公园、景区类智慧厕所建设方案.docx

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1、公园、景区类智慧厕所建设方案智慧公厕建设方案XX科技有限公司二。二一年三月目录1一、项目目标及规划原则(-)项目目标“厕所革命”是在党的十九大提出建设富强、民生、文 明、和谐美丽社会主义现代化强国宏伟目标，是对生态环保意 识变革和人类文明进步的一大贡献。国家旅游局加快推进旅游厕所建设与改造，2015年-2018 年，已新建、改扩建旅游厕所6.8万座，而2018年到2020年, 将再新建和改扩建旅游厕所6.4万座。财政部、农业农村部明 确从2019年起，组织开展农村“厕所革命”整村推进财政奖补 工作，将设专款进行“厕所革命建设。各领域及管理部门均提 出厕所革命的工作部署，包括城市公厕、农村厕所、

2、景区厕所、 公铁厕所、航运厕所、医院厕所、校园厕所等领域。各单位在女卫生间当前使用次数及历史使用次数，以及该厕所被打扫记 录曲线图随时间递进。做到实时预警，实时解决问题。10.大数据分析面向厕所管理方基于数据集中管理层所采集和处理后的历 史数据进行厕所使用情况分析，有利于厕所管理方对厕所人流 峰值情况和环境卫生情况等进行精准掌控，以便后续对厕所环 境进行合理有效地改善。(三)应用开发平台层规划基于Java的Struts2框架作为后端开发平台，Apache的 Struts2是一个优雅的、用于创建企业级Java Web应用程序的 可扩展的框架。Struts 2采用WebWork设计核心，大量使用拦

3、 截器来处理用户的请求，从而允许用户的业务逻辑控制器与 ServletAPI分离。该框架旨在简化整个开发周期，从建设，部 署及维护所用的时间。体系结构如下：Spring作为开源的中间件，独立于各种应用服务器，甚至 无需应用服务器的支持，也能提供应用服务器的功能。Spring 是企业应用开发的“一站式”选择，并贯穿于表现层、业务层及 持久层。控制反转模式(AOP)的基本概念是：不创建对象，但 是描述创建它们的方11式。在代码中不直接与对象和服务连接，但在配置文件中 描述哪一个组件需要哪一项服务。容器(IOC)负责将这些联系 在一起。Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对 JD

4、BC进行了非常轻量级的对象封装，Hibernate可以在应用 EJB的J2EE架构中取代CMP,完成数据持久化的重任。 Hibernate功能强大，数据库无关性好，0/R映射能力强。系 统结构如下：应用开发平台的搭建开发基于Struts2+Spring+Hibemate 框架技术，充分结合利用这三种框架优势，无缝对接各数据库 厂商的数据库产品，可实现快速生成自定义业务组功能组件、 自定义表单等代码，汇集知识计算、跨媒体分析、混合增强智 能、群体智能、自主无人系统、语言语义处理、深度学习等功 能，实现封装、固化和复用，支持开放协议与各种行业标准。 结构如下：12(四)数据集中管理层规划数据集中管

5、理层是信息互传，远程管控的核心层，通过数 据缓存池临时存储数据，利用数据批处理程序定时持久化到后 台MYSQL数据库服务。其机制是对数据采集和边缘计算层上 传的数据信息和智能管控层下发的控制指令通过数据缓存池临 时存储，交互数据在缓存池内进行计算处理，不用频繁访问后 台数据库服务器，从而使监控数据到应用端的展示及控制下发 到基础设备的响应速度达到毫秒级别。数据缓存是介于应用程序和物理数据源之间，其作用是为 了降低应用程序对物理数据源访问的频次，从而提高了应用的 运行性能。缓存内的数据是对物理数据源中的数据的复制，应 用程序在运行时从缓13存读写数据，在特定的时刻或事件会同步缓存和物理数据 源的

6、数据。基本原理如下图：数据缓存池采用Redis数据缓存技术，是一个远程内存数 据库(非关系型数据库)，性能强劲，具有复制特性以及解决 问题而生的独一无二的数据模型。它可以存储键值对与5种不 同类型的值之间的映射，可以将存储在内存的键值对数据持久 化到硬盘，可以使用复制特性来扩展读性能，Redis还可以使 用客户端分片来扩展写性能。内置了复制(replication), LUA 脚本(Lua scripting) , LRU 驱动事件(LRUeviction), 事务(transactions )和不同级别的磁盘持久化(persistence ), 并通过Redis哨兵(Sentinel)和自动

