物聯(lián)網(wǎng)智慧公廁系統(tǒng)及多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)管控方案

副標(biāo)題：傳感采集-邊緣聯(lián)動(dòng)-平臺集成一體化公廁數(shù)字化管控技術(shù)方案

摘要：伴隨智慧城市、園區(qū)低碳改造與公共設(shè)施數(shù)字化升級，傳統(tǒng)公廁人工巡檢、環(huán)境管控粗放、能耗無法量化、多點(diǎn)位分散管理等問題突出。物聯(lián)網(wǎng)智慧公廁系統(tǒng)依托多層傳感終端、工業(yè)傳輸網(wǎng)關(guān)、邊緣本地控制器、云端管理平臺，完成廁位狀態(tài)、空氣環(huán)境、耗材余量、水電能耗全維度數(shù)據(jù)采集，可與BA樓宇自控、建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)、IBMS智慧集成平臺雙向數(shù)據(jù)互通，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、照明、除臭設(shè)備自動(dòng)聯(lián)動(dòng)調(diào)控，形成標(biāo)準(zhǔn)化公廁數(shù)字化運(yùn)維體系，適用于產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工業(yè)廠房、文旅景區(qū)、市政驛站、商業(yè)樓宇等多場景改造項(xiàng)目。

1 傳統(tǒng)公廁運(yùn)維現(xiàn)存技術(shù)痛點(diǎn)

1.1 無數(shù)字化感知手段，管控全依賴人工巡檢

傳統(tǒng)公廁未部署物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備，廁位占用狀態(tài)、氨氣硫化氫濃度、溫濕度無法實(shí)時(shí)采集；通風(fēng)、照明機(jī)組常年恒定運(yùn)行，無人時(shí)段持續(xù)產(chǎn)生無效能耗；紙巾、洗手液耗材余量無自動(dòng)預(yù)警，經(jīng)常出現(xiàn)耗材短缺影響使用體驗(yàn)。

1.2 公廁能耗獨(dú)立隔離，無法納入建筑整體能效體系

公廁水電計(jì)量設(shè)備單一，無分項(xiàng)能耗采集模塊，無法對接建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，單座公廁月度、年度運(yùn)營能耗難以統(tǒng)計(jì)核算，不能支撐節(jié)能審計(jì)、碳排放臺賬歸檔工作。

1.3 設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，缺少與樓宇自控的聯(lián)動(dòng)邏輯

衛(wèi)生間照明、排風(fēng)、除臭設(shè)備獨(dú)立控制，無法根據(jù)人流、環(huán)境參數(shù)聯(lián)動(dòng)樓宇自控DDC控制器，區(qū)域長時(shí)間閑置無法自動(dòng)關(guān)停機(jī)電設(shè)備，能源浪費(fèi)現(xiàn)象長期存在。

1.4 多片區(qū)公廁無統(tǒng)一集成中樞，運(yùn)維調(diào)度效率低

園區(qū)、景區(qū)多點(diǎn)位公廁分散布置，各公廁設(shè)備、數(shù)據(jù)獨(dú)立隔離，缺少IBMS集成平臺統(tǒng)一匯總管理，故障告警、保潔工單無法遠(yuǎn)程統(tǒng)一調(diào)度，人工巡查成本居高不下。

2 智慧公廁四層整體系統(tǒng)架構(gòu)

整套智慧公廁系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化四層物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，分別為感知采集層、本地聯(lián)動(dòng)控制層、工業(yè)傳輸層、云端綜合管理平臺層，架構(gòu)具備斷網(wǎng)自治、多協(xié)議兼容、跨系統(tǒng)互通特性。

2.1 感知采集層

部署毫米波人體廁位感應(yīng)器、五合一環(huán)境監(jiān)測終端、耗材液位傳感器、客流統(tǒng)計(jì)模塊、水電能耗采集儀表，7×24小時(shí)不間斷采集廁位占用、異味濃度、溫濕度、耗材余量、分項(xiàng)水電能耗原始數(shù)據(jù)，傳感終端適配潮濕公廁環(huán)境，抗干擾、低誤判。

2.2 本地聯(lián)動(dòng)控制層

搭載專用邊緣聯(lián)動(dòng)控制器，內(nèi)置本地聯(lián)動(dòng)邏輯，斷網(wǎng)狀態(tài)下仍可自主執(zhí)行通風(fēng)、照明、除臭設(shè)備調(diào)控策略；檢測廁位有人自動(dòng)提升排風(fēng)功率、開啟局部照明；環(huán)境異味指標(biāo)超標(biāo)自動(dòng)啟動(dòng)除臭機(jī)組；夜間長時(shí)間無人自動(dòng)降低照明亮度、關(guān)停新風(fēng)設(shè)備。

2.3 工業(yè)傳輸層

采用LoRa無線+RS485有線雙兼容工業(yè)網(wǎng)關(guān)，零散點(diǎn)位傳感設(shè)備使用無線免布線組網(wǎng)，集中配電柜、計(jì)量儀表采用有線傳輸，抗潮濕、抗電磁干擾；支持本地?cái)?shù)據(jù)緩存，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動(dòng)補(bǔ)傳，保障能耗、環(huán)境數(shù)據(jù)完整不丟失。

