一种基于厕位动态控制的智能公厕系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能公厕领域，具体涉及一种基于厕位动态控制的智能公厕系统及其 控制方法。 技术背景
[0002] 相关研宄表明，由于男女生理上的差异，女生的平均如厕时间为男生的三倍。在很 多场合时常出现女生公厕前"大排长龙"、而男生公厕前却"空无一人"的现象。但是一般情 况下，在进行公共厕所规划建设时，相关部门却没有充分考虑该问题而出现公厕男、女厕位 比例设置不合理的情况。当前城市化发展过快，大量土地资源利用率过低，由此也引起了一 系列社会问题（如房价过高等）。而男女厕位比例设置不合理将导致严重的资源浪费，这是 一个迫在眉睫，亟待解决的社会问题。
[0003] 世界厕所组织发起人杰克?西姆先生曾说，"厕所是人类文明的尺度"，厕所文明也 标志着一个国家的文明程度。两会代表也曾提出，大家不要只是看热闹，而要切实考虑这个 问题。
[0004] 据调查，现有对"如厕难"的解决问题，分为两个方向：①扩建女厕，调整男女厕位 比例，但这种频繁改造公厕的方法只是治标不治本。即使已根据每个公共场所的人流特点 配置好男女厕位数量，男女如厕人数比例也会随时间变化而变化，也不能很好地满足每个 时间段的需求。另外，城区未来发展也会导致人流量的变化，按规划所建设好的男女厕位 比例却不能跟随城区发展的脚步而适时地满足需求，使得原本的比例再次变得不合理。该 方案适应环境变化能力差；②建立无性别公厕，此方案虽然在一定程度上能解决问题，但给 男、女性都带来不少心理压力，易造成人们的反感甚至反对，而且使用并不方便，安全性较 差。
[0005] 综上所述，急需一种可根据男女厕实时排队人数进行动态厕位资源调整的智能公 厕。以满足不同场合男女如厕人数动态变化的场景，使得资源的利用率最大化，同时，解决 女性"如厕难"的严重问题。
【发明内容】
[0006] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于厕位动态控制的智能公厕系统及 其控制方法。本发明既减少人们宝贵的候厕时间，又能合理地利用空间，节约成本，提高土 地资源利用率。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种基于厕位动态控制的智能公厕系统的控制方法。 本发明可根据实际候厕男女人数比例变换服务对象的智能公厕，能实现对厕位资源的动态 分配，以满足不同男女候厕人数比例的情况。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明的基于厕位动态控制的智能 公厕系统，包括有男厕人流统计模块、女厕人流统计模块、人体检测模块、进出口位置控制 模块、报警模块、通信模块以及中心服务器，其中男厕人流统计模块、女厕人流统计模块及 人体检测模块的信号输出端与通信模块连接，通信模块与进出口位置控制模块及中心服务 器连接，进出口位置控制模块控制进出口位置可调厕位。
[0009] 本发明基于厕位动态控制的智能公厕系统的控制方法，设公厕中公共区域厕位资 源总数为P，公共区域厕位中实际朝向男厕的厕位资源为Pm，朝向女厕的厕位资源为Pw，且 有p = pm+pw，除公共区域厕位资源，男女厕的固定不变厕位为男女基本厕位，男女基本资 源数仏及B w设置为公厕对应男女基本厕位数，控制方法包括如下步骤：
[0010] (1)人体检测模块储存当前检测厕位编号，通过通信模块发送至中心服务器； [0011] (2)中心服务器通过通信模块获取男、女厕人流统计模块检测的男女候厕人数，并 根据公厕资源调度算法计算公共区域厕位资源的最优分配比例。
[0012] 上述步骤（2)公厕资源调度算法是根据男女候厕人数比例进行资源分配，具体步 骤如下：
[0013] 1)计算男女资源分配比序列
【主权项】