7、分区(Cluster)提供高可 用性(high availability )。14. Redis缓存设计原则1 .数据模型.数据淘汰策略15.持久化方式(五)数据采集和边缘计算层规划数据采集和边缘计算层是由物联网智能网关、人体红外感 应器、人流量检测器、蹲位传感器、温湿度检测器、高清监控 系统、员工考勤设备及公众评价系统等组成，将各终端数据通 过4G移动网络传至智能内置网关，智能网关将各数据解析、 转换、计算并通过智能除臭机内置4G无线网络发送至数据集 中管理层。16智能网关设备高清监控系统.智能网关特点通过移动联网系统使智慧厕所的基础感知设备、智能监控 设备、智能物联网关设备等进行综合联网，

8、统一接入数据集中 管理层，实现集成各子系统的集成化、网络化、平台化。WIFE 4G以及5G等联网方式自由选择，根据用户的具 体需求结合技术性能、经济效益、用户体检等多方方面因素综 合考虑接入方式。具有很大的组网灵活性。1 .智能网关功能1.1 为智慧厕所各子系统提供局部网络连接集成，以数据 汇入数据集中管理层提供支撑；1.2 支持多种联网方式、多个运营商，WIFI、4G及5G等 联网方式可以选配；171.3 当流量或者时间已经达到设定的阀值或者流量不足情 况下可以通过监控平台通知管理者；1.4 接入方式模块化，当设备发生故障时，可以快速更换 新设备方式替换解决；1.5 可以对所采集的数据进行加

9、密传输，充分保护公众的 个人信息不泄露。（六）基础设施层规划基础设施是智慧厕所所需数据的源头，为保证数据的精准 可靠，为满足不同监控数据要求，规划基础设施如下：1 .基础设施拓扑图（配图）2 .蹲位传感器。采用无线红外+阻断技术，实时获取厕所 蹲位使用数据。3 .三合一气体传感器。用于实时获取厕所内空气指数信息。4 .电子显示屏。用于展示厕所内蹲位使用情况和空气指数 信息，同时可以显示播放宣教公益片等媒体信息。5 .主控主机。用于连接电子显示屏，实时接收后台数据信 息，展示在电子显示屏上。6 .智能网关。用于收集各传感器设上传的数据信息，经封 装、解析、计算和汇总数据后转发至上层服务端。187

10、 .无线4G-WIFI路由器。用于基础设备组网，是数据通讯 传输的纽带。8 .扫码取纸机。扫码出纸。出纸规则：每人每天按小时、 分钟可设置次数（任意设置）。四、实施方案智慧厕所是智慧城市的产物，智慧厕所的应用，不但缓解 当下公众在某些特定时段下、特定地方如厕排长队、找厕所困 难等问题，而且大大提高城市的文明程度。无形之中提高了城 市美誉度、知名度，从而潜在带动城市经济发展。（一）系统概述智慧厕所结合了物联网、大数据、云计算、网络传输、传 感器等技术，使传统厕所具备即时感知、准确判断和精确执行 的能力，解决了传统厕所服务过程中有关环境改善、成本控制、 人性化服务等方面的问题，实现了对城市厕所的高

11、效综合管理, 不仅提升了城市形象，能够为用户提供优质、高端、舒适的服 务。后续大数据分析和大数据挖掘，可为管理方合理安排厕所 厕位、人员合理调用、安全预警、厕所清洁质量把控等舆情信 息的实时获取及相关决策提供科学依据。19（二）系统技术方案1 .开放性智慧厕所系统从网络设计、应用设计到业务流程设计都要 符合开放性的原则，采用开放的技术和架构，在当前乃至今后 一段时间能代表先进和开放的技术路线，并支持各种主流的标 准。整个系统采用最新开发技术，支持跨平台的应用，因此能 够支持主流的Web服务器，对硬件和操作系统没有特殊要求。 同时，系统可以支持各种主流的数据库。2 .扩展性系统应具有较强的可扩展

12、性，能够处理未来变化和发展所 需而带来的功能、性能上的新要求，在平台总体的体系结构不 需做较大的改变的前提下，能够保证系统平滑升级和未来建设。系统的扩展性包括下面几个层次：1）数据的扩展可以利用可视化的工作界面，进行数据的增加，或通过数 据库管理工具，创建新的数据库、词典。2）应用的扩展考虑到和其他信息系统的连接，系统应具有良好的外接接 口，将来随着业务的不断扩充，整个系统中应能够方便地添加 新的业务模块，也是可扩充性的一个重要特征。20可以在可视化界面上直接集成其他应用系统；利用开放标准的应用开发接口可以进行更加个性化的二次应用开发;底层数据完全支持XML,可以实现不同系统间数据的交互；通过

