公厕健康空气智能化方法及系统

摘要

本发明属于公共设施卫生领域，涉及公厕用通风设备，具体涉及公厕健康空气智能化方法及系统。本技术方案的公厕健康空气智能化系统包括数据采集模块、数据处理模块和执行模块，当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定阈值时，并且数据采集模块探测的空气湿度高于公厕空气湿度的规定阈值时，所述数据处理模块开启干燥系统。本系统能够探测并清除干扰气体感应器探头检测准确度的因素，从而更高效和智能化地保持公厕内空气的健康卫生程度。本技术方案可以应用到“智慧城市”的智能化公厕的建设实践中。

权利要求

1.公厕健康空气智能化系统，包括数据采集模块、数据处理模块和执行模块，其特征在于，

所述数据采集模块包括气体浓度感应终端和湿度检测终端，所述气体浓度感应终端用于探测公厕中污染气体的浓度，所述污染气体包括氨气，所述湿度检测终端用于探测公厕中的空气湿度；

所述执行模块用于接收并执行数据处理模块的命令，包括氨气排风系统和干燥系统，所述干燥系统用于干燥气体浓度感应终端以及气体浓度感应终端周围空气；

所述数据处理模块用于监测数据采集模块探测的数据并向执行模块发出命令，当数据采集模块探测的氨气浓度高于公厕氨气浓度的规定上限时，开启氨气排风系统，当数据采集模块探测的氨气浓度低于公厕氨气浓度的规定下限时，关闭氨气排风系统；当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定阈值时，并且数据采集模块探测的空气湿度高于公厕空气湿度的规定阈值时，所述数据处理模块开启干燥系统；

所述气体浓度感应终端包括硫化氢浓度探测单元，所述硫化氢浓度探测单元包括硫化氢浓度感应器、STC芯片和LoRa无线通信模块；公厕中的便器设置于一带隔间门的隔间中，所述硫化氢浓度感应器用于探测隔间内硫化氢气体浓度；硫化氢浓度感应器探测隔间内的硫化氢气体浓度信息并将硫化氢气体浓度信息传递给STC单片机，硫化氢气体浓度信息通过STC单片机处理后，LoRa无线通信模块向数据处理模块发送硫化氢气体浓度信息；

所述执行模块还包括硫化氢排风系统，硫化氢排风系统包括LoRa无线通信模块、STC单片机、继电器和换气扇，所述换气扇位于隔间内；LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制继电器来开启或关闭换气扇；

所述数据处理模块将硫化氢浓度感应器探测的硫化氢浓度数据与公厕硫化氢浓度的规定阈值进行比较，当硫化氢浓度感应器探测的硫化氢浓度高于公厕硫化氢浓度的规定阈值时，开启硫化氢浓度感应器所探测的隔间的换气扇，换气扇运行规定时长；

所述硫化氢浓度探测单元还包括香氛机，所述香氛机固定在隔间中；所述隔间由连接隔板、锁合隔板、公厕墙壁和隔间门围成，所述隔间门为内开式,连接隔板和锁合隔板分别位于隔间门两侧，隔间门与连接隔板转动连接；隔间门的靠近锁合隔板的侧面上固定有海绵，锁合隔板靠近隔间门的一面上设有盲孔，从盲孔底部到盲孔口依次设有弹性件和硫化氢浓度感应器，硫化氢浓度感应器与弹性件固定连接；所述弹性件包括金属块，金属片和弹簧，金属块的一面固定在盲孔底部，金属块远离盲孔底部的一面开设有凹槽，弹簧的一端固定在凹槽中，另一端固定在金属片的一面上；当隔间门关闭时，硫化氢浓度感应器的探测端陷入所述海绵中，金属片与金属块接触并开启香氛机，所述金属片和所述金属块均由导电材料制成。

2.根据权利要求1的公厕健康空气智能化系统，其特征在于，公厕空气湿度的规定阈值的范围为30-80％，公厕氨气浓度的规定上限为0.25mg/m3，公厕氨气浓度的规定下限为

0.15mg/m3，氨气排风系统处于开启状态的持续时间的规定阈值的范围为5-20min。

3.根据权利要求2的公厕健康空气智能化系统，其特征在于，所述气体浓度感应终端包括氨气浓度探测单元，所述氨气浓度探测单元包括氨气浓度感应器、STC单片机和LoRa无线通信模块；氨气浓度感应器悬挂在公厕天花板上，用于探测公厕中氨气浓度并将包含氨气浓度的信息传递给STC单片机，STC单片机控制LoRa无线模块将信息发送到数据处理模块；

所述湿度检测终端包括湿度感应器、STC单片机和LoRa无线通信模块；湿度感应器悬挂在公厕天花板上，湿度感应器探测公厕内空气湿度，并将包含空气湿度的信息传递给STC单片机，STC单片机控制LoRa无线通讯模块将信息发送到数据处理模块。

