参数，如:氨氮气味数据、温湿度数据，把数据实时显示到LED显示屏上，超标时提醒保洁员及时清扫。与此同时，系统通过网络将各项采集数据传送到云平台进行实时监控，为厕所管理方提供科学化数字化的实时数据，从而能够更有效地进行各项管理。

        三、            系统组成

公厕信息管理系统采用网络线传输各种数据，由前端开关量采集与环境参数采集、显示屏接收显示、后端云平台监测系统三部分组成。

        3.1系统拓扑结构图

        3.2系统传输方式

实时数据到显示屏的传输采集方式：

通过IO采集卡与IO拓展板进行蹲位开关量的采集，通过温湿度传感器、氨氮气味传感器采集环境状态数据，采集卡与显示屏总控制卡通过232通讯口连接，进而完成数据的传输。

数据到云平台的传输方式：

系统采用RJ45网络线进行传输，显示屏控制卡通过修改IP及服务器端口号连接至云平台进行数据的传送。

        四、            系统功能

本公厕智能信息化管理系统主要分：数据采集、LED屏显示、云平台数据监控三部分。

4.1           数据采集

数据采集是实施监控的基础，主要是采集厕所内部的环境数据、蹲位使用数据。

公厕通常选址较为偏僻，自然通风的效果差。一旦遇到无风、逆温天气，卫生间里的异味很难排到室外，甚至扩散到室内，污染室内空气环境。采光不好，加上不能充分与外界空气进行交换，极易使细菌、真菌滋生和繁殖。

选择常规的环境数据传感器。例如：温度、湿度、光照度、氨气气体浓度、PM2.5等等。

每个蹲位占用情况可以选择门磁、红外等传感器，感应门锁有人无人状态、人体特征信息等。

参数采集通过采集卡完成，各种传感器分别接线到采集卡、IO多路分配板上，采集卡把各种传感器数据转换后通过232、485口把数据传到LED总控制卡上，从而可以实时在屏幕上显示。

4.2           LED屏显示

LED屏安装在厕所外墙显眼处，屏上可以划分多个区域，每个区域直观显示每个蹲位的占用状态、剩余蹲位数量、环境参数、广告、时间等信息。人员在厕所外就知道有无空余位置，如果没有，则在厕所外等候，保证厕所内人员隐私及环境空间整洁。

如果环境参数超标，则启动报警装置，提醒保洁员及时清扫。

另外显示屏可以显示一些公益广告、天气预报等信息。

通过采集厕所蹲位的开关信号，在显示屏上以图标红绿颜色的变动来表示蹲位的使用情况（如图1），也可以在显示屏上以具体蹲位数量展示（如图2），通过这种模式把厕所使用情况更具体地提供给使用者。

                                     图1                                                                                     图2

         另外，若厕所蹲位内使用异常，可作异常报警处理，以便提醒公厕相关管理人员进行问题排查。图1中黄色文字部分可做广告显示，问题内容以及文字大小可以自行改动。

        4.3云平台监控

系统通过网络将各项采集数据传送到云平台进行实时监控。云平台可对连接的设备进行管理，包括采集点维护，归属机构，启用状态、及采集数据的查询报警等。

采集点设备通过TCP客户端方式接入服务器，接入后，定时把各种数据上传到服务器。

在云平台监控系统上通过表格或图形的方式展示各个LED屏幕设备的使用情况以及采集数据的变化,更直观具体地反馈给管理员,从而让管理员能快速地获取数据，查找问题，作出相应的处理措施。