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景区卫生间智能控制系统设计初探

近年来,旅游的人越来越多,对于各景点和公园服务能力提出了更多的挑战。除了正常的观光之外,人们希望在享受美景的同时也能接受到比较好的服务,比如景区卫生间。对于卫生间,在各景点是必备的服务区域,也是服务层次和质量的重要体现。对卫生间本身而言,要有使用功能,清洁和卫生是必须的。对于景区管理而言,尽量提供人性化的服务,保证其使用功能和服务理念,所以及时的检修和清洁是保证卫生间正常使用的关键。主要是针对景区卫生间的智能控制管理进行研究,对卫生间的使用情况进行监控检测,提高景区卫生间的管理维护效率。

1概述

在本设计中,对卫生间的冲水、照明和清扫进行监控和管理,因为景区的卫生间都在户外,通风状况良好,因此没有进行排风设计。设计中控制器选用的是西门子S7-200PLC。以每个蹲位为单位,通过对电磁阀和流量计的信息采集进行判断分析,完成对冲水系统故障的排除。同时配备了自动冲水和手动冲水两种方式。照明系统采用亮度传感器控制和手动控制相结合。为了及时清洁卫生,对入厕的人次进行计数。当入厕次数达到规定的次数,就报警提示清扫。在监控过程中的报警信号会通过监控室的指示灯显示,在人员确认后方能解除报警。

2系统架构

图1为系统设计框图。以西门子S7-200PLC为控制器,输入端信号主要由红外传感器、亮度传感器、流量计、冲水手动按钮和照明手动按钮组成。控制器的输出信号则控制电磁阀(设计中设计到4个电磁阀)、照明灯和报警显示板。在本设计用到的两种传感器中,热释电红外传感器是用于入厕人员检查,亮度传感器用于周围环境的亮度检测。流量计信号是提供电磁阀正常工作与否的比较信息。为了提高控制的灵活性,对于冲水控制和照明控制都配备了手动控制按钮。报警提示板是针对有报警的信号进行显示,方便清洁人员和维护人员准确判断并进行及时处理。

3系统控制

3.1冲水及清扫系统

YV1是总水阀,YV2是蹲位工作水阀,平常这两个水阀处于接通状态。YV3是蹲位冲水阀,YV4是蹲位冲水备用阀。在冲水的水管上安装了流量计,可以进行水流的流量检测,结合电磁阀的工作情况来综合分析判断电磁阀是否有故障,如图2所示。无人入厕时,流量计是没有流量显示的,如果检测出流量,就说明有电磁阀不能正常闭合,则进行报警。有人进入卫生间蹲位时,热释电红外传感器检测到信号,并开始计数。当入厕人离开时,传感器无检测信号,此时将YV3阀打开,并检测有无流量显示,如果没有流量显示,说明YV3阀无法正常工作,进行报警。与此同时将备用阀YV4打开,继续检测流量信息,如果还无流量显示,说明YV4阀也无法正常打开,进行报警,等待人员检修。为了方便特殊情况下的手动操作,YV4的启动也可以通过按钮手动进行开启。控制流程图如图3所示。在有人进入蹲位时进行计数,当计数达到20时,有提示报警灯闪烁提示清洁人员进行清扫。经清扫人员确定后,方可进入下一阶段的计数。

3.2照明系统

照明系统分为自动和手动两种模式。正常情况下,通过亮度传感器对周围环境的亮度进行检测。通过亮度传感器检测亮度是否达到要求,即是否天黑。当亮度达到设定值时,在有人入厕情况下,开启照明灯。当检测到人离开时,会延时点亮10秒后自动熄灭。如果不能及时熄灭进行报警。如图4所示。在需要的情况下,可以通过手动按钮打开和关闭照明灯,此时不受亮度传感器的控制。

3.3系统自我检修

该部分设计主要是在卫生间使用频率的较低时段的晚21点到早6点进行。这个时间景点游览的人最少,方便对设备的功能性进行检测。在这个时段中,通过程序设计,系统会每隔3秒输入一个检测信号,即有人入厕的信号。这样,可以模拟在有人进入时,卫生间的冲水系统和照明系统能否正常工作。如果在检测中,某个环节出现故障,则进行报警,以便工作人员在上班时能及时进行检修。

4结语

基于PLC的景区卫生间的智能控制系统设计兼顾了景区卫生间的使用性和服务性的需要。在冲水控制上完成了正常的冲水处理和对各阀门工作情况的监控。这样既保证了卫生间的使用性能又能有效地节约资源。按使用人数情况来提醒清扫,避免了清洁的漏洞,提高了清洁效率。对于使用较低的时段,设计了整个系统功能的自我检测控制,确保了正常使用时段的系统正常运行,也为工作人员的高效率维护提供了很好的帮助。

作者:夏玉红 单位:淮安信息职业技术学院电气工程系


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