智慧厕所的管理系统的制作方法

本申请适用于物联网技术领域，尤其涉及一种智慧厕所的管理系统。

背景技术：

物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。目前多个国家都在花巨资进行深入研究，物联网是由多项信息技术融合而成的新型技术体系。2009年,ibm首席执行官samuelj.palmisano出了“智慧地球”(smartplanet)的概念，把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝超市和厕所等各种应用中，并且通过智能处理，达到智慧状态。

随着新一轮信息技术的发展，信息社会发展的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物体的阶段，人与物、物与物之间的连接就形成了物联网。物联网是新一代信息技术的综合，它连接的东西比互联网更多，具有更全面的感知、更深入的智能化、更广泛的信息共享和互联互通，也正在成为信息技术开发应用的制高点。物联网广泛的应用加快了城市信息化、厕所信息化发展的进程和速度，信息化发展的高级阶段就是智慧城市。

随着物联网技术的发展和成熟，物联网技术应用范围变得更加广泛。基于物联网的智慧厕所的出现就是其代表产物之一，基于物联网的智慧厕所对于方便城市管理和促进城市产业的发展应该具有积极的意义。然而现有的智慧厕所还不够完善，智能化程度较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种智慧厕所的管理系统，以解决在现有的智慧厕所智能化程度较低的问题。

本申请实施例提供了一种智慧厕所的管理系统，包括：主控模块、人流量监测模块、有害气体检测模块、第一无线网络模块、定位模块、广告播放模块和报警模块；

所述人流量监测模块，与所述主控模块连接，用于监测进出厕所的人流量；

所述有害气体检测模块，与所述主控模块连接，用于检测厕所内预设气体的含量；

所述第一无线网络模块，与所述主控模块无线连接，用于提供至少两种流量通道，供在厕所覆盖范围内的移动终端连接；

所述定位模块，与所述主控模块连接，用于提供厕所的定位信息；

所述广告播放模块，与所述主控模块和所述第一无线网络模块连接，用于获取与厕所的定位信息相关的广告信息，并向接入所述第一无线网络模块的移动终端提供广告信息；

所述报警模块，设置在残疾人专用厕位上，与所述主控模块连接，用于产生报警信息；

所述主控模块，用于对所述人流量监测模块、所述有害气体检测模块、所述第一无线网络模块、定位模块、广告播放模块和报警模块进行控制。

可选的，所述第一无线网络模块包括：

快速流量通道单元，与所述主控模块无线连接，用于提供数据传输速率大于预设值的流量通道；

慢速流量通道单元，与所述主控模块无线连接，用于提供数据传输速率小于预设值的流量通道。

可选的，所述报警模块包括：

按键；

蜂鸣器，与所述按键连接，用于在所述按键被触发后，发生声音警报；

灯光报警器，与所述按键连接，用于在所述按键被触发后，发生闪烁警报。

可选的，所述报警模块、人流量监测模块和所述有害气体检测模块均通过zigbee模块与所述主控模块连接。

可选的，所述zigbee模块为dl-ln33pzigbee无线串口自组网模块。

可选的，所述智慧厕所的管理系统系统还包括：

云平台，通过物联网传输模块与所述主控模块连接，用于接收所述主控模块发送的进出厕所的人流量、厕所内预设气体的含量和报警信息。

可选的，所述智慧厕所的管理系统系统还包括：

显示模块，与所述主控模块连接，用于接收所述主控模块接收的进出厕所的人流量、厕所内预设气体的含量和报警信息，并进行显示。

可选的，所述有害气体检测模块包括：氨气传感器、硫化氢传感器和有机氨传感器。

可选的，所述物联网传输模块为窄带物联网模块。

可选的，所述定位模块为北斗导航模块bd—126k。

本申请通过主控模块对各模块进行控制，还可以对接收人流量监测模块的监测信息和有害气体检测模块的检测信息以及报警模块的报警信息作进一步处理，为后续的数据分析提供了基础；通过设置人流量监测模块，可以监测进出厕所的人流量，进而了解厕所的使用频率；通过设置有害气体检测模块，可以检测到厕所中预设气体的含量，进而可以根据该含量及时对厕所进行清理打扫；通过设置第一无线网络模块，可以为使用者提供免费的无线网络服务；通过提供至少两种流量通道，可以提高使用者的上网体验；通过设置定位模块，提供厕所的定位信息，为后台管理提供方便，也可以对广告推的送精准推送提供指导；通过设置广告播放模块，可以结合地理位置进行广告推送，更具有实用性，也可以为智慧厕所的运营成本提供一些补偿；通过设置报警模块，可以为残疾人更好的提供帮助。本申请对智慧厕所进行了完善并提高了智慧厕所的智能化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的智慧厕所的管理系统的结构框图；

