一、行業背景
隨著近幾年的“廁所革命”的口號的提出，智能廁所監管系統必定是將來的主流趨勢。然而現在智能廁所的普及相對比較低，加快建設智能廁所的步伐，搶佔“廁所革命”的先機，是提升國家形象和生活品質的不可缺失的一環。海為雲智能廁所結合了物聯網、網絡傳輸、遠程控制等技術，使傳統廁所具備即時感知、準確判斷和精確執行的能力，實現了對城市廁所的精細化管理，能夠為國民提供優質、高端、舒適的服務。
圖一 智能公廁外觀圖
二、智能廁所監管系統的需求
智能廁所監控系統一般分為以下環境監控、安防和中央集控等這些方面；環境監控包括臭氣檢測、液位檢測、電量使用檢測和水量使用檢測；安防應該滿足以下一鍵報警、門鎖和攝像頭監控；中央集控包括數據的整合、大屏顯示和遠程管理等方面。
圖二 系統構成
三、單個系統組網圖
圖三 單個系統組網圖
智能公廁系統主要由四部分構成：感知層、傳輸層、應用層和終端層。
- 感知層：氣體濃度檢測器負責檢測公廁裡的硫化氫和氨氣等惡臭氣體，檢測器會以模擬量形式輸出電流或者電壓信號；紅外傳感器用於檢測廁位當前是否有人使用；電錶用於統計公廁運行時間內所消耗的電量；水錶用於統計公廁運行時間內所消耗的水量；緊急按鈕：當人員在公廁內遇到緊急的情況則需要按下該按鈕，進行呼叫和報警；
- 傳輸層：通過網絡或者串口方式對硬件系統的參數採集和監控，以及通過Mqtt技術對數據進行遠程上報；
- 應用層：主要是智能公廁管理平臺有海為組態軟件和觸摸屏組成，組態軟件監控和HMI監控硬件系統的採集參數和實時修改系統運行參數，並對數據進行記錄和分析系統實時數據；
- 終端層：是指智能手機、ipad、電腦、PC機等，可以遠程訪問和修改系統內設備實時運行數據和及時查看當前和歷史故障報警信息等。
四、方案組成
海為雲智慧公廁解決方案基於自身雲的集成。通過PLC主機 、C系列觸摸屏、TVBOX、海為雲攝像頭、海為雲APP和海為雲平臺；主機下面搭載相應的設備，溼度傳感器、氣體傳感器、氣體傳感器一鍵告警等數據傳至服務器或雲平臺，再配合MQTT能將數據上傳傳到MQTT服務器上，數據庫再從MQTT服務器上提取數據，可以根據實際需求去開發出的遠程數據集中監控系統；實現對智能公廁智能管理，提高城市文明形象。
圖四 多站點集中監控組網拓撲
五、部分HMI程序圖
圖五 廁位監控畫面
圖六 I/O監控畫面
圖七 海為雲APP遠程訪問監控畫面
圖八 海為雲APP遠程訪問參數設置畫
六、智能公廁系統功能
1. 智能公廁定位功能：使用基於雲平臺的手機APP和雲網站定位周圍智能公廁的位置，方便管理者去查找公廁系統所在位置；
圖九 海為雲地圖的應用
2. 智能除臭功能：通風換氣設備應用了人體探測傳感器，智能啟動通風換氣系統，以加速公廁內部的空氣流通，消除異味；也可以設置成定時，定時換氣，保證公廁空氣清新；
3. 智能清潔功能：快速清潔系統能自動識別無人狀態，及時啟動地面清潔；
4. 公廁數據管理功能：採集公廁數據信息，通過雲平臺處理和Mqtt技術遠程存儲數據併發給各個授權數據庫終端，發送提示信息、報警信息和運行參數等；
圖十 公廁數據庫
5. 維護提示功能：垃圾箱滿、催化劑料位低等維護信息及時通過App推送和短信方式發送給相關人員，提高效率；
圖十一 雲APP推送和短信報警
6. 一鍵呼叫功能：如廁者如果發生意外，也可以按下報警按鈕，廁所管理員就會及時出現，提供幫助；
7. 外部全景攝像頭：實現此功能需要使用的設備：雲攝像頭、視頻顯示器、視頻存儲器、無線/有線數據終端、雲平臺；手機、電腦和網頁等終端可以實時訪問雲攝像頭。
圖十二 雲攝像頭應用
