CN110301867B - 基于智慧城市的公厕自动清洁***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公厕清洁技术领域，具体涉及基于智慧城市的公厕自动清洁***及方法，***包括透光检测子***、控制子***和清洁子***，光检测子***检测地面的透光度，控制子***判断透光度并控制清洁子***对地面进行清洁，方法包括检测地面透光度、判断地面脏污和自动清洁地面步骤。本发明针对公厕污秽物被再次踩踏至其他位置的问题，达到了保持公厕的地面干净程度，避免使用者将脏污物再次踩踏至其他位置上。

Description

基于智慧城市的公厕自动清洁***及方法

技术领域

本发明涉及公厕清洁技术领域，具体涉及基于智慧城市的公厕自动清洁***及方法。

背景技术

公厕是供城市居民和流动人口共同使用的厕所，如在车站、商店、影院、展览馆和办公楼等公共建筑附设的厕所。部分公厕位于人流量大的位置上，由于公厕普遍通过环卫工人定期定时进行清扫，而人流量大的公厕使用频繁，污秽物较多而清扫不及时，导致这种公厕的卫生情况普遍很差，严重影响城市的形象。

现有针对公厕便槽采用自动冲水来解决残留***物的清洁问题，但是，公厕的地面由于人流量多踩踏也多，公厕地面容易流下很多的踩踏脚印，还有部分位于地面上的***物也容易被踩踏到从而被携带到干净地面上，造成地面的污秽物被再次踩踏到其他位置，环卫工人也不能时时刻刻都对公厕进行清理，导致公厕又臭又脏。

发明内容

本发明意在提供一种基于智慧城市的公厕自动清洁方法，以解决公厕污秽物未及时清理而被再次踩踏到其他位置的问题。

本方案中的基于智慧城市的公厕自动清洁方法，包括以下步骤：

检测地面透光度，对公厕的地面的透光性进行检测并获取平均透光度；

判断地面脏污，当平均透光度大于透光阈值时，判断地面为清洁，当平均透光度小于透光阈值时，对地面承受的重力值进行检测，在重力值大于重力阈值时判断地面为清洁，在重力值小于重力阈值时判断地面为脏污；

自动清洁地面，在判断地面为脏污时，对公厕的地面进行自动清洁。

本方法方案的有益效果是：

在地面脏污时，泥土等会随着使用者的踩踏而附着在地面上，通过对公厕的地面的透光度来检测地面的脏污程度，并检测地面承受重力值的大小，当使用者在使用公厕时，会降低地面的透光度，所以通过重力值来排除正常使用的情况，避免使用者在使用公厕时进行清洁而影响使用，当透光度低且排除使用者使用情况下，对公厕的地面进行清洁，保持公厕的地面干净程度，避免使用者将脏污物再次踩踏至其他位置上。

进一步，自动清洁地面时，对地面喷水，喷水的方向从上往下朝地面喷洒，喷水后通过吸水条的第一次擦拭对地面进行清洁，第一次擦拭后通过干燥条的第二次擦拭对地面进行清洁。

在清洁时喷水能够浸湿地面上的泥土等污物，同时喷水能够冲走地面的部分***物和泥土等污物，通过第一次擦拭擦掉地面的大部分积水和污物，再通过第二次擦拭提高地面的干燥程度，提高地面的清洁度。

进一步，在地面的第一次擦拭过程中，对吸水条的吸水面进行更换。

在第一次擦拭过程中对吸水条的吸水面进行更换，保持吸水条的吸水能力，避免吸水条吸饱满水后无法继续吸水导致地面太湿。

进一步，在判断地面为脏污后，对公厕的地面是否有积水进行检测，当检测到地面有积水时，发出漏水警报，并通过吸水条的第一次擦拭对地面进行清洁，一次擦拭后通过干燥条的第二次擦拭对地面进行清洁。

在公厕的冲水器水阀漏水时，清水会积累在地面上，此时发出漏水警报，让环卫工人及使用者能够及时发现漏水，减少漏水造成的水资源浪费。

进一步，在判断地面为脏污且地面有积水时，通过湿润条吸附地面的积水，湿润条吸附积水后对地面进行擦拭，湿润条擦拭后通过吸水条和干燥条对地面进行擦拭。

在漏水期间通过湿润条先吸附地面积水，减少地面积水造成的地滑摔跤情况发生，并且湿润条吸附积水后擦拭地面能够浸湿地面上的污物，提高清洁效果，还能节省清洁用水量。

针对上述清洁方法，本发明还提供了基于智慧城市的公厕自动清洁***，包括透光检测子***、控制子***和清洁子***；

透光检测子***包括红外模块和重力模块，红外模块用于对公厕的地面的平均透光度进行检测，重力模块用于检测地面受到的重力值；

控制子***包括控制模块和判断模块，控制模块用于获取透光检测子***的平均透光度和重力值，控制模块将平均透光度发送至判断模块进行判断，控制模块将重力值发送至判断模块进行判断，当平均透光度小于透光阈值且重力值小于重力阈值时，控制模块向清洁子***发送清洁控制信号；

