CN102556547A

CN102556547A - 一种无线环保监测的垃圾箱

Info

Publication number: CN102556547A
Application number: CN2011104199063A
Authority: CN
Inventors: 王军; 张海宁; 郑世帅; 宋毅恒
Original assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Current assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种无线环保监测的垃圾箱，涉及一种垃圾箱，所述的无线环保监测的垃圾箱由垃圾箱体和无线环保监测装置两部分组成，无线环保监测装置安装在垃圾箱体外上部，无线环保监测装置设有空气污染气体传感器，无线环保监测装置内部装设GPRS无线通讯模块，无线环保监测装置设有电池。本发明垃圾箱有效检测氨、硫化物等有害气体，检测到氨、硫化物等有害气体达到预设值，通过GPS无线发射模块传输到城市环卫监控中心，达到对垃圾箱内垃圾进行环保监测和环卫人员收到信息后能够及时处理的目的。

Description

一种无线环保监测的垃圾箱

技术领域

本发明涉及一种垃圾箱，特别是涉及一种一种无线环保监测的垃圾箱。

背景技术

随着社会环保意识的增强，城市居民越来越关注自己周围环境的污染问题，其中城市每个街道每条马路上都有大量的垃圾箱，本来这些数不尽的垃圾箱是减少城市污染的有力措施之一，然而由于垃圾箱数量具大，每天整个城市将所有的大大小小的垃圾箱都倾倒一遍是不现实的。目前统计，绝大多数城市有选择性的每天倾倒人口密集处的垃圾箱，其它垃圾箱会统筹安排每隔几天倾倒一次。其原因，一是全球没有任何一个城市有这没庞大的保洁队员和设备，二是每天城市中的所有垃圾箱都满的概率几乎为零，甚至每天城市中大大小小的所有垃圾箱都满的比率不会超过50%，如果真的每天将城市中大大小小的所有垃圾箱都倾倒一遍也将会带来极大的人力、物力和财力的浪费，这也与环保、节能减排目标相违背。然而垃圾箱是不是该及时倾倒不仅和是否满了有关，还要看看它是否正在释放影响周围环境的气体等。一些种类的城市生活垃圾如果不及时倾倒会放出大量刺激性、恶臭气味，这些是氨、硫化物等有害气体，严重影响周围环境，而现有的智能垃圾箱均没有监测空气污染的功能。为此，我们发明出了智能无线环保垃圾箱监测装置，可以对氨、硫化物等有害气体进行检测和报警，城市保洁部门可根据监测数据进行高效垃圾倾倒工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线环保监测的垃圾箱，本发明垃圾箱有效检测氨、硫化物等有害气体，检测到氨、硫化物等有害气体达到预设值，通过GPS无线发射模块传输到城市环卫监控中心,达到对垃圾箱内垃圾进行环保监测和环卫人员收到信息后能够及时处理的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无线环保监测的垃圾箱，其所述的无线环保监测的垃圾箱由垃圾箱体和无线环保监测装置两部分组成，无线环保监测装置安装在垃圾箱体外上部，无线环保监测装置设有空气污染气体传感器，无线环保监测装置内部装设GPRS无线通讯模块，无线环保监测装置设有电池。

所述的一种无线环保监测的垃圾箱，其所述的无线环保监测装置由塑料外壳、天线、固定支架、透气孔、电池盖板、固定电池盖板螺丝、GPRS无线通信模块、空气污染气体传感器、主电路板、电池、RS232接口、数据线、控制器、存储器、塑料外壳盖板和塑料外壳盖板固定螺丝组成，固定螺丝固定塑料外壳盖板，盖板螺丝固定电池盖板，固定支架将无线环保监测装置固定在垃圾箱体上， GPRS无线通信模块与天线相连；控制器与GPRS无线通信模块、存储器、空气污染气体传感器相连；主电路板与GPRS无线通信模块、控制器、存储器、电池和数据线相连；数据线连接RS232接口和主电路板。

所述的一种无线环保监测的垃圾箱，其所述垃圾箱的监测过程如下：

无线环保监测垃圾箱的无线环保监测装置根据系统默认值进行初始参数设定，当用户通过RS232接口对无线环保监测垃圾箱的进行初始参数进行设置后，系统会自动重启并重新根据用户设定参数进行初始化，当用户再无参数重新设置后，无线环保监测装置会根据用户设定的模式工作；

如果用户设定的是节能工作模式，则该垃圾箱只会安预先设定参数要求采样并发送信息，而不接收任何信息，进入节能工作模式后，首先判断电量是否低于10%，如果低于10%则按事先设定的时间间隔发送更换电池请求，如果电量不低于10%，则开始判断是否到采样时间，如果不到则进入休眠状态节能，如果到采样时间则进行采样并存储，如果采用数据高于设定值则发送采样信息，否则不发送并进入休眠状态节能，等待下一次采样周期；