图2是本申请实施例提供的构成免费无线网络的硬件示意图；

图3是本申请实施例提供的推送广告方案的示意图；

图4是本申请实施例提供的zigbee组网原理图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本申请实施例提供的智慧厕所的管理系统的结构框图，参见图1，该智慧厕所的管理系统可以包括：主控模块100、人流量监测模块200、有害气体检测模块300、第一无线网络模块400、定位模块500、广告播放模块600和报警模块700。

所述人流量监测模块200，与所述主控模块100连接，用于监测进出厕所的人流量。

本申请实施例中，人流量监测模块200可以是红外线监测装置或者热成像监测装置，与此对应的，当所述人流量监测模块200为红外监测装置时，所述主控模块100应该设置有与红外监测装置对应的接口，并根据红外监测装置的触发情况计算进出厕所的人流量信息；当所述人流量监测模块200为热成像监测装置时，所述主控模块100应该设置有与热成像监测装置对应的接口，并接收热成像监测装置的热成像，根据热成像识别进出厕所的人流量信息。获取到的厕所的人流量信息可以作为进一步统计处理的基础数据，比如根据进出厕所的人流量信息推测厕所的使用程度、磨损程度和是否应该分配人力进行清理打扫，从而节约了现场巡查的人力时间成本，提升了人工效率。除此之外，根据获取到的进出厕所的人流量信息，可以计算在厕人数，进一步根据总厕位计算出存在空厕位的数量或者满厕位，将该空厕位的数量或者满厕位信息在厕所外进行显示，可以提示人们是否可以使用，从而节约使用者的时间成本。

所述有害气体检测模块300，与所述主控模块100连接，用于检测厕所内预设气体的含量。

本申请实施例中，由于厕所经过一段时间的使用会产生有害气体，造成使用环境不达标，对人体产生危害，因此对厕所内的一些气体的含量进行检测具有重要意义。所述预设气体可以根据实际环境进行设置，比如可以是氨气、硫化氢、有机氨等气体。对上述气体进行检测，可以提高人们在使用公共厕所时的体验和安全性。除此之外，还可以将厕所内的氨、硫化氢、有机氨等气体的含量在本地厕所和云平台实时显示，用于指示是否应该对厕所进行清理。

所述第一无线网络模块400，与所述主控模块100无线连接，用于提供至少两种流量通道，供在厕所覆盖范围内的移动终端连接。

本申请实施例中，第一无线网络模块400提供至少两种流量通道供使用者上网使用，所述至少两种流量通道可以基于厕所的人流量统计进行设置，可以是多个不同数据传输速率的流量通道，通过设置不同数据传输速率的流量通道，可以将无线网络的带宽进行更加合理的分配，也可以在总带宽一定时，提高人们的上网体验。

所述定位模块500，与所述主控模块100连接，用于提供厕所的定位信息。

本申请实施例中，智慧厕所的管理系统系统可以包括有定位模块500，用于定位厕所，提供定位信息，为后台管理提供方便，亦可以对广告的精准推送提供指导。

所述广告播放模块600，与所述主控模块100和所述第一无线网络模块400连接，用于获取与厕所的定位信息相关的广告信息，并向接入所述第一无线网络模块400的移动终端提供广告信息；

本申请实施例中，广告播放模块600用于在用户连接至无线网络后，向用户连接的终端设备推送获取到的广告信息。其中，广告信息的获取可以根据厕所的定位信息进行定向获取。比如，和附近的商家合作，在广告播放模块600中存储这些商家的广告信息，或者，基于网络上商家的定位信息，筛选在该厕所在地方周围一定范围的商家店铺的信息进行广告信息的推送。结合地理位置进行广告推送，更具有实用性，也可以为智慧厕所的运营成本提供一些补偿。

所述报警模块700，设置在残疾人专用厕位上，与所述主控模块100连接，用于产生报警信息。

本申请实施例中，智慧厕所还设有报警模块700，设置在残疾人专用厕位上，用于在发生意外情况时，及时产生报警信息，方便救援。

所述主控模块100，用于对所述人流量监测模块200、所述有害气体检测模块300、所述第一无线网络模块400、定位模块500、广告播放模块600和报警模块700进行控制。

