一种用于微生物环保厕所的数字智能控制系统及循环水利用方法与流程

本发明涉及智能控制领域，具体地涉及一种微生物环保厕所的数字智能控制系统及循环水利用方法。

背景技术：

我国的城市发展起步低、发展不均衡，与发达国家相比差距很大，而且城市化过程仍在快速进行。较快的人口膨胀速度与公共设施建设速度较慢产生了巨大矛盾，公共卫生间属于城市中基本公共设施，对于公共卫生、人民生活、城市形象都有巨大影响。

由于各个地区的环境、技术水平不同，公共卫生间的水电、污物处理都存在不同的差异，相似、低水平的公共卫生间不能够满足不同区域、不同人群的使用要求，往往需要改造升级，造成了重复建设，普通公共卫生间自动化处理水平低，需要大量人员进行管理，成本高，且卫生条件差。

技术实现要素：

本发明为了解决现有的公共卫生间自动化水平低，对于水电浪费、污物处理不合理等问题，提供了一种微生物环保厕所数字智能控制系统。其设置有控制器，利用多种多方面的传感器进行公共卫生间的监控，使用电磁阀、继电器等自动控制水电使用，另设置了一套循环冲厕设备，节省了人力物力，提供了水电等资源的利用率，降低了劳动强度，提升了公共卫生水平。

具体地，本发明提供一种用于微生物环保厕所的数字智能控制系统，其包括太阳能电池板、控制器、第一循环水反应器、第二循环水反应器、储水器、大便器、小便器、照明设备、洗手设备、厕门控制机构、排风扇、紫外杀菌灯以及远程控制器，所述控制器分别与第一循环水反应器、第二循环水反应器、储水器、大便器、小便器、照明设备、洗手设备、厕门控制机构、排风扇、紫 外杀菌灯通讯连接，

所述太阳能电池板设置在公共卫生间屋顶，用于采集太阳能为公共卫生间提供电能；

所述控制器包括单片机以及模数转换器，所述单片机通讯连接模数转换器；所述第一循环水反应器包括第一反应池、曝气风机、第一加热器以及第一温度传感器，所述第一反应池的输入口连接洗手设备、大便器以及小便器的输出口，所述曝气风机用于对第一反应池进吹气，为微生物提供空气，加快反应的进度，所述第一温度传感器用于测量第一反应池中污水的温度，其输出端连接所述模数转换器，所述第一加热器用于为第一反应池进行加热；

所述第二循环水反应器包括第二反应池、第二加热器、第二温度传感器以及回流泵，所述第二反应池的输入口连接第一反应池的输出口，用于对经过第一反应池处理的污水做进一步净化，所述第二温度传感器用于测量第二循环反应器中的温度，其输出端连接所述模数转换器，所述第二加热器用于对第二反应池进行加热，所述回流泵用于将第二反应池中的固体杂质含量较多的沉淀层回流到第一反应池中；

所述控制器能够采集微生物环保厕所的实时工作状态，所述远程控制器的输入端连接所述控制器的输出端，用于接收所述控制器发送的微生物环保厕所的实时工作状态。

优选地，所述模数转换器连接模拟传感器，将模拟传感器采集的信号转为数字信号发给单片机。

优选地，所述储水器包括提升水泵、水箱体、自来水接口以及液位传感器，所述自来水接口连接自来水管网，其内部设置有电磁阀，所述液位传感器设置在水箱体内，用于测量水箱体内的水位，其输出端连接控制器的输入端。

优选地，所述大便器包括大便池、第一人体感应装置以及第一冲水设备，所述第一人体感应装置用于感应人体，其输出端连接控制器的输入端，所述第一冲水设备的输入口连接储水器的输出口。

优选地，所述小便器包括小便池、第二人体感应装置以及第二冲水设备，所述第二人体感应装置用于感应人体，其输出端连接控制器的输入端，所述第二冲水设备的输入口连接储水器的输出口。

优选地，所述照明设备包括光敏传感器以及照明灯，所述光敏传感器用于获取公共卫生间内的亮度，其输出端连接控制器，所述照明灯内置有继电器。

优选地，所述洗手设备包括第三人体感应装置以及水龙头，所述第三人体感应装置用于感应人体，所述水龙头连接自来水管网，其内部设置有电磁阀。

优选地，还包括设置在厕所墙壁的多个并排设置的水龙头以及红外感应器，所述红外感应器的输出端连接所述控制器的输入端，用于向所述控制器发送无人感应信号，所述水龙头能够手动开启或者在控制器的控制下自动开启对厕所进行冲洗。

