垃圾優化智能管理系統及方法與流程
2023-12-10 00:50:51
本發明涉及環境衛生領域，具體而言，涉及一種垃圾優化智能管理系統及方法。
背景技術：
垃圾箱是存放垃圾的容器，普遍用於小區、街道和公園等公共場所。
目前的垃圾箱大多數是由清潔工進行打理。由於日常垃圾中嘗嘗包括不少的液態成分，例如食品包裝袋內的油、生活垃圾裡的生鮮水果殘渣、飲料瓶內的殘留液體等等，統稱為廢水。廢水與固態垃圾混合會使得廢水更加汙濁，散發臭味。
由於目前的垃圾箱清理都是由清潔工每天進行重複的人工檢查，來確定垃圾箱是否需要清理，該過程對時間和人力的消耗巨大，而且不能有效應對部分垃圾箱過載，而長時間缺少工作人員進行清理的情況。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種垃圾優化智能管理系統及方法，其能夠有效改善上述問題。
本發明的實施例是這樣實現的：
第一方面，本發明實施例提供一種垃圾優化智能管理系統，其包括垃圾箱和調度平臺，所述垃圾箱包括箱體和重量傳感器，所述重量傳感器設置於所述箱體上，所述重量傳感器和所述調度平臺通信連接，所述重量傳感器用於檢測所述箱體內垃圾的重量以及在所述箱體內的垃圾超重時向所述調度平臺發送超重警報信息，所述調度平臺用於響應所述重量傳感器發送的超重警報信息發送垃圾清理指令。
在本發明較佳的實施例中，所述調度平臺耦合有用戶終端，所述用戶終端用於響應所述調度平臺發送的垃圾清理指令提醒用戶對垃圾進行清理。
在本發明較佳的實施例中，所述垃圾箱還包括電子鎖，所述電子鎖設置於所述箱體的進口處，所述電子鎖與所述重量傳感器電連接，所述重量傳感器還用於在所述箱體內的垃圾超重時向所述電子鎖發送超重關鎖指令，所述電子鎖用於響應所述重量傳感器發送的超重關鎖指令將所述箱體的進口關閉。
在本發明較佳的實施例中，所述垃圾箱還包括電子鼻，所述電子鼻設置於所述箱體的內部，所述電子鼻和所述調度平臺通信連接，所述電子鼻用於檢測所述箱體內氣體的成分與濃度以及在所述箱體內的有害或汙染氣體濃度超標時向所述調度平臺發送汙染警報信息，所述調度平臺用於響應所述電子鼻發送的汙染警報信息發送垃圾清理指令。
在本發明較佳的實施例中，所述垃圾箱還包括自清潔裝置，所述自清潔裝置設置於所述箱體的內部，所述自清潔裝置和所述電子鼻電連接，所述電子鼻還用於在所述箱體內的有害或汙染氣體濃度超標時向所述自清潔裝置發送自清潔指令，所述自清潔裝置用於響應所述自清潔指令對所述箱體進行自清潔。
在本發明較佳的實施例中，所述箱體上設置有進水口、排水口、進風口和排氣口，所述進水口連接有自來水管道，所述排水口連接有排水管道，所述進風口連接有進風管道，所述排氣口連接有排氣管道，所述自清潔裝置包括衝水開關和通風開關，所述衝水開關和所述通風開關分別和所述電子鼻電連接，所述衝水開關用於響應所述自清潔指令打開所述進水口和所述排水口，所述通風開關用於響應所述自清潔指令打開所述進風口和所述排氣口。
在本發明較佳的實施例中，所述垃圾箱還包括定位裝置，所述定位裝置設置於所述箱體的外側，所述定位裝置與所述重量傳感器電連接，所述定位裝置用於檢測所述箱體的位置並生成位置信息發送給所述重量傳感器，所述重量傳感器還用於在向所述調度平臺發送所述超重警報信息的同時，向所述調度平臺發送所述位置信息，所述調度平臺在發送所述垃圾清理指令的同時發送所述位置信息。
在本發明較佳的實施例中，所述定位裝置為gps定位器。
在本發明較佳的實施例中，所述重量傳感器為電容式傳感器。