13、增加相应的设备，系统能支持更大规模的集群和负 载均衡能力。另外，系统支持集群和负载均衡技术，可以通过 增加相应的设备，实现扩展。系统采用的所有硬件、软件的选型必须考虑可扩展性的要 求，应用开发必须为以后业务的发展预留接口。具有开放的、 采用国际通用标准的应用接口和数据接口。并为集成内部其它 应用系统提供良好的体系架构支持。系统应该具有灵活方便的扩充能力，这种可扩充性包括：1）增加新的数据源和数据类型2）增加新的处理方法、模型和步骤3）增加新的服务对象4）增加新的信息发布方式5）提高数据处理速度和能力6）增加硬件数量21.先进性在科学日新月异的今天，选择和设计应用系统的一个重要 原则就是先进性，

14、即该系统在满足实用性原则的基础上，能更 多更好的选用先进科技，预留与先进科技的接口和发展余地。采用当前成熟且先进的技术，保持系统硬件、软件、技术 方法和数据管理的先进性，从而保证高效率、高质量的应用。 同时具有较强的可移植性、可重用性，在将来能迅速采用最新 技术长期保持系统的先进性。为了保证系统能够在较长的一段时间之内仍能够在技术层 次上不落伍，确保技术的先进性和实用性，就要求建设基础系 统在技术上足够先进，使系统具有良好的可扩展性和灵活性， 以适应信息化的迅猛发展趋势，满足当前及未来平台建设应用 的需求。因此，本系统将采用目前先进的内容管理技术、信息 采集和智能处理技术、信息个性化服务等技术

15、，保证系统建成 后几年内不落后，并能够在将来迅速采用最新技术，予以升级。3 .安全稳定性系统要具有全面的安全管理体制，安全性包括软硬件系统 安全、应用安全、和网络通讯安全。系统安全、稳定、可靠的运行，首先取决于系统的整体设 计、网络结构、平台的选择以及应用程序的质量；其次，必须“厕所革命”中都积极运用互联网、物联网、云计算等创新手段 来优化公厕管理和服务，主要包括厕所使用引导、厕所环境监 测、厕所设备管理、厕所能耗管理、厕所云端综合管理等。随着我国城镇化建设步伐的不断加快，城市公共设施的智 能化，已是智慧城市建设的重要标志。公共厕所是城市公共服 务设施不可或缺的组成部分，是展示城市文明形象和公

16、共服务 水平的窗口。厕所虽小，却是社会文明和公共服务体系中的一 大短板，也是事关百姓民生不容忽视的关键小事。全面铺开 “厕所革命”，就是要不断提升城乡形象，推动社会文明进步， 让人民群众有更多的获得感和幸福感。3（二）规划原则智慧厕所是智慧城市的产物，结合了物联网、大数据、云 计算、网络传输、传感器等技术，使传统厕所具备即时感知、 准确判断和精确执行的能力，解决了传统厕所服务过程中有关 异味控制、节水节能、人性化服务等方面的问题，实现了对城 市厕所的精细化管理，提升城市形象，能够为市民和游客提供 优质、高端、舒适的服务。1.疏散人流，提供安全性考虑到各种特殊情况下的恢复机制和备份机制，以保证数

17、据的 一致性、完整性以及22灾难恢复；严格的管理制度也是系统稳定性的重要保证； 此外，完整的权限控制机制、信息安全也是保证安全的重要因 素。信息安全：首要考虑的是系统信息的安全性。该系统需要 以主动和被动两种方式来规划信息安全的功能。主动的方式就 是通过对用户警示的方式，降低人为主动泄密的概率；被动的 方式，就是需要对用户行为进行控制，防止恶意泄密行为发生, 包括用户浏览信息行为的记录，完备的权限管理控制等。用户 浏览信息的日志要保留至少半年时间。系统安全：阻止黑客，过滤病毒；软件单元、用户授权管 理；安全发布信息管理；数据安全和备份管理；网络网站监控 与管理。建立自动和半自动的安全备份机制，

18、保证数据的完整 性、一致性和可靠性。系统还能够支持较大并发用户或设备同时进行与数据库的 交互式的操作，并且相对占用较少的硬件资源。当意外事件发 生时，能通过快速的应急处理，实现故障修复，保证数据的完 整性，避免丢失重要数据。系统设计采取统一规划、分步实施 策略；在开发中，先易后难；能够做到系统全天安全可靠地运 行，并具有较强的容错性。同时系统将充分考虑运行时的应变 能力和容错能力，确保系统在运行时反应快速、安全可靠。在未来可靠性实施上，可借鉴双机和负载均衡等机制。23.易用性系统应具有可定制的、友好的客户化界面，易于使用和推 广，并具有实际可操作性，使用户能够快速地掌握系统的使用。 用户终端主

