АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТУАЛЕТНЫЙ МОДУЛЬ

Предлагаемое техническое решение относится к области санитарно-технического оборудования, в частности - туалетов, оснащенных гигиеническим оборудованием и предназначенных для размещения в общественных местах и служащих для удовлетворения санитарно-гигиенических потребностей человека.
Известен передвижной туалетный блок (RU №4311 U1, Ε03D 7/00, 1996), содержащий теплоизолированный корпус, имеющий пол, потолок, стены с дверями и окнами.
Данный передвижной туалетный блок не может функционировать без участия человека-оператора.
Известен также туалетный модуль, содержащий трансформируемый контейнер, в котором помещены унитаз, умывальник, баки для чистой воды и накопления отходов жизнедеятельности человека (ЕР 1598491 Α1 Ε03D 7/00, 2004).
Данный туалетный модуль не обеспечивает удобства эксплуатации, так как требует присутствия оператора и не имеет надлежащей системы ограждения и защиты.
Известен санитарно-технический модуль, содержащий теплоизолированный корпус, имеющий пол, потолок, стены с дверями и окнами, оборудованный электроосвещением, кабинами для посетителей и служебным помещением для обслуживающего оператора (RU 2305156 C1 Ε03D 7/00, 2006).
Известный санитарно-технический модуль не автоматизирован и требует постоянного присутствия человека-оператора.
Известен автоматизированный туалетный модуль, предлагаемый ООО «Той Той Коммуналь сервис» (сайт компании ), оснащенный устройством приема денежных средств, автоматической сдвижной дверью и автоматом уборки помещения. Данный туалетный модуль, в силу своих конструктивных особенностей, не в состоянии препятствовать одновременному проходу большого количества людей в туалетное помещение, а при установке в дверном проеме постороннего предмета не сможет препятствовать проникновению в помещение туалета без предварительной оплаты. Известен также туалетный модуль предлагаемый компанией «ТауРусМСК» (сайт компании ), выполненный на основе вакуумного оборудования для очистки унитаза и оснащенный средствами сотовой связи, контроллером, щитом электропитания с резервным питанием.
Данный туалетный модуль не защищен от неоплаченного и несанкционированного проникновения, так как посетитель оплативший посещение может при выходе заблокировать входную дверь посторонним предметом и обеспечить свободный проход в туалетный модуль.
Задачей настоящего технического решения является создание автоматического туалетного модуля обеспечивающего предотвращение несанкционированного, неоплаченного пользования модулем;
Решение данной задачи достигается за счет того, что автоматический туалетный модуль, содержит раму основания, на которой установлен каркас с закрепленной на нем обшивкой и теплоизоляционным материалом, крышу, размещенный под ней бак для воды с датчиком уровня, устройство приема денежных средств и разделительные перегородки, образующие три помещения, в первом из которых, кабине, установлены: санитарно-техническое оборудование для посетителей в виде унитаза и раковины, насосное оборудование, освещение и датчик присутствия, во втором, служебном, установлены: накопительная емкость с датчиком уровня, щит электропитания с системой резервного питания, модуль связи, контроллер, а третье помещение выполнено в виде проходного тамбура имеющего две двери, оснащенные доводчиками, внешнюю, для входа извне и внутреннюю, для прохода в кабину, при этом тамбур и кабина оснащены: управляющими, например, кнопками и сигнализирующими, например, светодиодами, устройствами, освещением, звуковым информатором, датчиком дневного света и запирающими устройствами дверей, например, электромагнитными замками, оборудованными датчиками закрытого, открытого состояния дверей, при этом входы и выходы устройств оснащения тамбура и кабины соединены с соответствующими выходами и входами контроллера, одновременно внешняя дверь и внешняя стена тамбура оборудованы окнами с решетками.
На фиг.1 представлен эскиз автоматического санитарно-технического модуля, вид сверху со снятой крышей 3 и баком для воды 4.
На фиг.2 представлен эскиз автоматического санитарно-технического модуля, вид спереди. Верхняя часть стены в районе размещения бака для воды 4 показана прозрачной.
На фиг.3 представлен эскиз автоматического санитарно-технического модуля, вид справа. Правая стена модуля, права стенка накопительной емкости и часть рамы основания в районе насосного оборудования показаны прозрачными.