清洁子***包括喷水模块、动力模块和擦拭模块，喷水模块用于根据控制信号向地面喷水，动力模块用于根据控制信号带动擦拭模块对公厕的地面进行擦拭。

本***方案的有益效果是：

通过红外模块检测地面的平均透光度，由此作为地面是否脏污的量度，提高地面的干净程度，同时由重力模块检测地面受到的重力值，通过重力值来判断使用者是否站在地面上，排除使用者使用公厕过程中造成平均透光度降低导致的误清洁，在地面脏污时，由喷水模块先喷水浸湿地面，达到软化地面脏污的目的，再由动力模块带动擦拭模块对地面进行擦拭，提高地面的清洁效果，同时避免地面的脏污物被使用者再次踩踏至其他位置。

进一步，所述擦拭模块包括吸水条和干燥条，所述吸水条位于擦拭模块擦拭方向的前端，所述干燥条位于擦拭模块擦拭方向的后端，所述动力模块包括第一伸缩缸，所述第一伸缩缸根据控制信号伸出后再缩回，所述第一伸缩缸带动吸水条和干燥条沿地面擦拭后再复位。

在擦拭地面时，第一伸缩缸带动吸水条和干燥条擦拭地面，由于吸水条和干燥条的安装位置限定，吸水条先接触地面上的清水并吸附清水，干燥条再对地面擦拭干燥，减少清洁时清水积累，保持地面干爽。

进一步，所述动力模块还包括位于墙体中的安装座和第二伸缩缸，所述安装座用于安装第一伸缩缸，所述安装座底部卡接有压簧，所述压簧对安装座的位置进行支承，所述第二伸缩缸位于安装座顶部处，所述第二伸缩缸根据控制信号伸出后再缩回，所述第二伸缩缸上设有伸缩杆，所述伸缩杆端部在压簧为自由状态时位于安装座顶端面。

在进行清洁时，第二伸缩缸的伸缩杆向下压安装座，让安装座带动第一伸缩缸上的吸水条和干燥条贴近地面，在地面擦拭完成后，第一伸缩缸和第二伸缩缸复位，让吸水条和干燥条离开地面，避免保持吸水条和干燥条对地面的单向擦拭，避免来回清扫将污物重新粘附到地面上。

进一步，所述吸水条包括四个支条和转轴，所述支条均匀固设在转轴上作为吸水面，所述转轴端部设有电机，所述电机带动转轴在擦拭地面的过程中每次转动90°。

在吸水条擦拭地面过程中，电机带动转动每次转动90°，能够让四个支条分别擦拭地面，保持吸水条的吸水能力，避免吸水条吸饱满水后的无法继续吸水导致地面太湿。

进一步，还包括漏水检测模块，所述漏水检测模块包括位于公厕冲水器两侧的第三伸缩缸，所述第三伸缩缸设有推拉杆，所述推拉杆端部固设有固定板，所述固定板朝向地面一侧设有接触地面的湿润条，所述湿润条内设有检测湿度值的湿度检测器，所述第三伸缩缸在湿度值大于湿度阈值时伸出后再缩回。

通过湿润条检测地面的积水作为公厕冲水器是否漏水的特征，并由湿润条先擦拭地面后再进行清洁擦拭，湿润条能够来回擦拭地面并浸湿地面，方便地面清理，提高清洁的干净度，湿润条吸水避免漏出的水到处漫延。

附图说明

图1为实施例一中基于智慧城市的公厕自动清洁方法的流程框图；

图2为实施例一中基于智慧城市的公厕自动清洁***的示意性框图；

图3为实施例一中基于智慧城市的公厕自动清洁***中动力模块的位置关系的侧视图；

图4为实施例一中基于智慧城市的公厕自动清洁***中吸水条的侧视图；

图5为实施例二中基于智慧城市的公厕自动清洁***的示意性框图；

图6为实施例二中基于智慧城市的公厕自动清洁***中漏水检测模块的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：墙体1、地面2、第二伸缩缸3、伸缩杆4、安装座5、第一伸缩缸6、活塞杆7、干燥条8、电机9、吸水条10、压簧11、支条12、转轴13、冲水器14、第三伸缩缸15、湿润条16。