4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的公厕健康空气智能化系统，其特征在于，所述氨气排风系统包括LoRa无线通信模块、STC单片机、继电器和换气扇；LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制继电器来开启或关闭换气扇；

所述干燥系统包括LoRa无线通信模块、STC单片机、加热器和继电器；LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制继电器来开启或关闭所述加热器；若干加热器悬挂在天花板上，所述加热器围绕氨气浓度感应。

5.根据权利要求4的公厕健康空气智能化系统，其特征在于，所述执行模块还包括工作人员终端，所述工作人员终端包括显示设备、LoRa无线通信模块和STC单片机；LoRa无线通信模块接收数据处理模块信号并将信号传递给STC单片机，信号通过STC单片机处理后将信息在显示设备上展示给工作人员。

6.根据权利要求5的公厕健康空气智能化系统，其特征在于，所述数据处理模块包括STM微控制器，数据采集模块传来的信息经STM微控制器处理后，STM微控制器向执行模块发送命令。

7.根据权利要求6的公厕健康空气智能化系统，其特征在于，所述加热器固定设置在一金属网中，所述金属网内设有固体香水。

8.根据权利要求7的公厕健康空气智能化系统的方法，其特征在于，当数据采集模块探测的氨气浓度高于公厕氨气浓度的规定上限时，数据处理模块开启氨气排风系统，当数据采集模块探测的氨气浓度低于公厕氨气浓度的规定下限时，数据处理模块关闭氨气排风系统；当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定值时，并且数据采集模块探测的空气湿度高于公厕空气湿度的规定值时，所述数据处理模块开启用于干燥气体浓度感应终端的干燥系统。

说明书

公厕健康空气智能化方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于公共设施卫生领域，涉及公厕用通风设备，具体涉及公厕健康空气智能化方法及系统。

背景技术

[0002] 公厕卫生是城乡文明建设的重要方面，景区、城市和农村都需要加强卫生公厕的建设，以努力补齐这块影响群众生活品质的短板。为全面提升公厕管理水平、建立管理长效机制、全面建设现代新都市，打造“智慧城市”的智能化公厕成为当前亟待解决的问题。

[0003] 中国专利CN104294900B(公厕健康空气智能化方法及系统)公开了技术方案：在每个便器或者便器附近或者在每组便器区通过设置氨气探头和硫化氢探头和局部吸排风口对每个便器或者每组便器区附近的污浊空气进行探测和吸排。但上述技术方案存在以下问题：当空气中湿度较高时，空气中的水分会在气体感应器探头处凝结，公厕中气体污染物(特别是氨气)为水溶性气体，氨气溶解在气体感应器探头处的凝结水中，会影响探测结果的准确性。另外，当环境中有较多氨气分子和水分子存在时，氨分子与水分子结合生成碱性更强的NH4OH 分子，其更容易与探头内化学物质发生反应而夺去质子从而产生电流，导致探头检测到的氨气浓度数值高于实际水平。现有技术的方案没有提出解决上述问题的方法，导致探测结果不准确。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供公厕健康空气智能化系统，本系统能够探测并清除干扰气体感应器探头检测准确度的因素，从而更高效和智能化地保持公厕内空气的健康卫生程度。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

[0006] 公厕健康空气智能化系统，包括数据采集模块、数据处理模块和执行模块：

[0007] 所述数据采集模块包括气体浓度感应终端和湿度检测终端，所述气体浓度感应终端用于探测公厕中污染气体的浓度，所述污染气体包括氨气，所述湿度检测终端用于探测公厕中的空气湿度；

[0008] 所述执行模块用于接收并执行数据处理模块的命令，包括氨气排风系统和干燥系统，所述干燥系统用于干燥气体浓度感应终端以及气体浓度感应终端周围空气；

[0009] 所述数据处理模块用于监测数据采集模块探测的数据并向执行模块发出命令，当数据采集模块探测的氨气浓度高于公厕氨气浓度的规定上限时，开启氨气排风系统，当数据采集模块探测的氨气浓度低于公厕氨气浓度的规定下限时，关闭氨气排风系统；当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定阈值时，并且数据采集模块探测的空气湿度高于公厕空气湿度的规定阈值时，所述数据处理模块开启干燥系统。

[0010] 采用上述技术方案，技术原理为：当氨气浓度超过规定上限时，开启排风系统，加强公厕内的气体流动，并与公厕外空气发生交换，可以较为有效地排出公厕内的氨气；当公厕内氨气低于规定下限的时候，关闭排风系统，以达到节约能源的目的。