第二方面，本發明實施例還提供一種垃圾優化智能管理方法，所述方法包括：接收所述重量傳感器發送的垃圾清理指令和位置信息；獲取所有當前正在運行的用戶終端的位置；搜索與所述位置信息表示的位置距離最近的用戶終端，並向所述距離最近的用戶終端發送所述垃圾清理指令和所述位置信息。
本發明實施例提供的垃圾優化智能管理系統及方法，通過在垃圾箱的箱體上設置重量傳感器，並利用該重量傳感器來檢測箱體內垃圾的重量，在箱體內的垃圾超重時，能夠向調度平臺發送超重警報信息，調度平臺響應該超重警報信息即可向其他終端發送垃圾清理指令。與現有的依賴人工對垃圾箱進行檢查並清理的方式相比，本發明實施例提供的調度平臺能夠通過發送垃圾清理指令來提示不在現場的工作人員對過載箱體內的垃圾進行清理，或者控制垃圾箱進行自清理，使垃圾箱的檢查與清理變的更快且更有針對性，有效的提升了環衛清潔的效率，減少了人工和時間的浪費。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發明第一實施例提供的垃圾優化智能管理系統的結構示意圖；
圖2為本發明第一實施例提供的耦合有用戶終端的垃圾優化智能管理系統的結構示意圖；
圖3為本發明第二實施例提供的垃圾優化智能管理系統的結構示意圖；
圖4為本發明第二實施例提供的設有自清潔裝置的垃圾優化智能管理系統的結構示意圖；
圖5為本發明第三實施例提供的垃圾優化智能管理系統的結構示意圖；
圖6為本發明第四實施例提供的垃圾優化智能管理方法的流程框圖。
圖標：110-箱體；120-重量傳感器；130-電子鎖；140-電子鼻；152-進水口；154-排水口；162-進風口；164-排氣口；170-定位裝置；200-調度平臺；300-用戶終端；1000-垃圾優化智能管理系統。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中」、「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外，術語「水平」、「豎直」、「懸垂」等術語並不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如「水平」僅僅是指其方向相對「豎直」而言更加水平，並不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
此外，「輸入」、「輸出」、「反饋」、「形成」等術語應理解為是描述一種光學、電學變化或光學、電學處理。如「形成」僅僅是指光信號或電信號通過該元件、儀器或裝置之後發生了光學上或電學上的變化，使得所述光信號或所述電信號受到處理，進而獲得實施技術方案或解決技術問題所需要的信號。
在本發明的具體實施例附圖中，為了更好、更清楚的描述垃圾優化智能管理系統中各元件的工作原理，表現所述裝置中各部分的連接關係，只是明顯區分了各元件之間的相對位置關係，並不能構成對元件或結構內的信號傳輸方向、連接順序及各部分結構大小、尺寸、形狀的限定。
第一實施例
請參照圖1，本實施例提供了一種垃圾優化智能管理系統1000，其包括垃圾箱和調度平臺200。所述垃圾箱包括箱體110和重量傳感器120，所述重量傳感器120設置於所述箱體110上，所述重量傳感器120和所述調度平臺200通信連接。所述重量傳感器120能夠檢測所述箱體110內垃圾的重量，並可在所述箱體110內的垃圾超重時向所述調度平臺200發送超重警報信息。所述調度平臺200能夠接收所述重量傳感器120發送的超重警報信息，並可以向其他終端發送該垃圾清理指令。