本申请实施例中，主控模块对人流量监测模块200、有害气体检测模块300和第一无线网络模块400、定位模块500、广告播放模块600和报警模块700实现各种功能进行相应的控制，比如接收人流量监测模块200、有害气体检测模块300的监测/检测数据信息，接收第一无线网络模块400的连接信息，接收报警模块700的报警信息，接收定位模块500的定位信息，控制第一无线网络模块400的连网设置、控制广告播放模块600的广告播放和广告更新等。也可以将上述接收的信息和/或控制过程产生的信息进行存储和上传，以供云平台进行分析处理。

本申请通过主控模块实现对各模块的控制，还可以对接收人流量监测模块的监测信息和有害气体检测模块的检测信息作进一步处理，为后续的数据分析提供了基础；通过设置人流量监测模块，可以监测进出厕所的人流量，进而了解厕所的使用频率；通过设置有害气体检测模块，可以检测到厕所中预设气体的含量，进而可以根据该含量及时对厕所进行清理打扫；通过设置第一无线网络模块，提供至少两种流量通道，在为使用者提供免费的无线服务的同时，可以将无线网络的带宽进行更加合理的分配，提高使用者的上网体验，综合上提高了智慧厕所的智能化程度。

一些实施例中，所述第一无线网络模块可以包括：快速流量通道单元，与所述主控模块无线连接，用于提供数据传输速率大于预设值的流量通道；慢速流量通道单元，与所述主控模块无线连接，用于提供数据传输速率小于预设值的流量通道。

本申请实施例中，第一无线网络模块提供两种流量通道供使用者上网使用，分别为快速流量通道和慢速流量通道，这两种流量通道的数据传输速率，即预设值，可以基于厕所的人流量统计和网络总带宽进行设置，通过设置两种不同的数据传输速率的流量通道，可以将无线网络的带宽进行更加合理的分配。具体实现时，可以通过路由器或者调制解调器配置形成两个端口，并为该两个端口的数据传输速率分别设置上限值以及对应的带宽，形成两个流量通道以供终端设备进行连接。上述设置可以在总带宽一定时，提高人们的上网体验。

一些实施例中，所述主控模块还可以包括：切换单元，用于接入快速流量通道单元的移动终端的数量小于或等于预设数量时，基于当前接入快速流量通道单元的移动终端的数量为每个接入快速流量通道单元的移动终端分配数据流量，在接入快速流量通道单元的移动终端的数量大于预设数量时，将当前接入快速流量通道单元的移动终端中最早接入的移动终端切换到慢速流量通道单元，直到当前接入快速流量通道单元的移动终端的数量小于或等于预设数量；以及，在接入快速流量通道单元的移动终端的数量小于或等于预设数量、且慢速流量通道单元中存在接入的移动终端时，将当前接入慢速流量通道单元的移动终端中最早接入移动终端切换到所述快速流量通道单元，直到接入快速流量通道单元的移动终端的数量等于预设数量或直到慢速流量通道单元中不存在接入的移动终端。

本申请实施例中，上述第一无线网络模块可以包括快速流量通道单元和慢速流量通道单元，均与所述主控模块无线连接。用户连接至快速流量单元中时，无线网络的数据传输速率大于预设数值，用户连接至慢速流量单元中时，数据传输速率小于预设数值，对应的，主控模块还可以设置有一个切换单元，用于将连入第一无线网络模块的移动终端进行适时的切换，进一步提高带宽的利用率和用户的上网体验。举例进行说明，由于网络的总带宽有限，在连入人数较多时，容易发生网络拥塞且每人可使用的带宽降低，造成数据传输速率降低，上网体验较差。因此，在快速流量通道单元中，设置预设数量的供移动终端连接的快速流量通道，该快速流量通道中的数据传输速率上限较高(具体的预设数值根据实际情况进行设置)，该快速流量通道仅供预设数量的用户使用，在有新用户连接进来，且总连接数超出预设数量时，为了保证数据传输速率，将最早连接进该快速流量通道的用户移至慢速流量通道单元中，通过这种设置，保证了快速流量通道中的数据传输速率，且移除的用户使用该通道的时长最长，有利于大家的公平使用。在慢速流量通道单元中，连接至此单元中的用户均匀分配使用慢速流量通道，慢速流量通道中，数据传输速率的上限根据快速流量单元使用后剩余的带宽进行平均分配，当在快速流量通达单元中有空余的快速流量通道时，将连入慢速流量通道单元最久的用户连接至快速流量通道单元中，直至接入快速流量通道单元的移动终端的数量等于预设数量或直到慢速流量通道单元中不存在接入的移动终端。上述两种流量通达单元的设置，不仅满足了用户的上网需求，也在宽带一定时，尽量提升了所有用户的上网体验，同时还保证了流量分配的公平性。