[0011] 氨气分子和水分子在空间中进行布朗运动，在氨气浓度和湿度同时较高的情况下氨气分子和水分子相遇的概率高，氨气和水分子反应生成NH4OH，该物质能更快地促进气体浓度感应终端的化学物质发生反应，产生更强的电流信号，使得气体浓度感应终端的探测值高于实际值。另外，水分子在气体浓度感应终端处冷凝(一般空气湿度在70％以上，出现此种情况)，氨气溶于水中，使得气体浓度感应终端持续探测从冷凝水中散发出的氨气(气体浓度感应终端不能有效探测空气中的氨气浓度，灵敏度下降)，也使得气体浓度感应终端的探测值高于实际值。

[0012] 在氨气排风系统无故障、公厕结构设计合理的情况下，氨气浓度和湿度同时较高是导致气体浓度感应终端探测准确性和灵敏度降低的原因，但并不意味着出现氨气浓度和湿度同时较高，就会出现气体浓度感应终端探测准确性和灵敏度降低的问题。所以本公厕健康空气智能化系统采用的判定因素之一为“氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定阈值”，该因素包含两个方面的信息：(1)公厕内出现了氨气浓度较高的事件；(2)在氨气排风系统无故障的情况下，气体浓度感应终端探测的氨气浓度值长时间不能下降至规定下限。再加上公厕内湿度较高这一信息，综合三方面的信息可以判定，气体浓度感应终端探测准确性和灵敏度受到了湿度的影响，需要对气体浓度感应终端进行干燥处理。

[0013] 在氨气排风系统无故障、公厕结构设计合理的情况下，在氨气排风系统长时间运作和室内湿度较高的情况下，开启干燥系统对气体浓度感应终端以及其周围空气进行干燥。干燥操作可以蒸发气体浓度感应终端上冷凝的水分，也可以清除该终端周围空气里的水分，使气体浓度感应终端能够更为准确和灵敏地探测公厕内的氨气含量。

[0014] 在本技术方案中，空气湿度在本技术方案中指的是相对湿度，相对湿度是用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比的百分数表示，取整数。气体浓度感应终端是通过电化学反应探测公厕中污染气体的浓度，属于现有技术中的常规手段。

[0015] 有益效果：

[0016] 现有技术通常不将氨气浓度和空气湿度关联起来，忽略了氨气分子和水分子的相互作用。通常只要湿度超过一定值便采用室内整体除湿的方式，但上述操作比较耗费能源，且不能很快达到增加气体浓度感应终端的准确性和灵敏度的作用。发明人发现，在氨气排风系统无故障、公厕结构设计合理的情况下，长时间运行排风换气系统，气体浓度感应终端探测的室内氨气浓度值不能达标，且室内空气湿度较大，说明空气中氨气分子和水分子相互作用影响了气体浓度感应终端的准确性和灵敏度，需要对气体浓度感应终端进行干燥处理。决定是否要对气体浓度感应终端进行干燥处理的因素有两个：氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定值(提供两方面信息)和空气湿度超过规定值。同时分析两个因素可以更为准确的反应气体浓度感应终端是否出现了干扰其探测准确性和灵敏度的问题。

[0017] 本技术方案采用了专设的干燥系统用于干燥气体浓度感应终端以及气体浓度感应终端周围空气，不但能够干燥气体浓度感应终端上的冷凝水，还可以干燥该终端周围的空气，提高探测准确性和灵敏度。气体浓度感应终端属于精密仪器，不能对其长期进行干燥处理，以免影响其使用寿命和检测准确性。并且长期进行干燥处理也比较消耗能源，而本技术方案通过多因素分析判断需要进行干燥处理的时机，在特定的情况下对气体浓度感应终端进行干燥处理，节约了能源，对气体浓度感应终端具有保护作用。

[0018] 综上所述，本技术方案的有益效果在于：

[0019] (1)发现了氨气浓度和湿度同时较高是导致气体浓度感应终端探测准确性和灵敏度降低的可能的原因。

[0020] (2)通过两个因素综合判断气体浓度感应终端探测是否需要干燥处理(氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定值和空气湿度超过规定值)，判定的准确性更高。

[0021] (3)在特定的情况下对气体浓度感应终端进行干燥处理，节约了能源，对气体浓度感应终端具有保护作用。

[0022] 进一步，公厕空气湿度的规定阈值的范围为30-80％，公厕氨气浓度的规定上限为 0.25mg/m3，公厕氨气浓度的规定下限为0.15mg/m3，氨气排风系统处于开启状态的持续时间的规定阈值的范围为5-20min。