На фиг.4 представлен эскиз автоматического санитарно-технического модуля, вид сзади. Задняя стена модуля и часть рамы основания в районе насосного оборудования показаны прозрачными.
На фиг.5 представлен эскиз автоматического санитарно-технического модуля, вид слева.
На фиг.6 вид корпуса с устройством приема денежных средств, транспарантом в корпусе и транспарантом устройства приема денежных средств со стороны лицевой панели.
Автоматический туалетный модуль представляет собой объемный каркас 1 на раме-основании 2 размерами 2.0×2.0 метра. Размеры каркаса 1 обеспечивают высоту внутри помещений 2.0 метра. Под крышей 3, которая может иметь любую удобную для каждого конкретного случая форму, смонтирован бак для чистой воды 4, снабженный датчиком уровня 5. Стены и разделительные перегородки 6 имеют толщину 0,05 метра и выполнены из любого гладкого ударопрочного материала, например декоративных алюминиевых листов. Весь каркас утеплен минеральной ватой. Перегородки 6 делят каркас 1 на три помещения тамбур, кабину и служебное помещение. Внутренние размеры тамбура 0,65×0,65 метра. Он оснащен светодиодным освещением 7 и датчиком дневного света 8. Двери тамбура внешняя 9 и внутренняя 10 металлические, размером 0,55×1,9 метра, снабжены электромагнитными замками 11, 13 с датчиками 12, 14 состояния дверей (открыта, закрыта), с усилием отрыва не менее 300 кг и доводчиками 15, 16. На перегородке 6, отделяющей тамбур от служебного помещения, установлены кнопки управления дверями: «ВЫХОД» внешней двери 17, «ВХОД» внутренней двери 18 и двухцветные светодиоды: «ВЫХОД» внешней двери 19, «ВХОД» внутренней двери 20. При этом светодиоды горят зеленым огнем, когда двери разблокированы электромагнитными замками 11, 13 и соответственно красным, когда заблокированы. В кабине установлены кнопка «ВЫХОД» 21 управления открытием двери 10 и светодиод «ВЫХОД» 22, сигнализирующий о состоянии блокировки внутренней двери 10 электромагнитным замком 13. Освещение 23 и датчик присутствия 24 соединены с контроллером 25. Внутренняя дверь 10 без окон, а внешняя дверь 9 имеет окно 26 размерами 0,45×1,4 метра, застекленное прозрачным ударопрочным материалом (каленое стекло, оргстекло и т.д.) и дополнительно снабженное решеткой 27 из стальной профилированной трубы сечением 0,02×0,02 метра. Окно 28 с решеткой 29 во внешней стене тамбура, являющейся частью левой внешней стены всего модуля, полностью аналогично окну 26 во внешней двери 9. Размеры окон выбраны так, чтобы был виден посетитель и его действия. Унитаз 30 и раковина 31 соединены с насосным оборудованием 32, находящимся под унитазом 30 и выполненным на основе санитарного насоса (санинасос) или устройства вакуумной очистки унитаза. Внутренние размеры служебного помещения 1,2×1,0 метр. В служебном помещении установлены щит электропитания с системой резервного питания 33, выполненной на основе кислотно-свинцового аккумулятора и накопительная емкость 34 из полиэтилена, имеющая размеры 1,1×1,5×0,6 метра. Вход накопительной емкости 34 соединен с выходом насосного оборудования 32, а внутри нее установлен датчик уровня 35. Контроллер 25, устройство приема денежных средств 36, модуль связи 37 и звуковой информатор 38 смонтированы в корпусе 39, установленном на внешней фасадной стене служебного помещения рядом с внешней дверью 9 и имеющим на лицевой панели транспарант 