一种基于无线网络技术的公共厕所自动保洁控制装置的制作方法

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种基于无线网络技术的公共厕所自动保洁控制装置。

背景技术：

随着城市建设的不断发展，城市卫生尤为凸显一个城市的整体风貌。越来越多的公共卫生间建立在市区的各个地方，不仅为行人提供了方便的机会，很解决了部分职工的就业问题。但是，很多时候，当我们真正去卫生间的时候，我们会看到，大部分的公共卫生间里面都是味道比较重，里面的脏污程度非常高，经常没有人来进行清理。而且大部分公共卫生间里面的排气扇是坏的，只是一个摆设的作用。主要原因是环卫工人经常忘记清理或是不按时清理，这样不仅给城市卫生建设带来阻力，而且还会让行人不敢去卫生间，对行人也造成了不便。目前，对于解决公共卫生的设施主要就是利用排气扇进行排气，一旦排气扇坏了，环卫工人都会忘了修理，只有当有人提到这个问题才会重视。因此，急需一种能够远程控制装置，能够让环卫工人及时清理公共卫生间里的卫生，保持清洁。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于无线网络技术的公共厕所自动保洁控制装置，可以解决环卫工人不及时清理公共卫生间带来的弊端。工作人员只需要在监控中心远程操作，即可完成对环卫工人的操控，安装方便，经济适用。

本实用新型采取的技术方案为：

一种基于无线网络技术的公共厕所自动保洁控制装置，包括电源模块，和电源模块连接的第一稳压电源模块和第二稳压电源模块，第一稳压电源模块连接环境采集模块，第二稳压电源模块连接DSP系统；

所述环境采集模块包含气味传感器、温湿度传感器，环境采集模块的输出端与信号处理模块的输入端连接，信号处理模块包括信号放大电路，信号滤波电路、A/D转换电路，信号处理模块通过Zigbee无线通讯模块与DSP系统连接，DSP系统的输出端连接报警装置、消毒液喷洒装置、排气装置；

DSP系统连接GSM通信模块，DSP系统通过wifi无线通讯模块与远程监控中心进行数据传送。

所述电源模块采用电源适配器供电，公共电压为市电220V，经过稳压电源模块降压后即可为各个功能模块供电。

所述第一稳压电源模块采用AMS1117-3.3稳压芯片；所述第二稳压电源模块采用LM2596-5P稳压芯片；所述第一稳压电源模块主要输出为3.3V供电电压，为环境采集模块供电；所述第二稳压电源模块主要输出为5V供电电压，为DSP系统供电。

所述气味传感器采用QM-N5气体传感器，QM-N5气体传感器用于对氨气等一些刺激性气体进行很精确的感应。气体传感器主要对公共卫生间内部气体进行检测，主要是对氨气进行检测，通过检测氨气的浓度可以知道卫生间内部的污染程度，当达到系统设定的阈值时，就可自动开启消毒喷洒装置。

所述温湿度传感器采用DHT11温湿度传感器，该传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，该传感器具有极高的可靠性和长期的稳定性，抗干扰能力强，性价比非常低。温湿度传感器主要是对公共卫生内部的空气温湿度进行检测，通过检测温湿度可以及时了解空气质量，当达到系统设定的阈值时，就可以自动开启排气扇，进行通风散热，所述温湿度阈值根据季节不同进行设置不同的值。

所述GSM通信模块可在系统添加至少3个电话号码，根据环卫工人值班轮班情况，电话号码可随机增减。所述GSM模块采用西门子公司研发的TC53i模块，可实现与DSP通讯。主要完成将数据通过GSM发送短信给环卫工人。

所述wifi无线通讯模块，用于将DSP系统接收的数据上传到远程监控中心。

所述Zigbee无线通讯模块，用于完成传感器与DSP系统数据的传输，具有组网快，传输速度快等优点。

所述消毒液喷洒装置采用型号为VT-8728A电子喷雾器，该电子喷雾器喷出的消毒液能达到完全雾化的效果，而且该喷雾器在液体即将没有的时候，有指示灯闪亮提醒用户加液。

所述报警装置为声光报警装置。

所述排气装置为排气扇型号为APB30-6-1M的6扇叶的排气扇，该排气扇为壁挂式安装，适用面积大，具有大风量，低噪声，平稳无振动等优点。

所述信号放大电路采用MAX4196芯片，主要实现气体传感器和温湿度传感器检测信号的放大；所述信号滤波电路采用二阶低通ButterWorth滤波电路，主要滤除气体传感器和温湿度传感器信号中的其他干扰杂波；所述A/D转换电路采用ADC0808芯片，主要实现气体传感器和温湿度传感器检测信号的数字转换。