如果用户设定的是普通工作模式，则该垃圾箱不仅要安预先设定参数要求采样并发送信息，而且需要打开监听进程并接收信息指令，如果有指令到达首先判断是否是初始化指令，如果是系统则按指令中的参数重置参数并重启，否则判断是否是查看电量信息指令，如果是则测量电量并发送；如果不是查看电量信息指令则进一步判断是否是读取监测数据指令，如果是则从存储器中读取监测数据并发送，否则判断是否是临时采样指令，如果是则进行采用并发送；如果以上指令均不是则该指令不识别，继续监听；另外，安预先设定参数要求进行采用并发送信息部分与节能工作模式相同。

本发明的优点与效果是：

（1）环保、高效、实用性强：该无线环保监测垃圾箱可以有效监测垃圾箱所释放出来的气体，当出现空气污染时会进行报警，有效指导城市环卫部门进行针对性处理。不仅可以降低城市生活环境污染，而且可以有效提高城市环卫部门工作效率，降低城市环卫部门工作量。即本专利可以有效解决城市垃圾箱带来的污染问题与城市环卫人力缺乏的矛盾，并可以有效提高城市环卫工作效率。国内智能垃圾箱均不具有与本专利类似功能的。

（2）节能性好：本专利大部分时间采用休眠状态，具有很高的节能型。同时具有两种模式选择，当选择节能工作模式时，本专利仅定期采样和超过设定值发送数据，其他时间能耗接近于零。

（3）功能性强：利用本专利的普通工作模式不仅可以完成无线环保监测垃圾箱的基本功能，而且可以为城市环卫部门、环境监测部门等多部门提供初步的城市各区、街道、小区等生活空气环境日常监测数据和实时数据等。

（4）设计简单，易于实现，故障率低：本专利产品设计简单，所有采用的电子器件及材料均是市面最普通、最常见的，采用的技术也是成熟技术，因此易于实现，且故障率低。

（5）安装、维护及使用方便：本专利产品为即插即用产品，仅需初次设置一次参数，以后使用时仅上电即可运行，日常仅需更换电池即可，无须任何配置，无需进行使用培训。当选择普通工作模式，进行配置可以远程控制，无须到现场进行配置。

（6）兼容性强：本专利产品的分体设计思想，使得可以快速对市面上任何一款垃圾箱进行改进，使其变成无线环保监测垃圾箱。

附图说明

图1为本发明正面外型视图；

图2为本发明正面外型视图；

图3为本发明正面内部结构视图；

图4为本发明侧面内部结构视图；

图5为本发明工作程序流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

本发明由垃圾箱体和无线环保监测装置两部分组成。垃圾箱体为普通垃圾箱，无线环保监测装置安装在垃圾箱体外上部，如图1所示。无线环保监测垃圾箱上的无线环保监测装置有空气污染气体传感器，当空气污染气体传感器检测到氨、硫化物等有害气体超过设定值后，无线环保监测装置会通过内部的GPRS无线通讯模块将检测到的氨、硫化物等有害气体值、该垃圾箱编号及时间发射到指定的城市环卫中心的服务器中，城市环卫中心可以根据该垃圾箱编号确定该垃圾箱位置进行及时处理，并可根据上报时间和采样时间间隔判断处理结果。无线环保监测垃圾箱中的无线环保监测装置依靠电池供电，为了延长更换电池周期，无线环保监测垃圾箱会根据用户设定时间间隔采样，初始值为60分钟。

如图1所示，包括垃圾箱体1和无线环保监测装置2。其中无线环保监测装置2的正面外形视图、正面内部结构视图和侧面内部结构视图分别如图2、图3和图4所示。

无线环保监测垃圾箱的垃圾箱体1为普通圾箱，无任何材质、尺寸等其他技术要求。在无线环保监测垃圾箱的垃圾箱体1上安装的无线环保监测装置2的结构说明如下：

如图2无线环保监测装置正面外型视图，图3无线环保监测装置正面内部结构视图，图4无线环保监测装置侧面内部结构视图所示，在无线环保监测垃圾箱的垃圾箱体1上安装的无线环保监测装置2由塑料外壳3、天线4、固定支架5、透气孔6、电池盖板7、固定电池盖板螺丝8、GPRS无线通信模块9、空气污染气体传感器10、主电路板11、电池12、RS232接口13、数据线14、控制器15、存储器16、塑料外壳盖板17和塑料外壳盖板固定螺丝18组成。