19、要采用浏览器方式操作。同时从系统的易用性来说，主要可以分成三个层次：1）快速部署：可以在最短的时间里，进行应用结构和功能 的定义、设计、实现；2）零客户端维护：除特殊的、必须的应用外，整个系统采 用B/S结构，所有的数据及应用都统一在服务器端维护，用户 端只要支持浏览器就可以完成全部操作；3）操作简便：采用成熟的产品和先进的系统设计理念，同 时应用设计遵循了简单实用的原则，做到对操作人员、使用人 员最低的技术门槛要求，简单培训可以进行操作，很多功能做 到了名称浅显、易懂，操作所见即所得；提供方便的后台管理系统，系统管理、页面风格调整灵活、简单。管理人员不需要 编写代码、制作复杂的页面，就可对系

20、统进行维护管理。4）模板支持：采用模板技术发布信息页面，使得系统应用、 检索页面的定制变得更加简单；5）系统易于维护：使用该系统如同使用IE浏览器一样容 易，且易于系统管理员维护。24.易管理性由于系统使用面广，系统稳定性和可用性要求高，因此还 必须具有良好的可管理和易于维护的特点。在系统设计中应采 用成熟先进的技术，降低维护成本；在系统功能实现上，功能 定义简单明了，流程清晰。一个完善的系统必然有一个完善的管理机制。完善的管理 机制中可维护性和可管理性是两点重要的考察指标。系统应该 具备安装方便、配置方便、使用方便等特点，同时要求有较强 的系统管理手段，系统能够合理地被配置、调整、监视及控制

21、, 保证系统的良好运作。5 .标准数据接口解决数据共享与数据转换问题，针对不同的数据格式的处理方式不同，可以通过接口进行数据共享，无缝对接。数据接口管理提供一系列的标准规范，对特定数据进行交 流，使得操作更灵活，提供的标准规范是经过封装的，应用程 序的接口函数，也可以是固定格式的数据文件，或是数据库形 式，保证数据的安全性。根据需要实现的功能和服务进行整体规划，使得数据接口 满足客户需求。设计时根据客户需求提供的服务和功能尽可能准确描述， 并遵循设计原则，提高数据接口的合理性和科学性。数据接口具有高容错性和高健壮性，以便提供合理的异常 处理机制。25面对随时处理的问题的需求，数据接口会随着这种

22、变化而 不断升级，具有可扩展性。6 .纯B/S结构本系统采用基于浏览器/服务器（B/S）的软件结构，系统 可以同时运行在局域网、广域网和互联网上，突破了传统客户 端/服务器（C/S）结构软件对带宽要求高且客户端安装和维护 工作量大的弊端。系统的安装与维护工作只需要在服务器端进 行，客户端免安装、免维护，真正实现了一次安装，全部运行,因而极大降低了系统软件的采购成本以及系统部署和维护的工 作量，实现了总体拥有成本（TCO）最小化。7 .分布应用，集中管理系统实现了“分布应用、集中管理”的运行模式。分布式的 应用模式符合智慧厕所地点分散、分布广泛的特点。同时所有 的智慧厕所都通过系统实行统一监管和

23、调度。（三）系统架构图设备网络拓扑图：26（配图）（四）系统详细介绍.系统运行环境云服务器端CPU内存硬盘操作系统客户端CPU内存存储操作系统1 .人机交互层功能.厕所前端系统功能面向市民、游客和厕所工作人员，通过大屏进行厕所信息 展示，显示当前厕所使用情况和厕所使用人员密度，推荐最近 空闲厕所距离和位置，使用宣传栏展现城市新面貌。（配图）天气及空气质量等显示显示当前天气预报，当前厕所氨气和硫化氢的空气指数， 当前厕所不同时间使用次数曲线图。1.1 厕所使用情况显示27显示当前厕所人流量信息和每个厕位使用情况，显示绿色 为空闲显示红色为忙碌，使用时常超过半小时则出现警告，可 派管理员去查看。1

24、.2 宣传栏显示宣传栏可以播放城市宣传及政府教育公益片等。1.3 .卫生点评市民和游客可以通过厕所内的点评器进行厕所卫生点评， 帮助改善用厕环境。2 .移动端小程序功能市民和游客可以通过微信小程序导航附近厕所位置，了解 厕所繁忙度及卫生环境；管理方不但可以通过微信小程序查看 厕所实时情况，同时可进行厕所环境卫生巡检工作。（配图）（配图）3 .智能管控层功能.云后台运维功能集实时监测、远程管控一体，可广泛应用于各级别公共厕 所，能有效实现设备管理，人员调配，远程互联、智慧监测等。（配图）281.1 基础数据管理用户信息管理用户管理是指在系统中设置与保存、用于授予用户合法登 陆和使用应用信息系统等