40 со словами «ЗАНЯТО» и «СВОБОДНО» со светодиодной подсветкой. В качестве устройства приема денежных средств удобнее всего применять программируемый монетоприемник, позволяющий принимать не только монеты, но и жетоны. Функция программирования позволяет перенастраивать монетоприемник на монеты различного достоинства и года выпуска. Монетоприемник 36 снабжен выносным светодиодным транспарантом 41, установленным на лицевой панели корпуса 39 и отображающим набранную сумму при опускании монет и заданные временные интервалы. Звуковой информатор 38 имеет в своей основе программируемую микросхему с заранее записанными фразами. Работой модуля связи 37 управляет контроллер 25. Модуль связи выполнен на основе GSM модуля и позволяет принимать команды управления и отсылать диспетчеру SMS сообщения, содержащие информацию о наполнении накопительной емкости, уровне воды в баке, наличии электропитания и аварийных состояниях модуля. Аварийными состояниями считаются незакрытые двери модуля в исходном состоянии, а также нахождение посетителя в модуле дольше установленных сроков. При пропадании электропитания происходит автоматическое подключение системы резервного питания в щите электропитания 33. Управление работой модуля в автоматическом режиме осуществляет контроллер 25 по конструктивно или программно заложенному алгоритму. Входными для контроллера 25 являются сигналы с монетоприемника 36, внутреннего таймера временных интервалов, кнопок 17, 18, 21, датчиков 12, 14 электромагнитных замков 11, 13, датчика присутствия 24, щита электропитания 33, датчика уровня воды в баке 5 и датчика уровня в накопительной емкости 35. Выходными сигналами являются команды управления, поступающие на электромагнитные замки 11, 13, освещение тамбура 7 и кабины 23, светодиоды 19, 20 22, модуль связи 37, звуковой информатор 38 и транспарант в корпусе 40. Контроллер 25 представляет собой дешифратор, на выходах которого появляются сигналы в соответствии с комбинациями входных сигналов. Контроллер может быть реализован аппаратах) на дискретных элементах цифровой логики или программно на программируемой логической интегральной микросхеме или микроконтроллере.
В исходном состоянии внешняя дверь 9 и внутренняя дверь 10 закрыты и удерживаются электромагнитными замками 11 и 13 соответственно. На транспаранте 40 горит «СВОБОДНО». Освещение в кабине 23 выключено. На транспаранте монетоприемника 41 нулевые показания. Освещение в тамбуре 7 включено в ночное время и выключено в дневное время благодаря датчику дневного света 8. Датчики 12, 14 в электромагнитных замках постоянно информируют контроллер 25 о положении дверей 9, 10.
Посетитель начинает опускать монеты в монетоприемник 36. На транспаранте 41 монетоприемника 36 отображается набранная сумма. В момент достижения суммы, установленной для пользования туалетом, включается отсчет времени, отпущенного для прохода в тамбур (рекомендуемое время - 10 сек.). При этом из звукового информатора 38 звучит фраза «ПРОЙДИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, В ТАМБУР И ЗАКРОЙТЕ ЗА СОБОЙ ВХОДНУЮ ДВЕРЬ». На транспаранте 41 монетоприемника 36 отображается обратный отсчет времени. На транспаранте 40 корпуса 39 горит «ЗАНЯТО». Если в течение установленного для входа времени посетитель не открыл внешнюю дверь тамбура 9, автоматика переходит в исходное состояние.