图2是本申请实施例提供的构成免费无线网络的硬件示意图，该图仅仅是示意性的，仅供参考，实现本申请实施例中的免费无线网络还可以是通过其他的硬件结构进行实现。在图2中，本申请实施例中的以太网可以是连入城市区公共场所免费无线网络计划，也可以是单独设计4g网络。arma9是主控模块cpu，具有低功耗、资源多和功能丰富的有点，更具体的，该主控模块具体可以采用mt6575芯片。调制解调器和无线网卡rtl8188ru可以构成无线网络，为智能终端(移动终端)提供上网服务。

一些实施例中，男女厕中分别设置无线网络模块。

本申请实施例中，在用户连接无线网络时，基于用户连接的无线网络，可以获取用户的性别信息。相应的，广告播放模块根据性别分类推送广告信息，比如女厕推送化妆品、美容店的店铺和广告；二男厕推送体育用品、附近宴请饭店等，可以获得更好的广告投送效果，也可以提高用户的接受程度。

一些实施例中，所述智慧厕所的管理系统还包括：历史模块，与所述主控模块连接，用于在用户连接无线网络后，记录用户的浏览喜好。

本申请实施例中，在用户连接无线网络后，记录用户的浏览历史，根据浏览历史获取用户的浏览喜好，进而可以根据浏览喜好在用户下一次连接网络时进行相应类别的广告的推送。比如，用户上次喜欢浏览新闻，本次连接网络时就提供新闻类别的推送；用户上次喜欢浏览鞋，本次连接网络时就提供鞋类商品/店铺的推送。该记录可以每间隔预设的时间后进行一次清除。

本申请实施例中，上文中的根据浏览喜好进行广告推送、根据男女性别分别进行广告推送可以和定位推送结合使用，以获得更加精准的、个性化的广告推送方式，这样对于运营厕所的商家来说，可以在用户使用免费wifi的过程中植入广告，获取利润；对于广告投放商家，可以获得更精准的广告投放效果；对于用户来说，获取了周边的商品信息，还可以使用免费的无线网络。

图3是本申请实施例提供的推送广告方案的示意图。

一些实施例中，所述人流量监测模块包括：多个红外传感器和与所述多个红外传感器对应设置的反光板；其中，所述红外传感器设置在厕所入口墙体的第一侧，用于发射红外线；所述反光板设置在厕所入口墙体的第二侧，且位于所述红外传感器的正对面，用于反射所述红外传感器发射的红外线；计数器，用于根据所述多个红外传感器未接收到反射的红外线的顺序判断是否有人进出厕所，并进行计数，生成进出厕所的人流量传输至所述主控模块。

本申请实施例中，所述人流量监测模块采用红外监测装置搭建而成，相比于热成像监测装置和摄像头监测装置，采用红外监测装置的优势在于成本低廉维护简单。不同于热成像和摄像头，本申请实施例采用多个红外传感器和与所述多个红外传感器对应设置的反光板的组合，对人们的进出进行判断和计数；其中红外传感器的数量可以根据实际需求进行设置，更多的红外传感器可以提高判断的精度，但也会增加成本，本申请实施例中使用两个红外传感器进行说明前大多数厕所入口和出口为同一个口，对于此种厕所，具体设置如下：两个红外传感器间隔一定的距离依次设置在厕所入口墙体的第一侧，两个反光板对应设置在厕所入口墙体的第二侧，一个反光板正对一个红外传感器。当无人经过时，红外传感器发送的红外线被对应的反光板反射回该红外传感器，此时无信号输出至计数器。当有人经过时，由于人的遮挡，红外传感器无法接收到红外线，此时输出信号至计数器，由于人出入厕所的方向不同，两个红外传感器输出信号的时间和次序也不同，计数器根据接收到两个红外传感器的信号的次序判断人是进或出，并且，将预设时间间隔内接收到的两个信号记为一次计数。通过上述设置就可以分别获取出厕所的人数和进入厕所的人数，且根据出厕所的人数和进入厕所的人数，可以计算当前在厕人数。对于出入口不同的厕所，分别在出入口各设置一对红外传感器和反光板即可。本申请实施例中，红外传感器可以采用gk18m-3m-n，计数器可以采用stm32f103芯片或者8253芯片。采用红外传感器和反光板的组合，成本低廉，便于维护，且判断简易，对处理器要求低，节约内存资源。