25、权限的用户信息，包括用户编号、姓 名、性别、家庭地址、手机号等信息。1.1.1.1 用户信息列表，显示已增加的用户信息。（配图）1.1.1.2 用户增加，在用户列表点击【创建】按钮进入增加 页面，输入用户编号、姓名、性别、家庭地址、手机号等信息 进行用户增加操作。（配图）1.1.1.3 用户修改，在用户列表选中想要修改的用户，点击 【修改】按钮进入用户修改页面（同用户增加页面），输入用 户编号、姓名、性别、家庭地址、手机号等信息进行修改操作。1.1.1.4 用户删除，在用户列表页面选中想要删除的用户， 点击【删除】按钮，进行用户删除操作。1.1.2 设备信息管理29设备信息管理指以厕位为单位，

26、对厕所内部传感设备除臭 机、网关等设备信息进行增删改查，包括厕所编号、厕所名称、 设备号、设备名称、设备类型、设备状态等。1.1.2.1 设备信息列表，显示已添加的设备信息。（配图）1.122设备信息增加，在设备列表点击【创建】按钮进入 增加页面，首先输入厕所网管信息，然后点击传感器信息中 【创建】按钮，打开传感器增加页面，输入厕所性别、设备号、 设备类型、设备名称、设备状态等信息，进行设备增加操作。（配图）（配图）设备信息修改，在设备信息列表选中想要修改的厕 所设备记录，点击【修改】按钮进入修改页面（同设备信息增 加页面），可修改厕所设备网管信息；修改传感器信息时，选 中传感器信息列表中的想

27、要修改的记录，然后点击传感器信息 页面【修改】按钮，打开传感器修改页面（同传感器增加页 面），进行设备增加操作；删除传感器信息时，选中传感器信 息列表中的想要删除的记录，点击传感器信息页面中【删除】 按钮进行传感器信息删除操作。301.124设备信息删除，在设备信息列表选中想要删除的设 备记录，在设备信息列表页面点击【删除】按钮，进行设备删 除操作。厕所信息管理厕所管理是对管辖区域内的所有厕所信息的管理，包括厕 所编号、厕所名称、英文名称、标志性建筑等信息的增删改查 操作。1.131 厕所信息列表，显示已添加的厕所信息。（配图）1.132 厕所信息增加，在厕所信息列表点击【创建】按钮 进入增加

28、页面，首先输入厕所位置信息，然后点击厕所详细信 息中【创建】按钮，打开厕所详细信息增加页面，输入厕所性 别、蹲位等信息，进行厕所增加操作。（配图）（配图）1.133 .3厕所信息修改，在厕所信息列表选中想要修改的厕 所记录，点击【修改】按钮进入修改页面（同厕所信息增加页 面），可修改厕所信息；修改厕所详细信息时，选中厕所详细 信息列表中的想要修改的记录，然后点击厕所详细信息页面 【修改】按钮，打开厕所详细信息修改页面（同厕所详细信息 增加页面），进行厕所蹲位增加操作；删除厕所详细信息时， 选中厕所详细信息列表中的想要删除的记31公厕门口架设电子显示屏，显示天气、温湿度及厕所厕位 实际使用情况，

29、市民和游客通过这种直观的方式就可以了解、 判断哪个厕位可用，可有效的疏导人流，提高卫生间的使用效 率，防止人群过于集中发生意外。2 .智能环保，提高用户体验智慧厕所作为先机技术的代表，不仅能够给进入厕所的市 民和游客提供便利，还可以使得厕所的服务更先进、更智能化、 更人性化。市民和游客可通过客户评价系统，对厕所的整体环 境进行评价。结合气体传感器，实时监控厕所内有害气体空气 含量，智能喷洒空气净化剂，为市民和游客提供更优质的如厕 环境。清洁人员也可以通过显示屏知道卫生间是否有人，方便 卫生打扫，避免与市民和游客产生不必要的尴尬和矛盾。3 .实用与宣教相结合为市民和游客提供良好如厕环境的同时，还

30、为宣教工作提 供一个展示播放平台，可以播放城市宣传及政府教育公益片等。 同时还可以投放第三方广告商的广告，带来一定经济效益。4 .数据汇总监控，便于管理为公共设施管理者提供监控管理平台，显示管辖区域内智 慧厕所的服务人员调度信息和清洁打扫记录，便于管理公厕服录，点击厕所详细信息页面中【删除】按钮进行厕所详细信息删除操作。1.134厕所信息删除，在厕所信息列表选中想要删除的厕 所记录，在厕所信息列表页面点击【删除】按钮，进行厕所删 除操作。厕所负责人管理系统可为每个厕所分配厕所负责人，也可对厕所负责人信 息进行增删改查操作。I 厕所负责人信息列表，显示已添加的厕所负责人信 息。（配图）II .4