实施例一

基于智慧城市的公厕自动清洁***，如图2所示：包括透光检测子***、控制子***和清洁子***。

其中：

透光检测子***包括红外模块和重力模块，红外模块用于对公厕的地面2的平均透光度进行检测，红外模块可用现有的红外对管进行，红外对管的两个管分别安装在地面2中和天花板上，地面2上铺设透明的地板，地板上开设有供红外对管红外光线射出的通孔，通孔中粘接有防水的透明隔膜，红外对管可以设置多个，红外对管检测收到的红外光线的量，脏污物能够遮挡住部分红外光线，红外对管对地板的透光度检测，然后通过求所有红外对管检测的透光度的平均值，重力模块用于检测地面2受到的重力值，即地板受到的重力值，重力模块可用现有的重力传感器，重力传感器的重力传感范围以能够检测到底板重力和成人重力为准；

控制子***包括控制模块和判断模块，控制模块可用现有的C8051F120单片机，控制模块获取透光检测子***检测的地面的平均透光度和重力值，控制模块将平均透光度发送至判断模块进行判断，控制模块将重力值发送至判断模块进行判断，判断模块可用比较器，由比较器对两个数值进行比较，比较器的比较结果输出至控制模块，当平均透光度小于透光阈值且重力值小于重力阈值时，控制模块向清洁子***发送清洁控制信号；

清洁子***包括喷水模块、动力模块和擦拭模块，喷水模块用于根据控制信号向地面2喷水，喷水模块可以用多个喷水口朝向地面2倾斜的喷头，喷头连接在供水水管上，喷头喷水的开关可用现有的电磁阀，电磁阀根据控制信号进行打开或关闭，动力模块用于根据控制信号带动擦拭模块对公厕的地面2进行擦拭。

如图3所示，擦拭模块包括吸水条10和干燥条8，吸水条10和干燥条8可用现有的海绵制成，吸水条10位于擦拭模块擦拭方向的前端，干燥条8位于擦拭模块擦拭方向的后端，即在擦拭地面2时吸水条10比干燥条8先擦拭地面2，动力模块包括第一伸缩缸6，第一伸缩缸6配合有活塞杆7，第一伸缩缸6根据控制信号让活塞杆7伸出后再缩回，吸水条10和干燥条8粘接在活塞杆7伸出端的端部上，第一伸缩缸6带动吸水条10和干燥条8沿地面2擦拭后再复位。

动力模块还包括位于墙体1中的安装座5和第二伸缩缸3，安装座5呈立方体状，安装座5滑动配合在公厕的墙体1上，安装座5用于安装第一伸缩缸6，安装座5底部卡接有压簧11，压簧11对安装座5的位置进行限位，第二伸缩缸3位于安装座5顶部处，第二伸缩缸3上设有伸缩杆4，伸缩杆4端部在压簧11为自由状态时抵在安装座5顶端面处，第二伸缩缸3根据控制信号让伸缩杆4伸出后再缩回，在第一伸缩缸6的活塞杆7伸出前，第二伸缩缸3的伸缩杆4比第一伸缩缸6先启动，在第一伸缩缸6缩回活塞杆7前，第二伸缩缸3的伸缩杆4比第一伸缩缸6先启动，即第二伸缩缸3比第一伸缩缸6先启动，通过让第二伸缩缸3的伸缩杆4的行程小于第一伸缩缸6的活塞杆7来达到目的。

如图4所示，吸水条10包括四个支条12和转轴13，支条12可用吸水海绵制成，支条12均匀粘接在转轴13上作为吸水面，支条12之间具有间隙，支条12间的间隙能避免吸水后水在支条12间相互浸润，避免支条12在吸水前具有一定的含水量而影响吸水功能，转轴13端部安装有电机9，电机9可以安装到第一伸缩缸6活塞杆7的端部上，电机9可用现有的步进电机9，例如东洋品牌TM09-20的电机9，电机9带动转轴13在擦拭地面2的过程中每次转动90°。