采用上述结构，在城市公共卫生间安装一套本实用新型基于无线网络技术的公共厕所自动保洁控制装置，通过现场环境采集模块采集公共卫生间内的气味以及温湿度，采集的数据经过信号处理的进一步放大，滤波以及A/D转换最后经过Zigbee无线通讯模块传输给DSP系统，经过DSP系统综合分析，同时，DSP系统会将结果通过WiFi传输给远程监控中心，进一步显示现场情况。当分析到公共卫生间内的气味数据和温湿度数据超过系统设定的阈值时，DSP系统就会发出控制命令通过GSM通信像环卫工人发短信，提醒及时清理卫生间的杂味，保持清洁。同时DSP系统还会自动开启消毒喷洒装置和排气装置，并且启动报警装置，报警装置的主要作用是放置环卫工人没有及时看到短信，主要起到警示作用。

本实用新型装置可以解决环卫工人不及时清理公共卫生间带来的弊端。工作人员只需要在监控中心远程操作，即可完成对环卫工人的操控，安装方便，经济适用。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

图2为本实用新型气体传感器检测电路图。

图3为本实用新型温湿度检测电路图。

图4为本实用新型GSM模块电路图。

图5为本实用新型第一稳压电源模块电路图。

图6为本实用新型第二稳压电源模块电路图。

具体实施方式

如图1所述，如图1所示，一种基于无线网络技术的公共厕所自动保洁控制装置，包括电源模块，和电源模块连接的第一稳压电源模块和第二稳压电源模块。第一稳压电源模块连接环境采集模块，第二稳压电源模块连接DSP系统，其中环境采集模块主要包含气味传感器和温湿度传感器。环境采集模块的输出端和信号处理模块的输入端连接，其中信号处理模块主要包括信号放大电路，信号滤波电路以及A/D转换电路。信号处理模块通过Zigbee无线通讯模块和DSP系统连接，同时和DSP系统的输出端连接的还有报警装置，消毒液喷洒装置和排气装置，DSP系统还通过GSM通信和环卫工人进行通讯，同时DSP系统还通过wifi通讯和远程监控中心进行数据传送。

如图2所示，为气体传感器检测电路图。在本实用新型采用的是QM-N5气敏传感器。它具有灵敏度高、响应快、稳定性好、使用简单等优点。QM-N5型气体传感器的气敏感材料为二氧化锡（SnO2），当传感器所处环境中存在待测气体，比如氨气时，传感器的电导值随一氧化碳的浓度增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出电信号。其中，f-f为加热极，3、4引脚短接，构成测量级一端A，1、2引脚短接构成测量级的另一端B。Rx为负温度系数热敏电阻，用来补偿QM-N5气敏传感器由温度变化引起的偏差。U0为输出信号电压，ST为气敏元件检测电路输出端。R1为限流电阻，由QM-N5技术指标可知，QM-N5气敏传感器最大加热功率为900mV，最大加热电压为5V，因此这里R1电阻取1千欧。当空气中不含可燃性气体或可燃性气体浓度很低时，A-B测量级间的电阻很大，U0输出的电压低。当空气中的可燃性气体浓度升高时，A-B测量级间的电阻很小，U0输出的电压升高。

图3为温湿度传感器检测电路图。本实用新型选用DHT11温湿度传感器检测公共卫生间内的温湿度数据。该电路简单，由DHT11温湿度传感器U2，电阻R2，电容C4组成。R2是上拉电阻，这里取阻值4.7K。电容C4加在VCC与DQ端口之间，起滤波作用。

图4为GSM模块电路。模块采用的TC35I有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。单片机通过两根I/O口控制TC35I的开关机、复位等，通过串口与TC35I进行数据通信，通信速率为9600Kbps，采用8位异步通讯方式，1位起始位、8位数据位、1位停止位。

图5为第一稳压电源模块电路图，在本实用新型中，环境采集模块各个传感器需要3.3V供电电压，故采用AMS1117-3.3稳压芯片，得到稳定的输出电压3.3V。

图6为第二稳压电源模块电路图，在本实用新型中，DSP系统中需要稳压电源供电电压为5V，故采用稳压芯片LM2596-5P，得到5V电源。

采用上述结构，本实用新型在城市公共卫生间安装一套远程控制装置，通过现场环境采集模块采集公共卫生间内的气味以及温湿度，采集的数据经过信号处理的进一步放大，滤波以及A/D转换最后经过Zigbee无线通讯模块传输给DSP系统，经过DSP系统综合分析，同时，DSP系统会将结果通过WiFi传输给远程监控中心，进一步显示现场情况。当分析到公共卫生间内的气味数据和温湿度数据超过系统设定的阈值时，DSP系统就会发出控制命令通过GSM通信像环卫工人发短信，提醒及时清理卫生间的杂味，保持清洁。同时DSP系统还会自动开启消毒喷洒装置和排气装置，并且启动报警装置，报警装置的主要作用是放置环卫工人没有及时看到短信，主要起到警示作用。本实用新型装置可以解决环卫工人不及时清理公共卫生间带来的弊端。工作人员只需要在监控中心远程操作，即可完成对环卫工人的操控，安装方便，经济适用。