本實施例中，所述垃圾箱為一種能夠對垃圾進行收集與存放的容器，其可以按一定間隔普遍設置於城市的街道、公園及住宅區等公共環境中。所述垃圾箱的箱體110的外形可以為長方體或圓柱體或多種幾何體的組合，其外形可以從體積、垃圾收集效率、投放方便和美觀等角度進行多樣化的設計。
本實施例中，所述重量傳感器120可以設置在所述垃圾箱的箱體110的任何位置，其安裝的最佳位置由該重量傳感器120的類型決定。本實施例中，由於所述重量傳感器120不僅需要檢測所述箱體110內垃圾的重量，還需要在箱體110內的垃圾超重時向調度平臺200發送超重警報信息，從提高重量檢測精確度和避免通信幹擾等方面考慮，所述重量傳感器120的無線信號發送端和接收端可以設置在所述箱體110的外側，從而避免了某些金屬材質的箱體110對無線信號產生的屏蔽幹擾。
本實施例中，所述重量傳感器120可以為具有信號發送和接收功能的各類壓力傳感器，例如光柵式壓力傳感器、電磁力式壓力傳感器、液壓式壓力傳感器或者電容式壓力傳感器。應用於垃圾箱的重量傳感器120需要從成本低廉、結構簡單、佔用空間小及檢測靈敏度高等角度考慮，本實施例所採用的重量傳感器120優選為電容式壓力傳感器，其檢測箱體110內垃圾重量的具體的實施方式可以通過在箱體110的垃圾承重板的底部設置上下兩個電極構成一個電容，當箱體110內的垃圾增加時，兩個電極之間的間距減小，通過檢測該電容的變化量即可獲得所述垃圾承重板的形變量，再通過承重板材料的彈性參數計算出所受的壓力，最後即可獲得所述箱體110內垃圾的總重量。
本實施例中，所述調度平臺200可以是一種具有信息的發送、接收、整合及計算等信息處理功能的控制平臺。調度平臺200能夠獲取一定區域內所有的垃圾箱發送的信息，以及通過響應用戶的指令或計算機系統自動的選擇其中的某些垃圾箱作為目標進行信息的反饋。可以理解的是，同一調度平臺200可以同時通信連接有多個本實施例提供的垃圾箱。
本實施例中，所述調度平臺200與重量傳感器120的通信連接方式優選為無線網絡通信例如4g、3g或gprs等，也可以通過地下鋪設的光纜進行光纖通信。
請參照圖2，本實施例中，所述調度平臺200還耦合有用戶終端300，所述用戶終端300用於響應所述調度平臺200發送的垃圾清理指令提醒用戶對垃圾進行清理。所述用戶終端300可以是一種具有信息發送、接收功能的移動終端，例如智慧型手機、平板電腦、尋呼機、對講機等，也可以是個人計算機等具有顯示功能的終端。所述用戶終端300在接收到由所述調度平臺200發送的垃圾清理指令後，能夠通過聲音或震動或在顯示屏幕上顯示信息等方式，提示或告知用戶對垃圾進行清理。
可以理解的是，所述調度平臺200與用戶終端300之間，可以是直接或間接的耦合，耦合的方式可以是電耦合或光耦合，通信連接的方式可以是有線連接也可以是無線連接。根據具體的用戶終端300的不同，以及用戶終端300的通信協議的不同，調度平臺200和用戶終端300的通信方式可以是多樣的。
本實施例中，所述超重警報信息中可以包含超重的垃圾箱的編號或地址等能夠表徵需要進行清理的垃圾箱身份的信息。同樣的，調度平臺200發送的垃圾清理指令也包含有超重的垃圾箱的身份信息，以便於用戶能夠快速獲知需要進行清理的垃圾箱的位置。
本實施例中，所述重量傳感器120判斷垃圾箱是否超重，可以通過設定標準參數來實現，當重量傳感器120檢測到的壓力信號超過標準值時，即判斷該垃圾箱超重。具體的標準參數的數值，可以根據具體垃圾箱的容積、承重能力和用戶的需求進行設置。