在上述清洁***的基础上，本实施例一还提供了基于智慧城市的公厕自动清洁方法，如图1所示，包括以下步骤：

检测地面透光度，透光检测子***通过红外模块对公厕的地面2的透光性进行检测并获取平均透光度；

判断地面脏污，控制子***通过控制模块获取平均透光度，并由判断模块判断平均透光度，当平均透光度大于透光阈值时，判断地面2为清洁，当平均透光度小于透光阈值时，通过透光检测子***的重力模块对地面2的承受的重力值进行检测，控制模块获取重力值并让判断模块判断重力值，在重力值大于重力阈值时判断地面2为清洁，在重力值小于重力阈值时判断地面2为脏污；

自动清洁地面，在判断地面2为脏污时，通过清洁子***的喷水模块朝向倾斜向地面2的方向喷水，喷水后通过动力模块带动擦拭模块对地面2进行擦拭，动力模块的第一伸缩缸6带动擦拭模块上的吸水条10和干燥条8移动，由吸水条10的第一次擦拭对地面2进行清洁，在地面2的第一次擦拭过程中，对吸水条10的吸水面进行更换，第一次擦拭后通过干燥条8的第二次擦拭对地面2进行清洁，对公厕的地面2进行自动清洁。

在地面脏污时，泥土等会随着使用者的踩踏而附着在地面2上，本实施例一通过地面2的平均透光度作为地面2是否脏污的量度，提高地面2的干净程度，同时由重力模块检测地面2受到的重力值，通过重力值来判断使用者是否站在地面2上，排除使用者使用公厕过程中造成平均透光度降低导致的误清洁，避免使用者在使用公厕时进行清洁而影响使用，在地面2脏污时，由喷水模块先喷水浸湿地面2，达到软化地面2脏污的目的，当透光度低且排除使用者使用情况下，对公厕的地面2进行清洁，保持公厕的地面2干净程度，避免使用者将脏污物再次踩踏至其他位置上。

在第一伸缩缸6擦拭地面2时，通过第二伸缩缸3先启动向下压安装座5，压缩压簧11，安装座5带动第一伸缩缸6的活塞杆7的吸水条10和干燥条8先接触地面2，然后进行擦拭，在第一伸缩缸6擦拭完地面2后，第二伸缩缸3先启动撤销对安装座5的压力，安装座5在压簧11恢复弹性形变的作用下带动吸水条10和干燥条8离开地面2，避免在第一伸缩缸6缩回活塞杆7时让吸水条10和干燥条8反向擦拭地面2，避免保持吸水条10和干燥条8对地面2的单向擦拭，避免来回清扫将污物重新粘附到地面2上。

在擦拭地面时，由于吸水条10和干燥条8的位置，吸水条10先接触地面2上的清水并吸附清水，干燥条8再对地面2擦拭干燥，减少清洁时清水积累，保持清洁后地面2的干燥。

实施例二

与实施例一的区别是，如图5和图6所示，清洁***还包括漏水检测模块和报警模块，漏水检测模块包括位于公厕冲水器14两侧的第三伸缩缸15，第三伸缩缸15通过螺栓固定安装在墙体1上，第三伸缩缸15内滑动配合有推拉杆，推拉杆端部焊接有固定板，固定板朝向地面2一侧粘接有接触地面2的湿润条16，湿润条16可用现有的吸水海绵制成，湿润条16内卡有检测湿度值的湿度检测器，控制子***的控制模块获取湿度检测器的湿度值，控制模块将湿度值发送至判断模块，判断模块对湿度值进行判断，当湿度值大于湿度阈值时，控制模块向第三伸缩缸15发送控制信号，第三伸缩缸15根据控制信号伸出后再缩回，第三伸缩缸15带动湿润条16擦过地面2。

与实施例一的区别是，清洁方法还包括以下步骤：

在判断地面2为脏污后，对公厕的地面2是否有积水进行检测，由于湿润条16位于冲水器14处，漏水时，湿润条16能够及时对漏出的水进行吸附，湿润条16内的湿度检测器检测湿度值，当检测到地面2有积水时，湿度检测器检测到的湿度值大于湿度阈值，由报警模块发出漏水警报，并由湿润条16吸附积水后先对地面2进行擦拭，浸湿地面2的脏污物，再通过擦拭模块的吸水条10的第一次擦拭对地面2进行清洁，一次擦拭后通过干燥条8的第二次擦拭对地面2进行清洁。