[0023] 采用上述技术方案，湿度超过30％，空气中有一定量的水分子进行布朗运动，如果此时氨气分子的量也较多(公厕内氨气浓度较高)，氨气分子和水分子相遇的几率高，氨气和水分子反应生成NH4OH，该物质能更快地促进气体浓度感应终端的化学物质发生反应，产生更强的电流信号，使得气体浓度感应终端的探测值高于实际值。空气湿度上升至70％以上，水分子出现冷凝，可能会附着在气体浓度感应终端的探头上，影响测量结果。可以根据公厕的实际卫生情况和环境温度等因素选择适合的公厕空气湿度的规定值。

[0024] 公厕氨气浓度的规定上限的数值0.25mg/m3小于《GB-T 17217-1998城市公共厕所卫生标准》中公厕氨气浓度的规定超标值。该浓度值的氨气在湿度较大的情况下，氨气分子和水分子易发生反应，会影响气体浓度感应器的准确性和灵敏度。公厕氨气浓度的规定下限为 0.15mg/m3，公厕氨气浓度低于此值，使用者可以有较为舒适的使用环境。

[0025] 进一步，所述气体浓度感应终端包括氨气浓度探测单元，所述氨气浓度探测单元包括氨气浓度感应器、STC单片机和LoRa无线通信模块；氨气浓度感应器悬挂在公厕天花板上，用于探测公厕中氨气浓度并将包含氨气浓度的信息传递给STC单片机，STC单片机控制 LoRa无线模块将信息发送到数据处理模块；

[0026] 所述湿度检测终端包括湿度感应器、STC单片机和LoRa无线通信模块；湿度感应器悬挂在公厕天花板上，湿度感应器探测公厕内空气湿度，并将包含空气湿度的信息传递给STC 单片机，STC单片机控制LoRa无线通讯模块将信息发送到数据处理模块。

[0027] 采用上述技术方案，氨气的密度小于空气平均密度，尿液遇空气发生反应产生氨气之后，氨气向公厕上方的空间移动，所以将探测氨气的氨气浓度感应器固定设置公厕天花板上。湿度感应器悬挂在天花板上，位置较高可避免公厕中洗手池和便器中用水对湿度感应器的影响，也可以防止人员触碰感应终端造成感应终端损坏或者影响探测。

[0028] 进一步，所述氨气排风系统包括LoRa无线通信模块、STC单片机、继电器和换气扇；LoRa 无线通信模块接收到来自于数据处理模块的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC 单片机对信号进行处理后，控制继电器来开启或关闭换气扇；

[0029] 所述干燥系统包括LoRa无线通信模块、STC单片机、加热器和继电器；LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制继电器来开启或关闭所述加热器；若干加热器悬挂在天花板上，所述加热器围绕氨气浓度感应。

[0030] 采用上述技术方案，在氨气浓度超标或者水分子影响气体感应器的准确度和灵敏度的情况下，可实现智能化的排风换气和干燥除水。

[0031] 进一步，所述执行模块还包括工作人员终端，所述工作人员终端包括显示设备、LoRa 无线通信模块和STC单片机；LoRa无线通信模块接收数据处理模块信号并将信号传递给STC 单片机，信号通过STC单片机处理后将信息在显示设备上展示给工作人员。

[0032] 采用上述技术方案，在执行模块设置工作人员终端，工作人员可以及时了解公厕中的卫生情况，并根据公厕的卫生情况和智能化设备运行情况来决定是否对公厕进行人工干预。

[0033] 进一步，所述数据处理模块包括STM微控制器，数据采集模块传来的信息经STM微控制器处理后，STM微控制器向执行模块发送命令。

[0034] 采用上述技术方案，STM微控制器具有节能、兼容性强、性价比高等优点。

[0035] 进一步，所述加热器固定设置在一金属网中，所述金属网内设有固体香水。

[0036] 采用上述技术方案，金属网中的固体香水可以在加热的情况下更快的散发香味，可利用热能达到掩盖公厕内异味的功能，固体香水为固体吸附剂吸附香精后制成。

[0037] 进一步，所述气体浓度感应终端还包括硫化氢浓度探测单元，所述硫化氢浓度探测单元包括硫化氢浓度感应器、STC芯片和LoRa无线通信模块；公厕中的便器设置于一带隔间门的隔间中，所述硫化氢浓度感应器用于探测隔间内硫化氢气体浓度；硫化氢浓度感应器探测隔间内的硫化氢气体浓度信息并将硫化氢气体浓度信息传递给STC单片机，硫化氢气体浓度信息通过STC单片机处理后，LoRa无线通信模块向数据处理模块发送硫化氢气体浓度信息；

[0038] 所述执行模块还包括硫化氢排风系统，硫化氢排风系统包括LoRa无线通信模块、STC 单片机、继电器和换气扇，所述换气扇位于隔间内；LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制继电器来开启或关闭换气扇；