Посетитель вошел в тамбур и закрыл за собой внешнюю дверь 9, или ее закрывает доводчик 15. О закрытом состоянии двери 9 контроллер 25 информирует датчик 12. Звучит фраза «ПРОЙДИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, В КАБИНУ», светодиоды 19, 20 у дверей 9, 10 в тамбуре горят красным огнем. Для входа в кабину посетитель нажимает кнопку 18 «ВХОД» внутренней двери 10. Внешняя дверь 9 блокируется электромагнитным замком 11. Светодиод «ВХОД» 20 внутренней двери 10 загорается зеленым огнем и ее электромагнитный замок 13 разблокируется и остается в этом состоянии. Закрытие внутренней двери 10 не приводит к ее блокировке. Включается освещение кабины 23. Если внешняя дверь 9 не закрыта и посетитель нажимает кнопку «ВХОД» 18 внутренней двери 10 - звучит фраза «ДВЕРЬ ТАМБУРА НЕ ЗАКРЫТА». Посетитель заходит в кабину, датчик присутствия 24 сигнализирует об этом контроллеру 25. Доводчик 16 закрывает внутреннюю дверь. Посетитель закончил посещение и выходит обратно в тамбур. У внешней двери 9 по-прежнему горит красным светом светодиод 19, иона заблокирована. Для выхода из тамбура посетитель нажимает кнопку 17 «ВЫХОД» внешней двери 9. Если при этом внутренняя дверь 10 осталась открытой, звучит фраза «ДВЕРЬ КАБИНЫ НЕ ЗАКРЫТА» и внешняя дверь 9 тамбура не разблокируется. Если внутренняя дверь 10 закрыта, о чем контроллеру 25 сигнализирует датчик 14 электромагнитного замка13, то при нажатии кнопки «ВЫХОД» 17 происходит ее блокировка и разблокируется внешняя дверь 9, а рядом с кнопкой «ВЫХОД» 17 у внешней двери 9 загорается зеленым светодиод 19. Если внутри кабины кто-то остался, например ребенок, то датчик присутствия 24 сигнализирует об этом контроллеру 25 и электромагнитный замок 11 внешней двери 9 удерживает ее в закрытом состоянии. Если посетителю необходимо вернуться из тамбура в кабину и при этом не нажималась кнопка «ВЫХОД» 17 у внешней двери 9, и она не открывалась, то он может это сделать. При открытии внешней двери 9 внутренняя дверь 10 останется заблокированной до следующего посещения. Для обеспечения беспрепятственного выхода посетителя из кабины при внештатных ситуациях (проникли два посетителя одновременно и при выходе одного, второму удалось «обмануть» датчик присутствия) в кабине также установлена кнопка «ВЫХОД» 21 и соответствующий двухцветный светодиод 22. При ее нажатии загорается зеленым светодиод 22 и внутренняя дверь 10 разблокируется, но при этом внешняя дверь 10 тамбура должна быть закрыта. Таким образом, открыта и разблокирована может быть только одна дверь при любых ситуациях. Далее посетитель выходит из тамбура и под действием доводчика 15 внешняя дверь 9 закрывается, электромагнитный замок 11 блокирует ее, и туалет переходит в исходное состояние.
Накопительная емкость 34 и бак для воды 4 оснащены датчиками уровня 35 и 5 соответственно, сигналы от которых поступают на контроллер 25. При срабатывании одного из датчиков 35 или 5, указывающих на наполнение накопительной емкости 34 или израсходование воды в баке 4, происходит блокировка монетоприемника 36 и автоматики в исходном состоянии с выдачей с помощью модуля связи 37 соответствующего SMS сообщения диспетчеру. Освещение 7 в тамбуре и транспарант 40 в корпусе 39 отключаются, Туалетный модуль переходит в ждущий режим до приезда обслуживающего персонала.
Работа раковины 31 и унитаза 29 не отличается от работы аналогичных устройств в аналогах.
Автоматический туалетный модуль оснащен системой аварийного питания в щите электропитания 33, которая при пропадании электропитания включается, происходит блокировка монетоприемника 36 и автоматики в исходном состоянии с выдачей с помощью модуля связи 37 соответствующего SMS сообщения диспетчеру. Освещение 7 в тамбуре и транспарант 40 в корпусе 39 отключаются, Туалетный модуль переходит в ждущий режим до приезда обслуживающего персонала.
Для проверки работоспособности предлагаемого технического решения был спроектирован и изготовлен макет контроллера с подключенными к нему монетоприемником, звуковым информатором, электромагнитными замками с датчиками положения дверей, кнопками, светодиодами, освещением тамбура и кабины, датчиком присутствия и датчиком дневного света. На фиг.6 показан вид лицевой панели корпуса с монетоприемником и транспарантами. Макет изготовлен с применением дискретных элементов цифровой логики. В макете применен монетоприемник фирмы COMESTERO. Электромагнитные замки включают в себя датчики Холла, сигнализирующие о положении дверей. Работа устройства показала правильность заложенной логики работы и ее применимость в реальных условиях эксплуатации. Внедрение предложенного технического решения позволяет:
- осуществлять круглосуточное обслуживание пользователей без человека-оператора;
- предотвращать несанкционированное и неоплаченное использования модуля;
- управлять работой и обслуживанием нескольких модулей, расположенных в разных районах, одним диспетчером.