本實施例提供的垃圾優化智能管理系統1000，可以通過設置在垃圾箱內的重量傳感器120檢測垃圾箱是否超重，在超重時向調度平臺200發送需要進行清理的垃圾箱的編號或地址，調度平臺200再將這些信息發送給用戶終端300來提醒工作人員，以便於工作人員能夠快速而又準確的趕赴現場，對已經超重的垃圾箱進行清理，避免了垃圾箱長時間堆積垃圾影響公共環境衛生，提高了工作人員的工作效率，減少了人力和時間的浪費，有效的提升了城市形象與市民的生活舒適度。
第二實施例
請參照圖3，本實施例提供了一種垃圾優化智能管理系統1000，和上述第一實施例最大的不同在於，本實施例提供的垃圾優化智能管理系統1000中，垃圾箱還包括電子鎖130、電子鼻140和自清潔裝置。所述電子鎖130設置於所述箱體110的進口處，所述電子鎖130與所述重量傳感器120電連接。所述電子鼻140設置於所述箱體110的內部，所述電子鼻140和所述調度平臺200通信連接。所述自清潔裝置設置於所述箱體110的內部，所述自清潔裝置和所述電子鼻140電連接。
易於理解的是，本實施例中，所述電子鼻140和調度平臺200的通信連接方式與所述重量傳感器120和調度平臺200的通信連接方式可以是相同的。
本實施例中，所述電子鎖130為一種電控開關，可以根據接收的電信號的不同將箱體110的進口打開或關閉。易於理解的是，所述箱體110的進口即為垃圾箱上可供人扔入垃圾的進口。
本實施例中，所述重量傳感器120除了在垃圾箱超重時向調度平臺200發送超重警報信息，還可以在所述箱體110內的垃圾超重時向所述電子鎖130發送超重關鎖指令，所述電子鎖130能夠響應所述重量傳感器120發送的超重關鎖指令將所述箱體110的進口關閉，以防止箱體110中的垃圾繼續增加。
本實施例中，所述電子鼻140為一種具有信息的發送、接收與處理功能的氣體傳感器，其能夠檢測所述箱體110內氣體的成分與濃度，在所述箱體110內的有害或汙染氣體濃度超標時，會向所述調度平臺200發送汙染警報信息。所述調度平臺200接收到所述電子鼻140發送的汙染警報信息後，可以向其他終端發送垃圾清理指令，以提醒工作人員對該被汙染的垃圾箱進行清潔處理。
本實施例中，所述電子鼻140在檢測到箱體110內的有害或汙染氣體濃度超標時，還可以選擇直接向自清潔裝置發送自清潔指令，所述自清潔裝置在接收到所述自清潔指令後，可以對該箱體110進行自清潔。
請參照圖4，本實施例中，垃圾箱的箱體110上還設置有進水口152、排水口154、進風口162和排氣口164，所述進水口152連接有自來水管道，所述排水口154連接有排水管道，所述進風口162連接有進風管道，所述排氣口164連接有排氣管道。所述自清潔裝置包括衝水開關和通風開關，所述衝水開關和所述通風開關分別和所述電子鼻140電連接。
本實施例中，所述汙染警報信息可以包含箱體110內氣體的種類及濃度信息，如果電子鼻140檢測到箱體110內存在有毒有害的氣體，則會向所述自清潔裝置中的衝水開關和通風開關發送自清潔指令。所述衝水開關接收到所述自清潔指令後，將打開進水口152和排水口154；所述通風開關接收到所述自清潔指令後，將打開所述進風口162和排氣口164。
本實施例中，所述進水口152優選設置在箱體110的上方，以使從進水口152噴出的自來水能夠衝洗箱體110的整個內壁。特別的，進水口152和排水口154的打開和關閉時間可以是不同的，例如通過一個通過在電子鼻140傳輸到進水口152和排水口154的電路中設置一個延時電路，使得進水口152先打開，當箱體110內的水積到一定高度時，再打開排水口154進行排水，這裡可以根據從進水口152進入的水流量來設置排水口154打開的延遲時間。排水口154設置於箱體110的底部，在排水時，進水口152先關閉，當箱體110內的水全部排盡後，排水口154可自動關閉。
