一种用于环卫监控的智能化系统及方法与流程

本发明涉及环卫监控，更具体地说，本发明涉及一种用于环卫监控的智能化系统及方法。

背景技术：

1、随着绿色环保理念的不断发展，人们对于各种场所中环境卫生质量的关注度也在不断提高，尤其在公共厕所的日常维护运行当中，由于进出和使用厕所的人数较多，导致厕所室内的环境卫生质量极易发生污染，为了准确且及时的了解厕所室内的环境卫生质量，并进行后续相应的清洁处理，需要对厕所室内环境卫生质量进行智能监控。

2、申请公开号为cn108061578a的中国专利公开了一种智能公共厕所卫生监测系统及监测方法，通过气体传感器采集公厕内的目标气体的气体浓度信息并发送气体浓度信息至处理器；客流量计数器采集公厕入口的感应信息并发送感应信息至处理器；水浸传感器在被水浸没时向处理器发送浸水信息；处理器控制通信装置将气体浓度信息、感应信息及浸水信息发送至云服务器；云服务器向用户端转发气体浓度信息、感应信息及浸水信息；用户端判断气体浓度信息、感应信息及浸水信息是否满足预设条件，若是，则生成清洁指令并通知清洁人员对公厕进行清洁。

3、现有技术存在以下不足：

4、由于公共厕所室内环境较为潮湿，且便池和粪坑内残留的粪便会滋生细菌和微生物，导致厕所室内极易出现蟑螂、蚊虫等生物，而数量多、活跃度强的生物会导致厕所室内滋生更多的有害病菌，进一步的降低厕所室内的环境卫生质量，并对人员如厕带来负面影响，无法确保厕所室内环境卫生质量监控的全面性。

5、鉴于此，本发明提出一种用于环卫监控的智能化系统及方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于环卫监控的智能化方法，所述方法包括：

2、采集厕所室内的环卫质量数据，基于环卫质量数据，计算环卫质量数据对应的环卫质量评估系数；

3、将环卫质量评估系数与预设的环卫质量阈值对比分析，生成环卫预警级别，环卫预警级别包括第一预警级别、第二预警级别和第三预警级别；

4、对第一预警级别生成常规清洁指令；对第二预警级别生成敏感清洁指令；对第三预警级别生成危险关闭指令；

5、根据常规清洁指令，维持排风机运行速率、维持空气净化器运行功率和维持杀虫灯运行数量；根据敏感清洁指令，增大排风机运行速率、增大空气净化器运行功率和增加杀虫灯运行数量；根据危险关闭指令，增大排风机运行速率、增大空气净化器运行功率、增加杀虫灯运行数量和led显示屏滚动显示“厕所关闭、请勿入内”文字信息。

6、进一步的，所述环卫质量数据包括气体交换系数、氨气浓度值、硫化氢浓度值、水渍面积系数和生物活跃度。

7、进一步的，所述气体交换系数的获取方法包括：

8、通过安装在排风机上的轴承式传感器获取排风机在n个单位时间内的转动圈数；

9、通过排风机的设计图纸获取排风机的横截面积和扇叶数量；

10、根据公式计算气体交换系数；

11、气体交换系数的表达式为：

12、式中，qtjh为气体交换系数，qszd为n个单位时间内的转动圈数，sysl为扇叶数量，mjhj为横截面积；

13、影响水渍面积系数的参数包括地面总面积和地面水渍面积，地面总面积为公共区域地面面积与隔间区域地面面积之和，地面水渍面积为公共区域水渍面积与隔间区域水渍面积之和；

14、公共区域水渍面积的获取方法包括：

15、通过部署在厕所室内墙壁上的红外热成像仪对公共区域进行红外热成像拍摄，获得公共区域的第一红外图像，通过部署在厕所室内墙壁上的温度传感器获得公共区域地面温度值；