31、.2厕所负责人增加，在厕所负责人信息列表点击【创 建】按钮进入增加页面，输入厕所名称、厕所性别、负责人姓 名等信息进行厕所负责人增加操作。（配图）III .4.3厕所负责人修改，在厕所负责人列表选中想要修改 的负责人，点击【修改】按钮进入厕所负责人修改页面（同厕 所负责人增加页面），输入厕所名称、厕所性别、负责人名称 等信息进行修改操作。IV 厕所负责人删除，在厕所负责人列表页面选中想要 删除的负责人，点击【删除】按钮，进行厕所负责人删除操作。1.2 厕所管理32显示当前区域内所有的厕所位置分布图，显示所有厕所的 预警信息，显示厕所空气质量、人流量一览表及时段波峰图。（配图）厕所预警信息页面顶

32、部显示区域内所有厕所的安全预警数、设备预警数 和人流量统计。1.2.1 厕所位置分布图页面中部显示区域内厕所位置分布图，可点击某个厕所点 查看厕所信息，地图上的厕所点跳动时表明该厕所点需要清扫。1.2.2 厕所空气质量信息页面左侧显示区域内所有厕所的空气质量一览，同时统计24小时时段内有害气体波峰图。1.2.3 厕所人流量信息页面右侧显示区域内所有厕所的人流量一览，同时统计24小时时段内人流量波峰图。125预警提示信息页面底部显示区域内所有厕所的预警信息一览，内容包括 预警类型、厕所名称、负责人、电话、预警发送时间、预警内 容等信息。1.3 人员调度33显示当前厕所空气质量和打扫记录，地图上跳

33、动的坐标点 表示该厕所需要清洁打扫，同时可查看各厕所工作人员统计表 及工作人员的工作状态。（配图）131厕所位置分布图页面中部显示区域内厕所位置分布图，可点击某个厕所点 查看厕所信息，地图上的厕所点跳动时表明该厕所点需要清扫。1.3.1 厕所空气质量信息页面左侧显示区域内所有厕所的空气质量信息，同时显示 所有厕所负责人人数统计柱状图，便于查看负责人人数分配是 否合理。1.3.2 厕所清洁人员工作信息页面左侧显示区域内所有厕所的清洁工作人员信息，内容 包括姓名、工作状态、所属厕所等信息。1.3.3 厕所清洁人员考勤信息页面可查看各厕所工作人员的考勤打卡信息，便于统计工作人员的忙闲情况、清洁频次等

34、信息。1.4 设备预警根据厕所各设备传感器反馈数据，展示预警中和维修中的 设备，地图上跳动的坐标点表示存在损坏设备的厕所，同时显 示预警设备情况设备数量统计和设备损坏率。（配图）34141设备预警、维修信息页面顶部显示区域内所有厕所预警中和维修中的设备数。1.4.1 厕所位置分布图页面中部显示区域内厕所位置分布图，可点击某个厕所点 查看所选厕所的设备数量、预警和维修等信息，地图上的厕所 点跳动时表明该厕所点存在预警或维修设备。1.4.2 预警设备情况信息页面左侧显示区域内所有厕所的空气质量信息，以及预警 设备情况信息一览，内容包括设备名称、设备位置、预警时间、 备注等信息。1.4.3 设备数量

35、及损坏率统计页面右侧显示区域内所有厕所的设备数量柱状图，同时显 示区域内所有厕所设备的损坏率统计饼状图。1.5 安全预警根据系统检测蹲位使用时间超长（超过40分钟）、空气 质量超标数值，展示管辖区域内厕所的安全预警信息，地图上 跳动的坐标点表示存在安全预警的厕所，同时显示历史预警情 况。（配图）151设备预警、维修信息页面顶部显示区域内所有厕所预警中和维修中的设备数。152厕所位置分布图35页面中部显示区域内厕所位置分布图，可点击某个厕所点 查看所选厕所的设备数量、预警和维修等信息，地图上的厕所 点跳动时表明该厕所点存在预警或维修设备。153历史预警情况信息页面左侧显示区域内所有厕所的空气质量

36、信息，当日预警 总数以及历史预警情况曲线图。154当日预警和紧急呼救情况页面右侧显示区域内所有厕所当日预警一览，内容包括预警位置、预警时间、负责人、电话、预警操作类型等信息。2 .监控中心功能通过监控中心，实时的监控每个厕所的空气，人流等情况, 做到实时预警，实时解决问题。（配图）厕所位置分布图页面中部显示区域内厕所位置分布图，可点击某个厕所点 查看该厕所环境检测和人流量信息，地图上的厕所点跳动时表 明该厕所点存在预警信息，点击详情可跳转查看该厕所点具体 信息。2.1 厕所环境和人流量情况页面左右两侧定时刷新显示厕所点的环境检测、人流量信 息和线状节点统计图。36厕所预警提醒信息页面底部显示区