同樣的，進風口162和排氣口164可以設置在箱體110的兩端，以使從進風口162進入的無汙染的空氣將箱體110內原本存在的汙染氣體全部替換。
本實施例中，所述自來水管道、排水管道、進風管道和排氣管道均可通過鋪設在地下的配套環衛設備提供。
相對於上述第一實施例，本實施例提供的垃圾優化智能管理系統1000能夠在箱體110內的垃圾超重時通過電子鎖130關閉進口來防止在清理之前箱體110內的垃圾繼續增加，通過電子鼻140及時發現垃圾汙染，並且在汙染超標時可選擇通過調度平臺200發送指令告知工作人員及時檢查，或直接通過自清潔裝置對箱體110進行自動清潔，進一步提高了垃圾清理的效率。
第三實施例
請參照圖5，本實施例提供了一種垃圾優化智能管理系統1000，和上述第一實施例最大的不同在於，本實施例提供的垃圾優化智能管理系統1000中，垃圾箱還包括定位裝置170。所述定位裝置170設置於所述箱體110的外側，所述定位裝置170與所述重量傳感器120電連接。
所述定位裝置170能夠檢測所述箱體110的位置並生成位置信息發送給所述重量傳感器120，所述重量傳感器120在向所述調度平臺200發送所述超重警報信息的同時，還會向調度平臺200發送該需要進行清理的箱體110的位置信息，而調度平臺200在向其他終端發送所述垃圾清理指令的同時，還會發送所述位置信息，以明確告知工作人員需要進行清理的垃圾箱的位置。
本實施例中，所述定位裝置170可以是衛星定位器，例如gps定位器、北鬥定位器等。
相對於上述第一實施例和第二實施例，本實施例提供的垃圾優化智能管理系統1000能夠及時告知工作人員需要進行清理的垃圾箱的位置，以便於工作人員快速趕赴現場，與原本發送垃圾箱的編號等身份信息再進行編號匹配的方案相比，縮減了進行身份查詢匹配的時間，進一步提高了工作效率。
第四實施例
請參照圖6，本實施例提供了一種可以應用於上述幾個實施例中的垃圾優化智能管理方法，所述方法包括：
步驟s400：接收所述重量傳感器發送的垃圾清理指令和位置信息；
本實施例中的所述位置信息可以包含在所述垃圾清理指令中，其可以為能夠表徵該垃圾箱身份的編號或其他身份信息，所述身份信息與垃圾箱之間一一對應，即每個身份信息對應唯一的垃圾箱。
步驟s410：獲取所有當前正在運行的用戶終端的位置；
可以通過所述用戶終端自身具有的定位功能進行用戶終端位置的獲取，並將其發送至調度平臺。
步驟s420：搜索與所述位置信息表示的位置距離最近的用戶終端，並向所述距離最近的用戶終端發送所述垃圾清理指令和所述位置信息。
為提高垃圾清理的效率，調度平臺會對已超重垃圾箱周圍一定範圍內的區域進行搜索，並尋找距離該垃圾箱最近的工作人員，向其所使用的用戶終端發送垃圾清理指令和位置信息。
本實施例提供的垃圾優化智能管理方法，能夠通過調度平臺自動尋找與需要進行清理的垃圾箱距離最近的工作人員，優化了整個地區垃圾清潔的人工利用率。
本發明實施例提供的垃圾優化智能管理系統及方法，通過在垃圾箱的箱體上設置重量傳感器，並利用該重量傳感器來檢測箱體內垃圾的重量，在箱體內的垃圾超重時，能夠向調度平臺發送超重警報信息，調度平臺響應該超重警報信息即可向其他終端發送垃圾清理指令。與現有的依賴人工對垃圾箱進行檢查並清理的方式相比，本發明實施例提供的調度平臺能夠通過發送垃圾清理指令來提示不在現場的工作人員對過載箱體內的垃圾進行清理，或者控制垃圾箱進行自清理，使垃圾箱的檢查與清理變的更快且更有針對性，有效的提升了環衛清潔的效率，減少了人工和時間的浪費。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。