本實用新型涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種基于無線網絡技術的公共廁所自動保潔控制裝置。

背景技術：

隨著城市建設的不斷發(fā)展，城市衛(wèi)生尤為凸顯一個城市的整體風貌。越來越多的公共衛(wèi)生間建立在市區(qū)的各個地方，不僅為行人提供了方便的機會，很解決了部分職工的就業(yè)問題。但是，很多時候，當我們真正去衛(wèi)生間的時候，我們會看到，大部分的公共衛(wèi)生間里面都是味道比較重，里面的臟污程度非常高，經常沒有人來進行清理。而且大部分公共衛(wèi)生間里面的排氣扇是壞的，只是一個擺設的作用。主要原因是環(huán)衛(wèi)工人經常忘記清理或是不按時清理，這樣不僅給城市衛(wèi)生建設帶來阻力，而且還會讓行人不敢去衛(wèi)生間，對行人也造成了不便。目前，對于解決公共衛(wèi)生的設施主要就是利用排氣扇進行排氣，一旦排氣扇壞了，環(huán)衛(wèi)工人都會忘了修理，只有當有人提到這個問題才會重視。因此，急需一種能夠遠程控制裝置，能夠讓環(huán)衛(wèi)工人及時清理公共衛(wèi)生間里的衛(wèi)生，保持清潔。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于無線網絡技術的公共廁所自動保潔控制裝置，可以解決環(huán)衛(wèi)工人不及時清理公共衛(wèi)生間帶來的弊端。工作人員只需要在監(jiān)控中心遠程操作，即可完成對環(huán)衛(wèi)工人的操控，安裝方便，經濟適用。

本實用新型采取的技術方案為：

一種基于無線網絡技術的公共廁所自動保潔控制裝置，包括電源模塊，和電源模塊連接的第一穩(wěn)壓電源模塊和第二穩(wěn)壓電源模塊，第一穩(wěn)壓電源模塊連接環(huán)境采集模塊，第二穩(wěn)壓電源模塊連接DSP系統(tǒng)；

所述環(huán)境采集模塊包含氣味傳感器、溫濕度傳感器，環(huán)境采集模塊的輸出端與信號處理模塊的輸入端連接，信號處理模塊包括信號放大電路，信號濾波電路、A/D轉換電路，信號處理模塊通過Zigbee無線通訊模塊與DSP系統(tǒng)連接，DSP系統(tǒng)的輸出端連接報警裝置、消毒液噴灑裝置、排氣裝置；

DSP系統(tǒng)連接GSM通信模塊，DSP系統(tǒng)通過wifi無線通訊模塊與遠程監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)傳送。

所述電源模塊采用電源適配器供電，公共電壓為市電220V，經過穩(wěn)壓電源模塊降壓后即可為各個功能模塊供電。

所述第一穩(wěn)壓電源模塊采用AMS1117-3.3穩(wěn)壓芯片；所述第二穩(wěn)壓電源模塊采用LM2596-5P穩(wěn)壓芯片；所述第一穩(wěn)壓電源模塊主要輸出為3.3V供電電壓，為環(huán)境采集模塊供電；所述第二穩(wěn)壓電源模塊主要輸出為5V供電電壓，為DSP系統(tǒng)供電。

所述氣味傳感器采用QM-N5氣體傳感器，QM-N5氣體傳感器用于對氨氣等一些刺激性氣體進行很精確的感應。氣體傳感器主要對公共衛(wèi)生間內部氣體進行檢測，主要是對氨氣進行檢測，通過檢測氨氣的濃度可以知道衛(wèi)生間內部的污染程度，當達到系統(tǒng)設定的閾值時，就可自動開啟消毒噴灑裝置。

所述溫濕度傳感器采用DHT11溫濕度傳感器，該傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，該傳感器具有極高的可靠性和長期的穩(wěn)定性，抗干擾能力強，性價比非常低。溫濕度傳感器主要是對公共衛(wèi)生內部的空氣溫濕度進行檢測，通過檢測溫濕度可以及時了解空氣質量，當達到系統(tǒng)設定的閾值時，就可以自動開啟排氣扇，進行通風散熱，所述溫濕度閾值根據(jù)季節(jié)不同進行設置不同的值。