37、域内所有厕所的预警提醒信息一览，内容 包括预警类型（空气指数和人流量）、厕所名称、负责人、电 话、预警时间和预警内容等信息。3 .大数据分析功能基于数据集中管理层所采集和处理后的历史人流量和气体 数据按不同时间维度进行分析，有利于厕所管理方对厕所人流 峰值情况和环境卫生情况等进行精准掌控，以便后续对厕所环 境进行合理有效地改善。（配图）.数据集中管理功能采用Redis缓存技术，实时采集各类前端设备信息数据， 实现数据的自动化接入、清洗加工、数据仓库构建、元数据管 理、数据地图以及数据治理、安全控制等功能，满足功能如下:3.1 大数据提取分析需求；4满足大数据聚合需求；4满足多业务数据交互、流转

38、需求；业务移动化需求；4满足大数据应用创新需求。3.2 数据清洗 37主要完成数据信息丢失的反补，数据信息错误的修正，数 据去掉原始数据中的不符合规则和值域的数据，或者分离到隔 离区以备份或者修正。3.3 数据集成将多个数据源中的数据整合按照一定规则放在一起，其中 表示同一个关系或者对象的需要融合成一个对象存储起来。3.4 数据变换将原始的数据通过按照需求整合成为报表或者数据挖掘模 型需要的输入格式，比如横表转纵表，多对象多特征关联结合 等等。3.5 数据规约将原始数据按照某些应用需求重新组织，比如数据需要长 周期大量存储但是又不想消耗太多的成本，那么可以采取压缩 存储方式，又比如某些特征值域

39、范围需要离散化才能够更好的 适配算法模型。3.6 数据仓库创建将源头多源数据整合之后按照业务对象拆分打散建模拆分, 形成业务最小单元化的数据对象层，基于对象层按照业务建模 组合称为模型层，从模型层将数据模型打通构建业务应用层的表结构和数据模型，以直接推送到在线业务系统使用或者构建 数据服务API共在线业务调用。3.7 元数据管理38为管理员提供可视化界面的数据管理和数据质量管理工具, 可操作，可运维。数据质量可实时可监控。可以在线查看每个 数据表的数据情况，分区情况，数据日期，使用频次等等。3.8 数据质量管理数据质量管理提供波动检查，平衡性检查，阈值检查，有 效性，一致性核查，并根据检查结果

40、提供可选的告警形势，比 如邮件推送等。提供数据质量稽核规则统一配置，并支持对质 量规则的定义和任意节点的附加。根据时间发生的顺序，可分 为事前质量检查、事中运行监控、事后归纳总结，并能对各过 程中所产生事件及信息形成告警信息，通过短信或邮件的形式 进行发送。3.9 据安全与隐私保护为了保证数据平台的数据安全性，需要对不同层级数据访 问者，如数据分析人员、数据管理人员、数据测试人员等，在 保证数据逻辑完整性的前提下采用差异化的数据呈现方式。这 需要对数据中个人身份信息和敏感信息，通过脱敏规则进行数据的变形，实现敏感隐私数据的可靠保护，即数据脱敏技术。模糊化的方式包括如下几种形式：数据替换-以虚构

41、数据代替 真值。截断、加密、隐藏或使之无效-以“无效”或*代替真 值。随机化-以随机数据代替真值。偏移-通过随机移位改变数 字数据。字符子链屏蔽-为特定数据创建定制屏蔽。限制返回 行数-仅提供可用回应的一小部分子集。3.10 据生命周期管理39对数据从上线、使用到下线整个生命周期的使用情况进行 跟踪、记录和操作。功能包括：数据生命周期判定原则定义、 生命周期查询/更改、数据生命周期监控、过期数据销毁等。4 .数据采集与边缘计算功能满足敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与 隐私保护等方面的需求。通过大范围、深层次的数据采集，以 及异构数据的协议转换与边缘处理，构建大数据平台的数据基 础

42、。一是通过智能网关接入不同设备、系统和产品，完成对设 备、人员、安全、环保、环境等相关海量数据的采集；二是依 托协议转换技术实现多源异构数据的归一化和边缘集成，减小 数据中心计算压力；三是利用边缘计算设备实现底层数据的汇 聚处理，并实现数据向上层平台的集成，通过预处理降低对网 务人员，合理安排公厕清洁工作。同时实时监控分析管辖区域 内智慧厕所的人流量、空气质量（氨气和硫化氢含量）等数据, 并提供预警功能。二、整体规划（一）整体概述针对目前公共厕所所面临的实际情况，根据当下最热门的 运营概念“互联网+”，结合最前沿的互联网、物联网、人工智 能、生物智能、光伏发电等先进的技术，着眼于公共智慧厕所