一些实施例中，在所述人流量监测模块采用红外监测装置搭建而成时，还可以具体采用以下设置方法：在每个厕位设置一个红外传感器和一个与红外传感器对应的反光板，当厕位无人时，红外传感器发送的红外线被对应的反光板反射回该红外传感器，此时输出低电平至计数器。当厕位有人时，由于人的遮挡，红外传感器无法接收到红外线，此时输出高电平至计数器，计数器接收到一次高电平信号，说明一个厕位是被占用的，接收到一次低电平信号，说明空余出了一个厕位，以此进行计数。上述设置方式，相比于上文中在厕所的入口设置红外监测装置，对于厕位是否有剩余的统计过程更加直观，且对计数器的要求更低，更加节省硬件资源。

一些实施例中，所述智慧厕所的管理系统系统还包括：显示模块，用于接收所述主控模块接收的进出厕所的人流量、厕所内预设气体的含量和报警信息，并进行显示。

本申请实施例中，显示模可以采用通用的oled显示模块，其具有清晰高，亮度强等特点。设置显示模块在厕所外部墙体和/或云平台的所在地，可以将监测的进出厕所的人流量、厕所内预设气体的含量和报警信息显示出来。对于本地来说，可以用来指示人们是否存在空余的厕位。对于云平台来说，可以指示厕所的使用频率和厕所内预设气体的含量，以此判断厕所的磨损率，以及厕所内环境是否达标，进一步判断是否需要对厕所进行维护清扫。除此之外，显示模块也可以显示报警模块的报警信息。

一些实施例中，所述有害气体检测模块包括：氨气传感器、硫化氢传感器和有机氨传感器。

本申请实施例中，所述氨气传感器可以为mq-137，硫化氢传感器可以为mq-137，有机氨传感器可以为mq-4。

一些实施例中，所述报警模块包括：按键；蜂鸣器，与所述按键连接，用于在所述按键被触发后，发生声音警报；灯光报警器，与所述按键连接，用于在所述按键被触发后，发生闪烁警报。

本申请实施例中，在残疾人专用厕位上，在残疾人蹲位靠近手的地方设置大按键按钮开关，该开关醒目，方便残疾人触控，触控后会发出警报声音和产灯光闪烁。当残疾人在厕所里面发生紧急情况的时候，进行紧急触动报警，方便人们进行救援。

一些实施例中，所述报警模块、人流量监测模块和所述有害气体检测模块均通过zigbee模块与所述主控模块连接。

本申请实施例中，zigbee模块可以采用dl-ln33p，采用zigbee网络协议来对整个智慧厕所管理系统进行连接，将所述人流量监测模块、所述有害气体检测模块和所述报警模块连接到所述主控模块上，进一步连接到云平台上，在云平台上进行控制和显示等。由于采用无线进行通信，安装过程简单，减去了很多安装过程中的不必要的误操作，误接线等情况，使安装过程简单高效，避免了二次施工改造工程，安装外形简单美观。

图4是本申请实施例提供的zigbee组网原理图，首先对zigbee模块的核心芯片进行初始化，然后判断准备接入的节点是否在其网络中，如果在就接入zigbee网，如果不在，再判断该节点附近是否存在zigbee网络，如果不在，接着继续进行信道扫描，选择信道号，设置网络id号，等待其他节点的接入。

一些实施例中，所述智慧厕所的管理系统系统还包括：云平台，通过物联网传输模块与所述主控模块连接，用于接收所述主控模块发送的进出厕所的人流量、厕所内预设气体的含量和报警信息。

本申请实施例中，智慧厕所的管理系统系统还包括云平台，云平台可以与多个智慧厕所的主控模块连接，接收多个智慧厕所的控制信息、进出厕所的人流量、厕所内预设气体的含量和报警信息，对多个厕所进行统一管理。上传云平台时，通过物联网模块进行，本申请实施例中的物联网模块采用窄带物联网模块，功耗低，信号稳定，适合在本申请实施例中进行应用。

上述实施例提供的智慧厕所的管理系统，提供进出人流量监测和有害气体检测的功能，且成本低廉，技术支持简单，便于维护；上传云平台的方式是通过窄带物联网，成本小，功耗低，实现容易；内部模块是通过zigbee实现各个模块的通信和组网，布线简单，美观；上述实施例提供的智慧厕所的管理系统，经过北斗导航模块、用户历史记录和根据性别分类推送的辅助，进行精准定位推送个性化广告，这样对于运营厕所的商家来说，推送广告，弥补提供智能化厕所带来的支出；对于广告投放商家，可以获得更加精准的广告推广效果；对于用户来说，可以浏览根据自己喜好推送的广告信息，且可以免费使用无线网络，可以说是三赢。可见，上述实施例提供的智慧厕所的管理系统不仅提升了智慧厕所的智能化程度，也改善了多方的使用体验，满足了多方的需求。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。