本实施例二通过检测公厕的漏水情况，在公厕的冲水器14水阀漏水时，湿润条16吸附清水并由报警模块发出漏水警报，让环卫工人及使用者能够及时发现漏水，减少漏水造成的水资源浪费，同时在漏水期间通过湿润条16先吸附地面2积水，减少地面2积水造成的地滑摔跤情况发生，并且湿润条16吸附积水后擦拭地面2能够浸湿地面2上的污物，提高清洁效果，还能节省清洁用水量。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.基于智慧城市的公厕自动清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测地面透光度，通过红外模块对公厕的地面的透光性进行检测并获取平均透光度，红外模块用红外对管，红外对管的两个管分别安装在地面中和天花板上；

判断地面脏污，当平均透光度大于透光阈值时，判断地面为清洁，当平均透光度小于透光阈值时，对地面承受的重力值进行检测，在重力值大于重力阈值时判断地面为清洁，在重力值小于重力阈值时判断地面为脏污；

自动清洁地面，在判断地面为脏污时，对公厕的地面进行自动清洁，对地面喷水，喷水的方向从上往下朝地面喷洒，喷水后通过吸水条的第一次擦拭对地面进行清洁，第一次擦拭后通过干燥条的第二次擦拭对地面进行清洁。

2.根据权利要求1所述的基于智慧城市的公厕自动清洁方法，其特征在于：在地面的第一次擦拭过程中，对吸水条的吸水面进行更换。

3.根据权利要求1所述的基于智慧城市的公厕自动清洁方法，其特征在于：在判断地面为脏污后，对公厕的地面是否有积水进行检测，当检测到地面有积水时，发出漏水警报，并通过吸水条的第一次擦拭对地面进行清洁，一次擦拭后通过干燥条的第二次擦拭对地面进行清洁。

4.根据权利要求3所述的基于智慧城市的公厕自动清洁方法，其特征在于：在判断地面为脏污且地面有积水时，通过湿润条吸附地面的积水，湿润条吸附积水后对地面进行擦拭，湿润条擦拭后通过吸水条和干燥条对地面进行擦拭。

5.基于智慧城市的公厕自动清洁***，其特征在于：包括透光检测子***、控制子***和清洁子***；

透光检测子***包括红外模块和重力模块，红外模块用于对公厕的地面的平均透光度进行检测，重力模块用于检测地面受到的重力值，红外模块用红外对管，红外对管的两个管分别安装在地面中和天花板上；

控制子***包括控制模块和判断模块，控制模块用于获取透光检测子***的平均透光度和重力值，控制模块将平均透光度发送至判断模块进行判断，控制模块将重力值发送至判断模块进行判断，当平均透光度小于透光阈值且重力值小于重力阈值时，控制模块向清洁子***发送清洁控制信号；

清洁子***包括喷水模块、动力模块和擦拭模块，喷水模块用于根据控制信号向地面喷水，动力模块用于根据控制信号带动擦拭模块对公厕的地面进行擦拭，所述擦拭模块包括吸水条和干燥条，所述吸水条位于擦拭模块擦拭方向的前端，所述干燥条位于擦拭模块擦拭方向的后端，所述动力模块包括第一伸缩缸，所述第一伸缩缸根据控制信号伸出后再缩回，所述第一伸缩缸带动吸水条和干燥条沿地面擦拭后再复位。

6.根据权利要求5所述的基于智慧城市的公厕自动清洁***，其特征在于：所述动力模块还包括位于墙体中的安装座和第二伸缩缸，所述安装座用于安装第一伸缩缸，所述安装座底部卡接有压簧，所述压簧对安装座的位置进行支承，所述第二伸缩缸位于安装座顶部处，所述第二伸缩缸根据控制信号伸出后再缩回，所述第二伸缩缸上设有伸缩杆，所述伸缩杆端部在压簧为自由状态时位于安装座顶端面。

7.根据权利要求5所述的基于智慧城市的公厕自动清洁***，其特征在于：所述吸水条包括四个支条和转轴，所述支条均匀固设在转轴上作为吸水面，所述转轴端部设有电机，所述电机带动转轴在擦拭地面的过程中每次转动90°。

8.根据权利要求5所述的基于智慧城市的公厕自动清洁***，其特征在于：还包括漏水检测模块，所述漏水检测模块包括位于公厕冲水器两侧的第三伸缩缸，所述第三伸缩缸设有推拉杆，所述推拉杆端部固设有固定板，所述固定板朝向地面一侧设有接触地面的湿润条，所述湿润条内设有检测湿度值的湿度检测器，所述第三伸缩缸在湿度值大于湿度阈值时伸出后再缩回。

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