[0039] 所述数据处理模块将硫化氢浓度感应器探测的硫化氢浓度数据与公厕硫化氢浓度的规定阈值进行比较，当硫化氢浓度感应器探测的硫化氢浓度高于公厕硫化氢浓度的规定阈值时，开启硫化氢浓度感应器所探测的隔间的换气扇，换气扇运行规定时长。

[0040] 采用上述技术方案，硫化氢气体主要由排遗物(粪便)产生，硫化氢气体的产生和氨气的产生过程稍有差异，不用经过一定时间的氧化分解反应，伴随使用者的排遗物的产生而产生。并且和硫化氢气体一起随排遗物出现的还有粪臭素、吲哚等具有恶臭味的物质。因此厕所隔间中的硫化氢气体需要及时清理，才能达到增加使用者舒适体验的目的。通过探测硫化氢浓度水平，并根据硫化氢浓度水平来开启排风扇，也可以同时消除随排遗物产生的其他恶臭味物质。并且采用每个隔间都设置硫化氢浓度感应器和排风扇的方案，可以根据隔间的使用情况来开启和关闭排风扇，节约了能源。

[0041] 进一步，所述硫化氢浓度探测单元还包括香氛机，所述香氛机固定在隔间中；所述隔间由连接隔板、锁合隔板、公厕墙壁和隔间门围成，所述隔间门为内开式,连接隔板和锁合隔板分别位于隔间门两侧，隔间门与连接隔板转动连接；隔间门的靠近锁合隔板的侧面上固定有海绵，锁合隔板靠近隔间门的一面上设有盲孔，从盲孔底部到盲孔口依次设有弹性件和硫化氢浓度感应器，硫化氢浓度感应器与弹性件固定连接；所述弹性件包括金属块，金属片和弹簧，金属块的一面固定在盲孔底部，金属块远离盲孔底部的一面开设有凹槽，弹簧的一端固定在凹槽中，另一端固定在金属片的一面上；当隔间门关闭时，硫化氢浓度感应器的探测端陷入所述海绵中，金属片与金属块接触并开启香氛机，所述金属片和所述金属块均由导电材料制成。

[0042] 采用上述技术方案，使用者在如厕之前，隔间门处于向内打开的状态，海绵可以吸收隔间内的气体，当使用者进入隔间并将隔间门关上后，硫化氢浓度感应器的探测端陷入海绵中，海绵中收集的硫化氢气体，由于硫化氢浓度感应器的挤压，排到了硫化氢浓度感应器的探测端上。硫化氢浓度感应器探测海绵中硫化氢的浓度信息，如果硫化氢浓度超标，便开启该隔间的换气扇，换气扇运行规定时长后停止。与此同时，关上隔间门后，金属片被推动，金属片和金属块凹槽的四周的金属部分紧贴，电路连通，香氛机开始工作，为使用者制造舒适的如厕环境。使用者如厕完毕，打开隔间门，在弹簧的作用下，金属片和金属块分开，香氛机停止工作，节约能源。同时隔间门上的海绵形状恢复，并在恢复的过程中继续吸附隔间中的气体。

[0043] 本技术方案可以清除和覆盖上一位隔间使用者所产生的异味气体，给下一位使用者以舒适的使用体验。同时，海绵还有清洁探头的作用。

[0044] 隔间门为内开式，即为使用者需要向隔间内部推动或者拉动隔间门才能将隔间门打开。

[0045] 进一步，公厕健康空气智能化系统的方法：当数据采集模块探测的氨气浓度高于公厕氨气浓度的规定上限时，数据处理模块开启氨气排风系统，当数据采集模块探测的氨气浓度低于公厕氨气浓度的规定下限时，数据处理模块关闭氨气排风系统；当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定值时，并且数据采集模块探测的空气湿度高于公厕空气湿度的规定值时，所述数据处理模块开启用于干燥气体浓度感应终端的干燥系统。