优选地，所述控制器在接收到所述红外感应器的无人感应信号后向所述水龙头发送开启命令。

优选的，本发明还提供一种循环水利用方法，其包括以下步骤：

所述洗手设备、大便器、小便器使用的水，经过管道流入所述第一反应池，所述单片机通过第一温度传感器测量第一反应池的温度，控制所述第一加热器以及曝气风机工作或关闭，为第一反应池中的微生物提供适合的环境；

经过第一反应池处理过的污水到第二反应池中进一步处理，单片机根据第二温度传感器测量的温度，控制第二加热器工作或关闭，回流泵会将反应池沉淀的污物回流到第一反应池种循环处理；

提升水泵将第二反应池中经过处理的污水提升到所述储水器中，液位传感器测量储水器中的水量，当储水器中的水量偏低时，单片机控制自来水接口，通过自来水管网，对储水器进行充水。

本发明的优点如下所述：

本发明使用单片机会核心控制单元，利用模数转换器、数字传感器、模拟传感器，采集监控公共卫生间的环境情况，及时对使用者的如厕、洗手等动作做出反应，方便用户使用，提高了自动化水平，节省了水电，同时利用太阳能发电，不需要外接电网，利于公共卫生间的选址；还设置有循环水处理装置，利用微生物的降解作用，对公共卫生间使用过程中产生的污水进行循环使用，节约了水资源，降低了运营成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图；

图2为本发明的第一循环水反应器的结构示意框图；

图3为本发明的第二循环水反应器的结构示意框图；

图4为本发明的储水器的结构示意图；

图5为本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明的结构及工作原理做进一步解释：

本发明提供一种用于微生物环保厕所的数字智能控制系统，如图1所示，其包括太阳能电池板1、控制器2、第一循环水反应器3、第二循环水反应器4、储水器5、大便器6、小便器7、照明设备8、洗手设备9、厕门控制机构10、排风扇11、紫外杀菌灯12，所述控制器2与第一循环水反应器3、第二循环水反应器4、储水器5、大便器6、小便器7、照明设备8、洗手设备9、厕门控制机构10、排风扇11、紫外杀菌灯12通讯连接。

所述太阳能电池板1设置在公共卫生间屋顶，用于采集太阳能，产生电能，为公共卫生间提供电能，是公共卫生间不需要依赖电网，能够设置在景区、偏远道路等位置，便于使用人员；

所述控制器2包括单片机21、模数转换器22，所述单片机21连接模数转换器22，用于获取监控环境情况，发出控制指令，所述模数转换器22连接模拟传感器，将模拟传感器采集的信号转为数字信号，发给单片机21。控制器2连接有远程控制器20，用于向远程控制器20发送厕所各设备的工作状态，例如水箱水位、使用人数等。

如图2所示，所述第一循环水反应器3包括第一反应池31、曝气风机32、第一加热器33、第一温度传感器34，所述第一反应池31的输入连接洗手设备9、大便器6、小便器7的输出，用于收集产生的污水，并作为微生物反应池，对污水污物进行处理，利用微生物的分解等作用，降解污水中的污物，所述曝气风机32用于对第一反应池31进吹气，为微生物提供空气，加快反应的进度，所述第一温度传感器34用于测量第一反应池31中污水的温度，其输出连接模数转换器22，所述第一加热器33用于为第一反应池31进行加热，为微生物提供适合的温度环境，加快降解作用速度；

如图3所示，所述第二循环水反应器4包括第二反应池41、第二加热器42、第二温度传感器43、回流泵44，所述第二反应池41的输入连接第一反应池31 的输出，用于进一步对经过第一反应池31处理的污水做进一步净化，所述第二温度传感器43用于测量第二循环水反应器4中的温度，其输出连接所述模数转换器22，所述第二加热器42用于对第二反应池41的加热，加快微生物的降解反应，所述回流泵44用于将第二反应池41中的固体杂质含量较多的沉淀层回流到第一反应池31中，再次进行初步处理；