2.4 云端管理平臺層

平臺集成廁位空余引導(dǎo)、環(huán)境超標(biāo)告警、耗材補(bǔ)給提醒、客流數(shù)據(jù)分析、分項(xiàng)能耗報(bào)表、線上運(yùn)維工單、跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)七大核心模塊，實(shí)現(xiàn)公廁運(yùn)行數(shù)據(jù)可視化、運(yùn)維流程數(shù)字化管理，數(shù)據(jù)接口原生開放，可對接外部樓宇自控、能耗監(jiān)測、IBMS集成平臺。

3 智慧公廁與樓宇自控、能耗監(jiān)測、IBMS聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方案

3.1 與樓宇自控DDC系統(tǒng)雙向互通

智慧公廁平臺將實(shí)時(shí)人流、環(huán)境數(shù)據(jù)推送至BA樓宇自控系統(tǒng)，DDC控制器根據(jù)公廁占用狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)排風(fēng)、照明設(shè)備運(yùn)行功率；當(dāng)BA系統(tǒng)判定整片區(qū)域閑置，下發(fā)指令批量關(guān)停全部公廁非應(yīng)急機(jī)電設(shè)備，降低建筑整體負(fù)荷。

3.2 對接建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)歸集分項(xiàng)能耗

公廁專用水電計(jì)量終端采集的用水用電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步至建筑能效監(jiān)測系統(tǒng)，單獨(dú)生成公廁分項(xiàng)能耗曲線、月度能耗報(bào)表，統(tǒng)一納入整棟建筑、整片園區(qū)能效對標(biāo)分析，量化公廁節(jié)能改造收益，滿足公共機(jī)構(gòu)能耗上報(bào)、雙碳合規(guī)管理要求。

3.3 接入IBMS智慧集成平臺實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)統(tǒng)管

IBMS平臺作為全域管控中樞，統(tǒng)一匯總樓宇自控、智能照明、能耗監(jiān)測、智慧公廁全部運(yùn)行數(shù)據(jù)，單一可視化界面同步查看機(jī)電設(shè)備、能源消耗、公廁環(huán)境、故障告警信息；支持自定義全局聯(lián)動(dòng)策略，園區(qū)停工、樓宇閉店一鍵切斷全部公共區(qū)域機(jī)電設(shè)備。

4 分場景智慧公廁落地技術(shù)適配策略

4.1 產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工業(yè)廠房公廁方案

針對廠區(qū)多車間、多樓棟分散衛(wèi)生間，系統(tǒng)按樓棟、車間獨(dú)立計(jì)量能耗，聯(lián)動(dòng)廠區(qū)樓宇自控統(tǒng)一調(diào)度通風(fēng)照明；廠區(qū)全部公廁數(shù)據(jù)匯總至園區(qū)IBMS平臺，統(tǒng)一派發(fā)保潔、耗材補(bǔ)給工單，降低廠區(qū)物業(yè)人工運(yùn)維投入。

4.2 文旅景區(qū)、市政驛站公廁方案

重點(diǎn)強(qiáng)化客流統(tǒng)計(jì)、多站點(diǎn)集中管控功能，配套入口廁位空余引導(dǎo)大屏；環(huán)境數(shù)值超標(biāo)實(shí)時(shí)推送告警，適配環(huán)衛(wèi)統(tǒng)一運(yùn)維考核，自動(dòng)生成制式能耗、運(yùn)維臺賬。

4.3 商業(yè)寫字樓、校園醫(yī)院公廁方案

匹配固定上下班、上下課客流規(guī)律，分時(shí)調(diào)控照明、排風(fēng)設(shè)備運(yùn)行模式；多層衛(wèi)生間數(shù)據(jù)分層匯總，能耗數(shù)據(jù)同步對接樓宇能效系統(tǒng)，適配公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)。

5 存量公廁輕量化改造實(shí)施技術(shù)路徑

存量老舊公廁改造無需大規(guī)模拆除原有管線、通風(fēng)、照明設(shè)備，僅增補(bǔ)傳感終端、邊緣聯(lián)動(dòng)控制器、工業(yè)傳輸網(wǎng)關(guān)即可完整搭建整套智慧公廁系統(tǒng)，施工周期短、土建改動(dòng)量小。

系統(tǒng)具備良好設(shè)備兼容性，可兼容市面主流DDC控制器、智能計(jì)量儀表、照明驅(qū)動(dòng)模塊，新舊設(shè)備平穩(wěn)對接，改造完成后同步實(shí)現(xiàn)廁位智能導(dǎo)引、環(huán)境自動(dòng)調(diào)控、能耗分項(xiàng)采集、跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程運(yùn)維全功能。

6 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)智慧公廁系統(tǒng)通過四層標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，解決傳統(tǒng)公廁人工運(yùn)維成本高、環(huán)境管控滯后、能耗無法量化、系統(tǒng)數(shù)據(jù)孤島等核心痛點(diǎn)，依托標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)與樓宇自控、建筑能耗監(jiān)測、IBMS集成平臺深度互通，完成公廁設(shè)施與建筑全域智能化體系一體化管控，適用于各類新建、存量公共衛(wèi)生間數(shù)字化升級改造。

陜西觀智科技具備智慧公廁系統(tǒng)軟硬件研發(fā)、方案設(shè)計(jì)、設(shè)備配套、現(xiàn)場組網(wǎng)調(diào)試、平臺部署全流程技術(shù)服務(wù)能力，可面向園區(qū)、廠房、景區(qū)、市政、寫字樓項(xiàng)目提供成套智慧公廁整體解決方案，同時(shí)配套樓宇自控、能耗監(jiān)測、IBMS集成全系列智能化配套產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)一站式落地實(shí)施。