[0046] 采用上述技术方案，智能化探测公厕内氨气污染情况，并进行排风换气和清洁处理，节约人力；适时开启干燥系统可提高气体浓度感应终端检测的准确性和灵敏度。

附图说明

[0047] 图1为本发明公厕健康空气智能化系统的结构图；

[0048] 图2为本发明的公厕隔间正视图；

[0049] 图3为本发明图2的A部B-B剖面图；

[0050] 图4为本发明实施例3的硫化氢气体探测单元结构图。

具体实施方式

[0051] 下面通过具体实施方式进一步详细说明，其中：

[0052] 说明书附图中的附图标记包括：连接隔板1、合页2、隔间门3、锁合隔板4、海绵5、硫化氢浓度感应器6、元件盒7、金属片8、金属块9、弹簧10。

[0053] 实施例1：

[0054] 如图1所示，一种公厕健康空气智能化系统，包括数据采集模块、数据处理模块和执行模块，下面就各个模块进行具体描述：

[0055] 数据采集模块

[0056] 数据采集模块包括两种类型终端：气体浓度感应终端和湿度检测终端。其中气体浓度感应终端包括氨气浓度探测单元，氨气浓度探测单元包括氨气浓度感应器、STC单片机(型号： STC89C52，该型号的单片机具有使用范围广和可靠性高的优点，在本实施例中的所有STC单片机均为该型号)、电源和LoRa无线通信模块；湿度检测终端包括湿度感应器、STC单片机、电源和LoRa无线通信模块。氨气浓度感应器用于探测公厕中氨气浓度，湿度感应器用于探测公厕中的空气湿度(相对湿度)。氨气浓度感应器和湿度感应器均悬挂固定在公厕天花板上。氨气的密度小于空气平均密度，尿液遇空气发生反应产生氨气之后，氨气向公厕上方的空间移动，所以将探测氨气的氨气浓度感应器固定设置公厕天花板上。氨气浓度感应器探测公厕中氨气浓度，并将包含氨气浓度的信息传递给氨气浓度感应器对应的STC单片机，STC 单片机控制LoRa无线模块将信息由气体浓度感应终端发送到数据处理模块。湿度感应器探测公厕室内的湿度，并将代表湿度的信号传递给湿度感应器对应的STC单片机，STC单片机控制LoRa无线通讯模块将信息由湿度检测终端发送到数据处理模块。

[0057] 执行模块

[0058] 执行模块包括氨气排风系统、干燥系统和工作人员终端。其中氨气排风系统包括LoRa 无线通信模块、STC单片机、继电器、电源和换气扇；干燥系统包括LoRa无线通信模块、STC 单片机、继电器、电源和加热器(SuperVolt，RC016，PTC小功率加热器)；工作人员终端包括显示设备、LoRa无线通信模块、电源和STC单片机。

[0059] 对于氨气排风换气系统，LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的关于启闭排风换气系统的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制该STC单片机对应的继电器来实现对换气扇的开启和关闭。

[0060] 对于工作人员终端，LoRa无线通信模块接收数据处理模块信号，通过STC单片机处理后将公厕的各项数据信息在显示设备上展示给工作人员。

[0061] 对于干燥系统，LoRa无线通信模块接收到来自于数据处理模块的关于启闭干燥系统的命令信号，将命令信号传递给STC单片机，STC单片机对信号进行处理后，控制该STC单片机对应的继电器来实现对电热器的开启和关闭。

[0062] 在本实施例中，干燥系统中的加热器为条状，该加热器最高温度可达70℃。加热器悬挂在氨气浓度感应器旁，并与氨气浓度感应器平行，加热器围绕氨气浓度感应器。加热器的使用数量根据实际需求而定，在本实施例中，加热器的数量为四个。加热器固定在一金属网中，金属网中盛放有香珠。香珠是通过现有技术的制备方法制备而成，即：使用吸水性树脂制备成球形树脂珠，然后用球形树脂珠浸泡在香精溶液中，使树脂吸附香精，最后制成香珠。在本实施例中，使用的香珠是直接在市面上购买的，香珠的使用寿命为20-30天，需工作人员定期更换。香珠的直径大于金属网的孔径，保证香珠不会从金属网中滑出。金属网上设有门，便于工作人员定期更换香珠。加热器工作时，产生的热量可以促进香珠内的香精挥发，起到给公厕内空气增香的作用。

[0063] 数据处理模块

[0064] 数据处理模块包括STM微控制器。数据采集模块传送来的信息经STM微控制器处理后， STM微控制器向执行模块发送命令。STM微控制器接收到气体浓度感应终端传递来的氨气浓度信息后，STM微控制器首先对包含氨气浓度的信息进行解析，并计算得到氨气浓度数值。 STM微控制器将计算得到的氨气浓度数值与公厕氨气浓度的规定上限进行比较，当计算得到的氨气浓度数值高于公厕氨气浓度的规定上限时，STM微控制器发出开启氨气排风系统的命令；当计算得到的氨气浓度数值低于公厕氨气浓度的规定下限时，STM微控制器发出关闭氨气排风系统的命令。在本实施例中，公厕氨气浓度的规定上限为0.25mg/m3,公厕氨气浓度的规定下限为0.15mg/m3，规定上限的数值小于《GB-T 17217-1998城市公共厕所卫生标准》中公厕氨气浓度的规定超标值。