如图4所示，所述储水器5包括提升水泵51、水箱体52、自来水接口53、液位传感器54，所述储水器5设置在高处，利用重力为所述大便器6、小便器7提供冲厕的水，所述自来水接口53连接自来水管网，内部设置有电磁阀，所述液位传感器54设置在水箱体内，用于测量水箱体内的水位，其输出连接控制器2。

还包括设置在厕所墙壁的多个并排设置的水龙头以及红外感应器，红外感应器的输出端连接所述控制器的输入端，用于向控制器2发送无人感应信号，所述水龙头能够手动开启或者在控制器2的控制下自动开启对厕所的地面上的污渍等进行冲洗。

控制器2在接收到红外感应器的无人感应信号后向所述水龙头发送开启命令。

所述大便器6包括大便池、第一人体感应装置以及第一冲水设备，所述第一人体感应装置用于感应人体，输出连接控制器2，所述第一冲水设备用于冲洗大便池，其输入连接储水器5的输出。

所述小便器7包括小便池、第二人体感应装置、第二冲水设备，所述第二人体感应装置用于感应人体，输出连接控制器2，所述第二冲水设备用于冲洗小便池7，其输入连接储水器5的输出。

所述照明设备8包括光敏传感器、照明灯，所述光敏传感器用于获取公共卫生间内的亮度，其输出连接控制器2，所述照明灯使用节能灯，内置继电器。

所述洗手设备9包括第三人体感应装置、水龙头，所述第三人体感应装置91用于感应人体，所述水龙头内置电池阀，连接自来水管网，用于洗手。

优选的，提供一种大便器6的自动管理方法，所述第一人体感应装置感应到人体接近时，将感应信号传输给所述单片机21，所述单片机21向所述厕门控制机构10发出关门指令，厕门不能够从外面打开，当使用者使用完大便器后，所述第一人体感应装置感应到人体离开，所述单片机21控制第一冲水设备对大便池进行冲洗，同时向厕门控制机构10发出开门指令。

优选的，提供一种小便器7的自动管理方法，所述第一人体感应装置感应 到人体接近时，将感应信号传输给所述单片机21，所述单片机21不做出操作，等待使用者离开，当使用者使用完小便器7后，所述第一人体感应装置感应到人体离开，所述单片机21控制第二冲水设备对小便池进行冲洗。

优选的，提供一种洗手设备9的自动冲水关水方法，当使用者将手放置在所述水龙头下时，所述第三人体感应装置感知到人体，向所述单片机21发出信号，单片机21控制水龙头，提供冲洗用的水，并延时一段时间后，自动关闭水龙头。

优选的，提供一种循环水利用系统：

所述洗手设备9、大便器6、小便器7使用的水，经过管道流入所述第一反应池31，所述单片机21通过第一温度传感器34测量第一反应池31的温度，控制所述第一加热器、曝气风机工作或关闭，对第一反应池中的微生物提供适合的环境；

所述经过第一反应池处理过的污水到第二反应池中进一步处理，所述单片机根据所述第二温度传感器测量的温度，控制所述第二加热器工作或关闭，所述回流泵会将反应池沉淀的污物回流到第一反应池种循环处理；

所述提升水泵将第二反应池中经过处理的污水提升到所述储水器中，液位传感器测量所述储水器中的水量，当储水器中的水量偏低时，所述单片机控制自来水接口，通过自来水管网，对储水器进行充水；

所述大便器、小便器的冲水装置连接储水器的输出，由于储水器处于高处，利用水的重力作用进行冲厕。

优选的，提供一种公共卫生间的自动环境控制，所述单片机根据光敏传感器测量的光强度，打开或关闭所述照明灯，所述单片机周期性打开或关闭排风扇、紫外杀菌灯。

本发明的优点如下所述：

本发明使用单片机会核心控制单元，利用模数转换器、数字传感器、模拟传感器，采集、监控公共卫生间的环境情况，及时对使用者的如厕、洗手等动作做出反应，方便了用户，提高了自动化水平，节省了水电，同时利用太阳能发电，不需要外接电网，利于公共卫生间的选址；还设置有循环水处理装置，利用微生物的降解作用，对公共卫生间使用过程中产生的污水进行循环使用，节约了水资源，降低了运营成本。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而 非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。