所述GSM通信模塊可在系統(tǒng)添加至少3個電話號碼，根據(jù)環(huán)衛(wèi)工人值班輪班情況，電話號碼可隨機增減。所述GSM模塊采用西門子公司研發(fā)的TC53i模塊，可實現(xiàn)與DSP通訊。主要完成將數(shù)據(jù)通過GSM發(fā)送短信給環(huán)衛(wèi)工人。

所述wifi無線通訊模塊，用于將DSP系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)上傳到遠程監(jiān)控中心。

所述Zigbee無線通訊模塊，用于完成傳感器與DSP系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸，具有組網快，傳輸速度快等優(yōu)點。

所述消毒液噴灑裝置采用型號為VT-8728A電子噴霧器，該電子噴霧器噴出的消毒液能達到完全霧化的效果，而且該噴霧器在液體即將沒有的時候，有指示燈閃亮提醒用戶加液。

所述報警裝置為聲光報警裝置。

所述排氣裝置為排氣扇型號為APB30-6-1M的6扇葉的排氣扇，該排氣扇為壁掛式安裝，適用面積大，具有大風量，低噪聲，平穩(wěn)無振動等優(yōu)點。

所述信號放大電路采用MAX4196芯片，主要實現(xiàn)氣體傳感器和溫濕度傳感器檢測信號的放大；所述信號濾波電路采用二階低通ButterWorth濾波電路，主要濾除氣體傳感器和溫濕度傳感器信號中的其他干擾雜波；所述A/D轉換電路采用ADC0808芯片，主要實現(xiàn)氣體傳感器和溫濕度傳感器檢測信號的數(shù)字轉換。

采用上述結構，在城市公共衛(wèi)生間安裝一套本實用新型基于無線網絡技術的公共廁所自動保潔控制裝置，通過現(xiàn)場環(huán)境采集模塊采集公共衛(wèi)生間內的氣味以及溫濕度，采集的數(shù)據(jù)經過信號處理的進一步放大，濾波以及A/D轉換最后經過Zigbee無線通訊模塊傳輸給DSP系統(tǒng)，經過DSP系統(tǒng)綜合分析，同時，DSP系統(tǒng)會將結果通過WiFi傳輸給遠程監(jiān)控中心，進一步顯示現(xiàn)場情況。當分析到公共衛(wèi)生間內的氣味數(shù)據(jù)和溫濕度數(shù)據(jù)超過系統(tǒng)設定的閾值時，DSP系統(tǒng)就會發(fā)出控制命令通過GSM通信像環(huán)衛(wèi)工人發(fā)短信，提醒及時清理衛(wèi)生間的雜味，保持清潔。同時DSP系統(tǒng)還會自動開啟消毒噴灑裝置和排氣裝置，并且啟動報警裝置，報警裝置的主要作用是放置環(huán)衛(wèi)工人沒有及時看到短信，主要起到警示作用。

本實用新型裝置可以解決環(huán)衛(wèi)工人不及時清理公共衛(wèi)生間帶來的弊端。工作人員只需要在監(jiān)控中心遠程操作，即可完成對環(huán)衛(wèi)工人的操控，安裝方便，經濟適用。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構圖。

圖2為本實用新型氣體傳感器檢測電路圖。

圖3為本實用新型溫濕度檢測電路圖。

圖4為本實用新型GSM模塊電路圖。

圖5為本實用新型第一穩(wěn)壓電源模塊電路圖。

圖6為本實用新型第二穩(wěn)壓電源模塊電路圖。

具體實施方式

如圖1所述，如圖1所示，一種基于無線網絡技術的公共廁所自動保潔控制裝置，包括電源模塊，和電源模塊連接的第一穩(wěn)壓電源模塊和第二穩(wěn)壓電源模塊。第一穩(wěn)壓電源模塊連接環(huán)境采集模塊，第二穩(wěn)壓電源模塊連接DSP系統(tǒng)，其中環(huán)境采集模塊主要包含氣味傳感器和溫濕度傳感器。環(huán)境采集模塊的輸出端和信號處理模塊的輸入端連接，其中信號處理模塊主要包括信號放大電路，信號濾波電路以及A/D轉換電路。信號處理模塊通過Zigbee無線通訊模塊和DSP系統(tǒng)連接，同時和DSP系統(tǒng)的輸出端連接的還有報警裝置，消毒液噴灑裝置和排氣裝置，DSP系統(tǒng)還通過GSM通信和環(huán)衛(wèi)工人進行通訊，同時DSP系統(tǒng)還通過wifi通訊和遠程監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)傳送。