[0065] 当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定阈值时(在本实施例中规定值为 10min)，STM微控制器开始监测湿度检测终端传来的信号，并判断公厕内的空气湿度是否超过规定阈值(在本实施例中空气湿度的规定阈值为40％)，当判断为公厕内的空气湿度超过规定阈值时，STM微控制器发出开启干燥系统的命令，干燥系统运行20min后自动关闭；当判断为公厕内的空气湿度没有超过规定值时，STM微控制器向工作人员终端发出信号，提示工作人员采用适当处理手段。干燥系统开启后，电热器加热氨气浓度感应器周围空气，促使空气干燥和氨气浓度感应器的探测端干燥，以消除因为探测端有水珠吸附而造成的检测结果不准确的问题。

[0066] 具体实施过程：气体浓度感应终端探测公厕内氨气浓度，并将氨气浓度信息发送给数据处理模块，数据处理模块中的STM微控制器首先对包含氨气浓度的信息进行解析，并计算得到氨气浓度数值。STM微控制器将计算得到的氨气浓度数值与公厕氨气浓度的规定上限进行比较，当计算得到的氨气浓度数值高于公厕氨气浓度的规定上限时，STM微控制器发出开启氨气排风系统的命令；当计算得到的氨气浓度数值低于公厕氨气浓度的规定下限时，STM微控制器发出关闭氨气排风系统的命令。氨气排风系统在接收到数据处理模块的命令之后，执行相应命令。

[0067] 当氨气排风系统处于开启状态的持续时间高于规定阈值时，STM微控制器开始监测湿度感应器传来的信号，并判断公厕室内湿度是否超过规定值，当判断为公厕内的空气湿度超过规定值时，STM微控制器发出开启干燥系统的命令，干燥系统运行20min后自动关闭。

[0068] 实施例2：

[0069] 本实施例基本同实施例1，不同点在于：在本实施例中，数据采集模块中的气体浓度感应终端还包括硫化氢浓度探测单元，执行模块还包括硫化氢排风系统。在本实施例中，公厕中设置有隔间(图2)，每一个便器都安放在隔间中，每个隔间由隔间门3、两个侧板和公厕墙壁围成，两个侧板分别为连接隔板1和锁合隔板4，隔间门3为内开式，即：使用者需要向隔间内部推动或者拉动隔间门3才能将隔间门3打开。在每个隔间中均安装硫化氢排风系统，硫化氢排风系统包括LoRa无线通信模块、STC单片机、继电器、电源和换气扇。如图 2所示，连接隔板1和锁合隔板4分别位于隔间门3的两侧，隔间门3通过合页2铰接在连接隔板1上。在图2中A部表示硫化氢气体取样结构，图3为A部放大图，硫化氢浓度探测单元包括硫化氢浓度感应器6、元件盒7和海绵5。隔间门3的朝向锁合隔板4的一面开有盲孔，盲孔中固定有硫化氢浓度感应器6和元件盒7，硫化氢浓度感应器6的探测端朝向锁合隔板4，硫化氢浓度感应器6的非探测端与元件盒7固定，元件盒7中设置有电池、STC 芯片和LoRa无线通信模块，硫化氢浓度感应器6通过电缆与元件盒7中的电学元件连接。锁合隔板4朝向隔间门3的一面上粘贴有海绵5。在隔间门3关闭的状态下，硫化氢浓度感应器6的探测端与海绵 接触。硫化氢浓度感应器6用于探测隔间内硫化氢气体浓度，然后信息通过STC单片机处理后，经过LoRa无线通信模块向数据处理模块发送硫化氢气体浓度信息。数据处理模块中的STM微控制器首先对包含硫化氢浓度的信息进行解析，并计算得到硫化氢浓度数值。STM微控制器将计算得到的硫化氢浓度数值与公厕硫化氢浓度的规定上限进行比较，当计算得到的硫化氢浓度数值高于公厕硫化氢浓度的规定上限时，STM微控制器发出开启该硫化氢浓度感应器6对应隔间的换气扇的命令；当计算得到的硫化氢浓度数值低于公厕硫化氢浓度的规定下限时，STM微控制器发出关闭该硫化氢浓度感应器6对应隔间的换气扇的命令。在本实施例中，公厕硫化氢浓度的规定上限为0.008mg/m3,公厕硫化氢浓度的规定下限为0.003mg/m3，规定上限的数值小于《GB-T 17217-1998城市公共厕所卫生标准》中公厕硫化氢浓度的规定超标值。