16、将第一红外图像上温度数值低于公共区域地面温度值的点位标记为第一积水点位；

17、将第一红外图像整体按照预设的长度和宽度等面积分割为p个小方格，计算每一个小方格内第一积水点位的第一子面积，并将p个第一子面积相加后，获得公共区域水渍面积；

18、公共区域水渍面积的表达式为：

19、式中，szgg为公共区域水渍面积，szzgga为第a个第一子面积；

20、隔间区域水渍面积的获取方法包括：

21、通过红外热成像仪对隔间区域进行红外热成像处理，获得隔间区域的第二红外图像，通过温度传感器获得隔间区域地面温度值；

22、将第二红外图像上温度数值低于隔间区域地面温度值的点位标记为第二积水点位；

23、将第二红外图像整体按照预设的长度和宽度等面积分割为q个小方格，计算每一个小方格内第二积水点位的第二子面积，并将q个第二子面积相加后，获得隔间区域水渍面积；

24、隔间区域水渍面积的表达式为：

25、式中，szgj为隔间区域水渍面积，szzgjb为第b个第二子面积；

26、地面水渍面积的表达式为：szdm＝szgg+szgj；

27、式中，szdm为地面水渍面积；

28、水渍面积系数的表达式为：

29、式中，szxs水渍面积系数，mjdm为地面总面积，地面总面积通过厕所建设图纸获取。

30、进一步的，影响所述生物活跃度的参数包括生物区域数量、生物活动速度、生物活动方向比例和生物活动高度；

31、所述生物区域数量的获取方法包括：

32、通过部署在厕所室内顶部的摄像机将厕所室内区域划分为i个子区域，采集i个子区域的俯视图像，通过灰度扫描仪扫描俯视图像得到i个子区域的第一灰度图像，并标记i个子区域的第一灰度图像中每一个像素点灰度值；

33、将i个子区域的第一灰度图像中每一个像素点的灰度值与预设的灰度阈值对比分析；

34、将i个第一灰度图像中灰度值大于预设的灰度阈值的像素点标记为第一目标像素点，并对第一目标像素点的数量进行统计，获得i个子区域数量；

35、将i个子区域数量累加后求平均，获得生物区域数量；

36、生物区域数量的表达式为：

37、式中，slsw为生物区域数量，slc为第c个子区域的子区域数量；

38、所述生物活动速度的获取方法包括：

39、在第一灰度图像中标记y个第一目标像素点t1时刻的初始位置，经过预设时间后，在t2时刻标记y个第一目标像素点在第一灰度图像中的终点位置；

40、测量获得y个终点位置与对应的y个初始位置之间的距离，得到y个移动距离，并根据公式获得y个子活动速度；

41、所述子活动速度的表达式为：

42、式中，sdz为子活动速度，jlz为移动距离；

43、将y个子活动速度累加后求平均，获得生物活动速度；

44、所述生物活动速度的表达式为：

45、式中，sdsw为生物活动速度，sdzd为第d个子活动速度。

46、进一步的，所述生物活动方向比例的获取方式包括：

47、通过摄像机将厕所室内划分为s个子区间，子区间对应于厕所室内地砖的铺设位置，以位于厕所室内拐角的子区间为起点，对s个子区间从水平方向和竖直方向依次递增编号；

48、摄像机拍摄获得带有子区域编号的俯视视频，并通过灰度扫描仪对目标像素点进行标记，并追踪标记的运动轨迹；

49、若标记的运动轨迹经过s个子区间的水平方向的编号依次增大，竖直方向的编号不变，则判定该标记为右移；

50、若标记的运动轨迹经过s个子区间的水平方向的编号依次减小，竖直方向的编号不变，则判定该标记为左移；

51、若标记的运动轨迹经过s个子区间的竖直方向的编号依次增大，水平方向的编号不变，则判定该标记为上移；

52、若标记的运动轨迹经过s个子区间的竖直方向的编号依次减小，水平方向的编号不变，则判定该标记为下移；

53、分别统计右移标记的数量、左移标记的数量、上移标记的数量与下移标记的数量；根据公式获得生物活动方向比例；

54、所述生物活动方向比例的表达式为：

55、式中，fxsw为生物活动方向比例，zysw为左移标记的数量，yysw为右移标记的数量，sysw为上移标记的数量，xysw为下移标记的数量；

56、进一步的，所述生物活动高度的获取方法包括：

57、通过部署在厕所室内侧壁的摄像机获得厕所室内的侧视图像，通过灰度扫描仪扫描侧视图像获得第二灰度图像，第二灰度图像中标记m个第二目标像素点t3时刻的初始高度，经过预设时间后，在t4时刻标记m个第二目标像素点在第二灰度图像中的终点高度；

58、测量获得m个终点高度与m个初始高度之间的距离，得到m个移动高度，并根据公式获得m个子活动高度；

59、将m个子活动高度累加后求平均，获得生物活动高度；

60、所述生物活动高度的表达式为：

61、式中，gdsw为生物活动高度，gdze为第e个子活动高度；

62、所述生物活跃度的表达式为：

63、

64、式中，hydsw为生物活跃度。

65、进一步的，所述环卫质量评估系数的表达式为：

66、

67、式中，zlpg为环卫质量评估系数，aqnd为氨气浓度，通过氨气浓度传感器获取，lhqnd为硫化氢浓度，通过硫化氢浓度传感器获取，为权重因子，将设定的权重因子和采集的请求特征数据代入公式，任意五个公式构成五元一次方程组，将计算得到的权重因子进行筛选并取均值，得到的均值。