如圖2所示，為氣體傳感器檢測電路圖。在本實用新型采用的是QM-N5氣敏傳感器。它具有靈敏度高、響應快、穩(wěn)定性好、使用簡單等優(yōu)點。QM-N5型氣體傳感器的氣敏感材料為二氧化錫（SnO2），當傳感器所處環(huán)境中存在待測氣體，比如氨氣時，傳感器的電導值隨一氧化碳的濃度增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出電信號。其中，f-f為加熱極，3、4引腳短接，構成測量級一端A，1、2引腳短接構成測量級的另一端B。Rx為負溫度系數(shù)熱敏電阻，用來補償QM-N5氣敏傳感器由溫度變化引起的偏差。U0為輸出信號電壓，ST為氣敏元件檢測電路輸出端。R1為限流電阻，由QM-N5技術指標可知，QM-N5氣敏傳感器最大加熱功率為900mV，最大加熱電壓為5V，因此這里R1電阻取1千歐。當空氣中不含可燃性氣體或可燃性氣體濃度很低時，A-B測量級間的電阻很大，U0輸出的電壓低。當空氣中的可燃性氣體濃度升高時，A-B測量級間的電阻很小，U0輸出的電壓升高。

圖3為溫濕度傳感器檢測電路圖。本實用新型選用DHT11溫濕度傳感器檢測公共衛(wèi)生間內的溫濕度數(shù)據(jù)。該電路簡單，由DHT11溫濕度傳感器U2，電阻R2，電容C4組成。R2是上拉電阻，這里取阻值4.7K。電容C4加在VCC與DQ端口之間，起濾波作用。

圖4為GSM模塊電路。模塊采用的TC35I有40個引腳，通過一個ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、SIM卡、音頻接口和控制。單片機通過兩根I/O口控制TC35I的開關機、復位等，通過串口與TC35I進行數(shù)據(jù)通信，通信速率為9600Kbps，采用8位異步通訊方式，1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位。

圖5為第一穩(wěn)壓電源模塊電路圖，在本實用新型中，環(huán)境采集模塊各個傳感器需要3.3V供電電壓，故采用AMS1117-3.3穩(wěn)壓芯片，得到穩(wěn)定的輸出電壓3.3V。

圖6為第二穩(wěn)壓電源模塊電路圖，在本實用新型中，DSP系統(tǒng)中需要穩(wěn)壓電源供電電壓為5V，故采用穩(wěn)壓芯片LM2596-5P，得到5V電源。

采用上述結構，本實用新型在城市公共衛(wèi)生間安裝一套遠程控制裝置，通過現(xiàn)場環(huán)境采集模塊采集公共衛(wèi)生間內的氣味以及溫濕度，采集的數(shù)據(jù)經過信號處理的進一步放大，濾波以及A/D轉換最后經過Zigbee無線通訊模塊傳輸給DSP系統(tǒng)，經過DSP系統(tǒng)綜合分析，同時，DSP系統(tǒng)會將結果通過WiFi傳輸給遠程監(jiān)控中心，進一步顯示現(xiàn)場情況。當分析到公共衛(wèi)生間內的氣味數(shù)據(jù)和溫濕度數(shù)據(jù)超過系統(tǒng)設定的閾值時，DSP系統(tǒng)就會發(fā)出控制命令通過GSM通信像環(huán)衛(wèi)工人發(fā)短信，提醒及時清理衛(wèi)生間的雜味，保持清潔。同時DSP系統(tǒng)還會自動開啟消毒噴灑裝置和排氣裝置，并且啟動報警裝置，報警裝置的主要作用是放置環(huán)衛(wèi)工人沒有及時看到短信，主要起到警示作用。本實用新型裝置可以解決環(huán)衛(wèi)工人不及時清理公共衛(wèi)生間帶來的弊端。工作人員只需要在監(jiān)控中心遠程操作，即可完成對環(huán)衛(wèi)工人的操控，安裝方便，經濟適用。