43、未来以实现智能化识别、定位、监控和管理的发展趋势，推出 智慧厕所整体解决方案。智慧厕所以更方便体贴的体验服务大众，提高智慧厕所管 理单位的经营效益，更加方便于智慧厕所服务单位的日常管理。 我们要做的努力就是提高城市公共服务水平，提升城市的品牌 形象。（二）设计依据安全性：对接入系统的传感器、智能仪表、采集站、采集 网关、DCS子系统等进行严格的接入身份认证和权限控制； 对数据访问执行5严格的权限控制和范围隔离；对使用用户进行严格的准入 管理和身份认证，对用户访问权限进行严格范围控制。提供运络的压力并解决传输时延问题。可达5万设备同时并发，2秒 实时响应。功能如下：4.1 边缘接入接入各类传感器

44、、系统，实现智慧厕所内分布的任意设备 的数据接入与指令下发；设备具备自感知能力，智能化的接入 智慧厕所系统。4.2 协议转换提供工业常见的Modbus、OPC、CAN等各协议的数据接 入与协议转换，基于硬件设备兼容RJ45、232、485等工业接 口。并对外提供MQTT、HTTP(s)等多种通信协议。4.3 数据计算40提供所见即所得的数据处理过程的可视化设计，包括实时 的数据转换、数据清洗(字符转换、去重、去乱码、长度控制 等，实现数据标准化)、聚合计算等，为平台端提供统一规则 的数据结果，为智慧厕所现场提供轻量级的本地计算服务，以 支持现场电子显示屏应用。4.4 数据通讯与智慧厕所系统端提

45、供TCP、HTTP的上下行通道，保障数据实时、稳定的通信传输。4.5 设备管理极简的终端设备安装过程，提供在线的设备注册、状态检测、运行管理以及注销等操作，零基础管理百万级终端设备。4.6 安全认证具备完整公钥、私钥认证机制，提供单一或批量边缘设备 认证校验过程。4.7 状态报告提供接入设备的完善的状态检测、性能分析、健康状态的 评估。5 .基础设施层设备管理主机+网关工业级机型，采用工业级嵌入式处理器，拥有更好的稳定 性，适用更恶劣的环境。设备接收男、女厕入口的客流统计数 据，接收各种环境数据，并对数据进行分析、整理上传至云平 台，设备可接LED或LCD大屏，显示厕所平面图和相关信息 展示；

46、支持接入各种通讯协议；41支持云端平台的远程管理，能管理各种传感器设备的升级、 运行状态监管等。62厕位引导大屏采用大屏液晶电视，用于显示当前厕所环境情况和使用人 员密度，显示当前厕所空闲蹲位信息，同时播放宣教公益广告, 展现城市新面貌。6.3 蹲位状态感应器蹲位状态感应器，采用无线红外动作捕捉模块+无线红外 感应模块+红外阻断技术+zigbee无线传输，无线红外动作捕捉 模块用于感知是否有人如厕，有人如厕则触发红外感应模块， 利用红外阻断技术感知如厕过程是否结束，数据通过zigbee 模块进行无线传输。此传感器的特点是数据精准，高效节能， 感知距离可根据厕位大小实时调整。6.4 厕位状态显示

47、灯亚克力材质led指示灯，内置zigbee模块，可10控制或 无线zigbee控制，12V0.5A有线供电，通过红绿灯指示厕位有 人无人。6.5 4合一气体传感器采用控制电位电解法原理，其构造是在电解池内安置了三 个电极，即工作电极，对电极和参比电极，并施加以一定的极 化电压，更换不同气体的传感器并改变极化电压数值，即可测 量出不同的有毒有害气体。被测气体透过薄膜到达工作电极， 发生氧化还原反应，传感器此42时将有一微小电流输出，此电流与有毒有害气体浓度成正 比关系，这个电流信号经采样处理转变为电压，电压信号再经 过放大后进行电压电流转换，并把有毒有害气体检测范围内的 含量（ppm值）转换成420mA标准信号输出。包括温湿度 传感器，氨气检测仪和硫化氢检测仪。6.6 扫码纸巾机缺纸自动报警提示；密封储纸、避免二次污染；可调节出 纸次数及长度，可统计用纸量；无线4G-WIFI路由器（五）设备参数.管理主机+网关主板CPU显示类型内存存储43供电方式操作系统工作环境尺寸通讯速率发射功率无线通讯协议有线通讯协议 工作环境温度 工作环境湿度1 .厕位引导大屏品牌屏幕比例分辨率能效等级屏幕类型屏幕尺寸接口类型接收制式网络连接方式工作环境.蹲位状态感应器测量范围检测方式使用寿命44供电方式输出方式上传周期准确率工作环境长期存储环境