原创 智慧公厕管理系统部署及安装方案

 

智慧公厕管理系统基于物联网技术和软件。通过液晶屏监测厕位使用状态、环境、客流、能耗等信息。逐渐成为高端示范公厕基础设施。系统通过传感器采集厕位动态，自动切换“厕位状态屏”显示，并同步至“厕位引导系统”汇总展示；环境（温湿度、硫化氢、氨气、PM2.5）、烟雾、水浸、能耗、（用水、用电量）等数据也可实现实时监测。根据环境数据启停新风系统，实现自动化管理。集成客流统计、满意度评价、紧急求助、音乐控制、视频广告、扫脸取纸机等智能设备。对接云平台数据，有效提高园区管理效率与安全防控。

一、系统架构设计

 

二、硬件部署方案

1. 核心传感器配置

设备类型 技术参数 安装要点 功能实现

环境监测终端 - 集成NH3/H2S/PM2.5传感器

- 温湿度监测

- 光照度检测 天花板中央，距地面2.5m 每5分钟上传数据，超标自动启动排风

毫米波雷达 60GHz频段，探测距离0.3-5m 入口顶部倾斜15°安装 实时统计人流量，精度≥98%

智能厕位监测器 红外+压力传感，IP67防护 隔间顶部中央位置 占用状态检测，空置超10分钟触发保洁提醒

耗材监测模块 超声波液位+重量传感 纸巾盒/洗手液瓶底部 余量＜20%时自动生成补货工单

智能镜面终端 21.5寸触控屏，Android系统 洗手台正上方1.7m高度 显示厕位状态、空气质量、投诉建议入口

2. 网络部署策略

混合组网方案：

室内：LoRa自组网（网关覆盖半径200m，穿透3堵墙）

 

室外：NB-IoT直连（运营商网络覆盖）

 

关键数据：4G双卡备份（如紧急报警信号）

 

功耗优化：

 

动态调整上报频率（空闲时段30分钟/次，高峰期1分钟/次）

 

光感唤醒技术（夜间自动切换低功耗模式）

 

三、安装实施流程

1. 前期准备

现场测绘：

 

使用3D扫描仪建立公厕数字模型

 

标注水电管线走向，规避安装风险点

 

设备预配置：

 

批量烧录设备ID及网络参数

 

72小时老化测试（温度循环：-20℃~60℃）

 

2. 主体安装

 

环境传感器：采用磁吸式安装，避免破坏吊顶结构

 

雷达设备：校准探测角度，过滤清洁车等移动物体干扰

 

供电系统：

 

主干设备接入市电（加装防雷模块）

 

传感器采用CR2450电池+能量收集（振动发电）

 

3. 系统调试

多场景模拟：

 

高峰时段人流量冲击测试（≥200人/小时）

 

极端环境测试（湿度＞95%时设备稳定性）

 

AI模型训练：

 

基于历史数据预测耗材消耗周期

 

建立异味扩散模型优化排风策略

 

四、运维管理方案

1. 三级预警体系

预警级别 触发条件 处置措施

蓝色预警 厕纸余量＜30% 生成补货任务（2小时内处理）

黄色预警 NH3浓度＞15ppm持续10分钟 启动强排风+派发深度清洁工单

红色预警 人流量超承载200%且设备离线 推送市政应急响应+现场人工疏导

2. 维护策略

预测性维护：

 

电池寿命预测（剩余电量＜20%提前报警）

 

传感器校准周期智能提醒

 

无感升级：

 

夜间自动OTA固件更新

 

算法模型云端迭代

 

五、典型应用案例

杭州市武林广场智慧公厕：

 

部署规模：12个普通厕位+2个无障碍间，部署38个物联网节点

 

实施效果：

 

保洁效率提升40%（精准定位污染源）

 

耗材浪费减少35%（智能补货系统）

 

市民满意度从72分提升至89分（实时显示系统）

 

创新应用：

 

厕位使用热力图指导清洁路线

 

人流高峰预测联动周边停车场疏导

 

六、成本效益分析

项目 初期投入 年运营成本 效益产出

硬件设备 ￥8-12万/点位 ￥1.2万/点位 节约人工成本￥3.6万/年

网络服务 ￥0.5万/网关 ￥0.3万/年 降低能耗支出￥0.8万/年

系统平台 ￥15万（城市级） ￥5万/年 广告收益￥2-5万/点位/年

七、技术演进方向

数字孪生应用：

 

建立虚拟公厕模型，模拟设备故障影响

 

嗅觉AI延伸：

 

部署电子鼻识别特定异味源（如呕吐物）

 

元宇宙交互：

 

AR导航引导+虚拟排队系统

 

总结：智慧公厕管理系统通过物联网感知网络的立体化部署，结合边缘计算与云端智能分析，实现从环境监测到资源调度的全流程数字化管理。建议采用模块化设计分步实施，优先部署核心监测功能，逐步扩展增值服务，最终构建城市级公共卫生管理物联网平台。