1. 一种基于厕位动态控制的智能公厕系统，其特征在于包括有男厕人流统计模块、女 厕人流统计模块、人体检测模块、进出口位置控制模块、报警模块、通信模块W及中屯、服务 器，其中男厕人流统计模块、女厕人流统计模块及人体检测模块的信号输出端与通信模块 连接，通信模块与进出口位置控制模块及中屯、服务器连接，进出口位置控制模块控制进出 口位置可调厕位。
2. 根据权利要求1所述的基于厕位动态控制的智能公厕系统，其特征在于上述通信模 块还连接有报警模块。
3. 根据权利要求1所述的基于厕位动态控制的智能公厕系统，其特征在于上述人体检 测模块是红外检测模块。
4. 一种基于厕位动态控制的智能公厕系统的控制方法，设公厕中公共区域厕位资源总 数为P，公共区域厕位中实际朝向男厕的厕位资源为Pm，朝向女厕的厕位资源为P，，且有P =Pm+P，，除公共区域厕位资源，男女厕的固定不变厕位为男女基本厕位，男女基本资源数 8"及B"设置为公厕对应男女基本厕位数，其特征在于控制方法包括如下步骤： (1) 人体检测模块储存当前检测厕位编号，通过通信模块发送至中屯、服务器； (2) 中屯、服务器通过通信模块获取男、女厕人流统计模块检测的男女候厕人数，并根据 公厕资源调度算法计算公共区域厕位资源的最优分配比例。
5. 根据权利要求4所述基于厕位动态控制的智能公厕系统的控制方法，其特征在于上 述步骤（2)公厕资源调度算法是根据男女候厕人数比例进行资源分配，具体步骤如下： 1)计算男女资源分配比序列
即：
其中，序列中0表示Pm= 0而P "= P的情况；P m"= 10 X P表示P M= P而P"= 0的 情况；其他元素表示遍历其他情况下的比例值，本实例中P = 10,该男女之源分配比序列为
。当男女实际候厕人数D"与D汾别少于B "及B府，算法输出空操作； 扣当Dm小于或等于B "而D "大于或等于B "时，输出目标男女资源分配比为 Cd=c〇=f^ = 〇当男女实际候厕人数Dm大于或等于B M而D "小于或等于B "时，输出目标 i^wO ? 男女资源分配比为Cd二C P二P max二100 ; 4)当男女候厕人数都分别大于基本男女资源数Bm及B W时，求取理论男女资源分配比 为：
其中，k为偏屯、系数，由于女生如厕时间约为男生如厕时间的^倍，故此处选取k = 3 ; 5) 构造目标序列如下：
其中^为（P+1)X1，最优目标值为
，设置该最优目标值 对应的序列中的 < 为目标男女资源分配比Cd; 6) 通过进出口位置控制模块获取当前男女厕位资源分配数量Pm及P，，获得其中实际男 女资源分配比为： Pw 7) 中屯、服务器通过人体检测模块获取各厕位内有无人的状态信息，并在厕位内无人的 状态下通过进出口位置控制模块执行对应厕位的口锁控制，调整公共区域厕位实际男女资 源分配比Ct，使得Ct= Cd; 8) 系统重复步骤2)，实时监控系统状态并执行相应操作。
【专利摘要】本发明是一种基于厕位动态控制的智能公厕系统及其控制方法。本发明的智能公厕系统，包括男厕人流统计模块、女厕人流统计模块、人体检测模块、进出口位置控制模块、报警模块、通信模块以及中心服务器，其中男厕人流统计模块、女厕人流统计模块及人体检测模块的信号输出端与通信模块连接，通信模块与进出口位置控制模块及中心服务器连接，进出口位置控制模块控制进出口位置可调厕位。本发明既减少人们宝贵的候厕时间，又能合理地利用空间，节约成本，提高土地资源利用率。本发明的种基于厕位动态控制的智能公厕系统的控制方法，可根据实际候厕男女人数比例变换服务对象的智能公厕，能实现对厕位资源的动态分配，以满足不同男女候厕人数比例的情况。
【IPC分类】G07C9-00
【公开号】CN104599353
【申请号】CN201410695888
【发明人】蔡圻钊, 康嘉文, 黄旭民, 陈玮, 余荣
【申请人】广东工业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月26日