[0070] 具体实施过程：使用者在如厕之前，隔间门3处于向内打开的状态，硫化氢浓度感应器 6可探测隔间内硫化氢气体浓度信息，如果隔间内硫化氢气体浓度超出规定上限，STM微控制器便启动该隔间的换气扇，排出异味气体，直至隔间内硫化氢气体浓度低于规定下限，STM 微控制器便关闭该隔间的换气扇，给使用者营造舒适环境。如果隔间内硫化氢气体浓度未超出规定上限，则不启动换气扇以节约能源。在使用者如厕时，关上隔间门3，硫化氢浓度感应器6的探测端与柔性的海绵5接触，海绵5具有清洁硫化氢浓度感应器6的探测端的作用，另外，海绵5与探测端接触阻碍了探测端前的空气流动，阻止了硫化氢浓度感应器6进一步采样，其采集的硫化氢气体浓度信息会低于规定下限，STM微控制器会关闭换气扇，为使用者营造安静环境。当使用者如厕之后，打开隔间门3，硫化氢浓度感应器6又开始探测隔间内硫化氢气体，若硫化氢气体超过规定上限，便开启该隔间对应的风扇及时清理污浊空气。硫化氢气体主要由排遗物(粪便)产生，硫化氢气体的产生和氨气的产生过程稍有差异，不用经过一定时间的氧化反应，伴随使用者的排遗物的产生而产生。并且和硫化氢气体一起随排遗物出现的还有粪臭素、吲哚等具有恶臭味的物质。通过探测硫化氢浓度水平，并根据硫化氢浓度水平来开启排风扇，也可以同时消除随粪便产生的其他恶臭味物质。

[0071] 实施例3：

[0072] 本实施例基本同实施例2，不同点在于：见图4，A部的硫化氢浓度探测单元稍有差别。硫化氢浓度探测单元包括硫化氢浓度感应器6、元件盒7、海绵5、香氛机(iDiffuser，DFS-300ML)和弹性件。所述弹性件包括金属片8、弹簧10和金属块9。如图3所示，海绵5 粘贴固定在隔间门3的朝向锁合隔板4的一面。隔间门3关上时，在锁合隔板4上与海绵5 对应的位置开设有一盲孔。从盲孔底部到盲孔口依次设有金属块9、弹簧10、金属片8、元件盒7、硫化氢浓度感应器6。金属块9固定在盲孔底部，金属块9远离盲孔底部的一面开设有凹槽，该凹槽位于金属块9的中部，凹槽的底部固定弹簧10的一端，弹簧10的另一端固定在金属片8上。金属片8与元件盒7粘贴固定，元件盒7远离金属片8的一面和硫化氢浓度感应器6的非探测端固定。金属片8、元件盒7、硫化氢浓度感应器6均可在盲孔中滑动。金属片8和金属块9分别连接有导线，且材质均为金属铝，导线均与香氛机连接，弹簧 10由绝缘材料制成。当隔间门3关闭时，金属片8与金属块9凹槽的四周的金属部分紧贴，电路连通，香氛机开始工作。并且当隔间门3关闭时，硫化氢浓度感应器6的探测端可陷入海绵5中。

[0073] 硫化氢浓度感应器6探测硫化氢气体浓度信息，然后信息通过STC单片机处理后，经过LoRa无线通信模块向数据处理模块发送硫化氢气体浓度信息。数据处理模块中的STM微控制器首先对包含硫化氢浓度的信息进行解析，并计算得到硫化氢浓度数值。STM微控制器将计算得到的硫化氢浓度数值与公厕硫化氢浓度的规定上限进行比较，当计算得到的硫化氢浓度数值高于公厕硫化氢浓度的规定上限时，STM微控制器发出开启该硫化氢浓度感应器6对应隔间的换气扇的命令，换气扇运行规定时间(5min)后自动停止。在本实施例中，公厕硫化氢浓度的规定阈值为0.003mg/m3,规定阈值的数值小于《GB-T 17217-1998城市公共厕所卫生标准》中公厕硫化氢浓度的规定超标值。

[0074] 具体实施过程：使用者在如厕之前，隔间门3处于向内打开的状态，海绵5可以吸收隔间内的气体，当使用者进入隔间并将隔间门3关上后，硫化氢浓度感应器6的探测端陷入海绵5中，海绵5中收集的硫化氢气体，由于硫化氢浓度感应器6的挤压，排到了硫化氢浓度感应器6的探测端上。硫化氢浓度感应器6探测海绵5中硫化氢的浓度信息，如果硫化氢浓度超标，便开启该隔间的换气扇，换气扇运行5min后停止。与此同时，关上隔间门3后，金属片8被海绵5推动，克服弹簧10的作用力，金属片8和金属块9凹槽的四周的金属部分紧贴，电路连通，香氛机开始工作，为使用者制造舒适的如厕环境。使用者如厕完毕，打开隔间门3，在弹簧10的作用下，金属片8和金属块9分开，香氛机停止工作，节约能源。同时隔间门3上的海绵5形状恢复，并在恢复的过程中继续吸附隔间中的气体。如果隔间中硫化氢气体浓度太高，传到的位于隔间相对外侧的硫化氢浓度感应器6处，也可通过STM微处理器打开隔间内的排风扇。

[0075] 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。