68、进一步的，环卫预警级别包括第一预警级别、第二预警级别和第三预警级别，第三预警级别高于第二预警级别，所述第一预警级别、第二预警级别和第三预警级别的生成方法包括：

69、预设第一环卫质量阈值和第二环卫质量阈值，分别记为zlyz1和zlyz2，zlyz1<zlyz2；

70、将环卫质量评估系数与预设的环卫质量阈值对比；

71、当zlpg≥zlyz2时，生成第三预警级别；

72、当zlyz1≤zlpg<zlyz2时，生成第二预警级别；

73、当zlpg<zlyz1时，生成第一预警级别。

74、进一步的，促使环卫预警级别从第二预警级别变为第一预警级别的调控方法包括：

75、分别预设排风机运行速率、空气净化器运行功率和杀虫灯运行数量的最大调控阈值；

76、当排风机运行速率、空气净化器运行功率和杀虫灯运行数量均没有达到排风机运行速率最大调控阈值、空气净化器运行功率最大调控阈值和杀虫灯运行数量最大调控阈值时，首先增大空气净化器运行功率，直至环卫预警级别变为第一预警级别时，空气净化器运行功率停止增大；

77、当空气净化器运行功率增大到最大调控阈值时，且环卫预警级别为第二预警级别时，其次增大排风机运行速率，直至环卫预警级别变为第一预警级别时，排风机运行速率停止增大；

78、当排风机运行速率增大到最大调控阈值时，且环卫预警级别为第二预警级别时，最后增加杀虫灯运行数量，直至环卫预警级别变为第一预警级别时，杀虫灯运行数量停止增加；

79、当空气净化器运行功率增大到最大调控阈值、排风机运行速率增大到最大调控阈值、杀虫灯运行数量增加到最大调控阈值时，环卫预警级别变为第一预警级别。

80、一种用于环卫监控的智能化系统，用于实现所述的一种用于环卫监控的智能化方法，包括数据采集模块、评估计算模块、分析预警模块、指令制定模块和指令执行模块，其中，各个模块之间通过有线和/或无线网络方式连接：

81、数据采集模块，采集厕所室内的环卫质量数据，环卫质量数据包括气体交换系数、氨气浓度值、硫化氢浓度值、水渍面积系数和生物活跃度；

82、评估计算模块，基于环卫质量数据，计算环卫质量数据对应的环卫质量评估系数；

83、分析预警模块，将环卫质量评估系数与预设的环卫质量阈值对比分析，生成环卫预警级别，环卫预警级别包括第一预警级别、第二预警级别和第三预警级别；

84、指令制定模块，对第一预警级别生成常规清洁指令；对第二预警级别生成敏感清洁指令；对第三预警级别生成危险关闭指令；

85、指令执行模块，根据常规清洁指令，维持排风机运行速率、维持空气净化器运行功率和维持杀虫灯运行数量；根据敏感清洁指令，增大排风机运行速率、增大空气净化器运行功率和增加杀虫灯运行数量；根据危险关闭指令，增大排风机运行速率、增大空气净化器运行功率、增加杀虫灯运行数量和led显示屏滚动显示“厕所关闭、请勿入内”文字信息。

86、本发明一种用于环卫监控的智能化系统及方法的技术效果和优点：

87、本发明通过采集厕所室内的环卫质量数据，能够计算得到环卫质量数据对应的环卫质量评估系数，并将环卫质量评估系数与预设的环卫质量阈值对比分析，生成第一预警级别、第二预警级别和第三预警级别，同时对第一预警级别生成常规清洁指令，对第二预警级别生成敏感清洁指令，对第三预警级别生成危险关闭指令，并根据常规清洁指令、敏感清洁指令和危险关闭指令依次执行不同的清洁措施，从而对厕所室内进行相应的清洁处理，提高厕所室内的环境卫生质量，相对于现有技术，能够在刺激性气体和地面水渍的基础上，对厕所室内的生物活跃度进行有效实时监控，从而多方面的对厕所室内的环境卫生质量进行监控和预警处理，从而避免厕所室内生物泛滥而造成有害病菌滋生的现象，并避免对如厕人员造成负面影响，进一步的提高了厕所环境卫生质量监控全面性和准确性。