塑料外壳3具有防雨水、防尘性能，可以起到保护无线环保监测装置内部的作用，使其能够长期暴露在室外工作，其外形尺寸：长度为150mm～160mm，宽度为90mm～100mm,厚度为40mm～50mm；塑料外壳盖板17为拆装内部电路板提供了方便，塑料外壳盖板固定螺丝18用来固定塑料外壳盖板；电池盖板7为拆装电池提供了方便，固定电池盖板螺丝8用来固定电池盖板；固定支架5用来将无线环保监测装置2固定在垃圾箱体1上；透气孔6可以使内部的空气污染气体传感器10检测到外部空气；空气污染气体传感器10能够检测空气中氨、硫化物等有害气体；GPRS无线通信模块9通过天线4可以进行收发信息；控制器15能够控制GPRS无线通信模块9、存储器16、空气污染气体传感器10等电子部件协调工作，使其整个无线环保监测装置按预定程序运行；存储器16用来存储一些初始值、预装程序、预设参数和数据等；主电路板11与GPRS无线通信模块9、控制器15、存储器16、电池12和数据线14相连，使它们构成一个完整的电子设备；电池12为整个无线环保监测装置提供电能；数据线14是用来连接RS232接口13和主电路板11的；RS232接口13上传、下载程序、数据、预设参数等，通过主电路板上的跳线也能提供调试接口。

无线环保监测垃圾箱的垃圾箱体1可以正常装倒垃圾，用户可通过无线环保监测垃圾箱的无线环保监测装置2中的RS232接口13对无线环保监测垃圾箱的初始参数、工作模式进行预设置。其初始参数和工作模式均被存放在无线环保监测装置2内的存储器16中。

用户通过RS232接口13对无线环保监测垃圾箱的设置初始参数包括用户访问密码、垃圾箱编号（要求具有唯一性，区分所有位置的无线环保监测垃圾箱），系统时间，空气采用时间间隔，更换电池信息发送时间间隔，氨、硫化物等有害气体报警值，采样值及采样时间记录保存时间。

无线环保监测垃圾箱可为用户提供两种工作模式，一种为节能工作模式（单向发送信息模式），另一种为普通工作模式（双向收发信息模式）。用户通过RS232接口13可对无线环保监测垃圾箱进行“节能工作模式”和“普通工作模式”两种工作模式进行选择。

无线环保监测垃圾箱工作流程如图5所示，当上电后，无线环保监测垃圾箱的无线环保监测装置2将根据系统默认值进行初始参数设定，当用户通过RS232接口13对无线环保监测垃圾箱的进行初始参数进行设置后，系统会自动重启并重新根据用户设定参数进行初始化。当用户再无参数重新设置后，无线环保监测装置2会根据用户设定的模式工作。

如果用户设定的是节能工作模式，则该无线环保监测垃圾箱只会安预先设定参数要求采样并发送信息，而不接收任何信息。进入节能工作模式后，首先判断电量是否低于10%，如果低于10%则按事先设定的时间间隔发送更换电池请求。如果电量不低于10%，则开始判断是否到采样时间，如果不到则进入休眠状态节能，如果到采样时间则进行采样并存储，如果采用数据高于设定值则发送采样信息，否则不发送并进入休眠状态节能，等待下一次采样周期。

如果用户设定的是普通工作模式，则该无线环保监测垃圾箱不仅要安预先设定参数要求采样并发送信息，而且需要打开监听进程并接收信息指令，如果有指令到达首先判断是否是初始化指令，如果是系统则按指令中的参数重置参数并重启，否则判断是否是查看电量信息指令，如果是则测量电量并发送。如果不是查看电量信息指令则进一步判断是否是读取监测数据指令，如果是则从存储器16中读取监测数据并发送，否则判断是否是临时采样指令，如果是则进行采用并发送。如果以上指令均不是则该指令不识别，继续监听。另外，安预先设定参数要求进行采用并发送信息部分与节能工作模式相同。

在无线环保监测垃圾箱的垃圾箱体1上安装的无线环保监测装置2中的空气污染气体传感器10能够通过透气孔6检测到垃圾箱体1周围空气；无线环保监测装置2中的控制器15会根据用户预先在存储器16中设定的时采样时间间隔，对空气污染气体传感器10发出采样指令，进行垃圾箱体1周围的空气采样，并将采样值及采样时间记录到存储器16中，其数据保留天数可根据用户预先设定，其设定范围由用户选择存储器16容量大小决定。如果当空气污染气体传感器10检测到氨、硫化物等有害气体超过存储器16中设定的值后，无线环保监测装置2中的存储器16会对GPRS无线通信模块9发出数据发送指令，将检测到的氨、硫化物等有害气体值、该垃圾箱编号及时间发射到指定的城市环卫中心的服务器中，城市环卫中心可以根据该垃圾箱编号确定该垃圾箱位置进行及时处理，并可根据后续上报时间及数据来判断处理结果。如果经过一个或多个采样时间周期后，均无数据上报，可以判断已经成功处理完毕。电池12电量低于10%后无线环保监测装置2中的控制器15会每隔指定时间间隔（该时间间隔由用户预先设定在存储器16中）发送电池更换信息、垃圾箱编号和时间信息到指定的城市环卫中心的服务器中，提示及时更换电池，相关人员根据垃圾箱编号确定需要更换电池的无线环保监测垃圾箱，打开电池盖板7就可以方便更换电池12，电池采用充电电池或非充电电池均可。

另外，在普通工作模式下，除以上功能不变外，控制器15会开启监听进程，当GPRS无线通信模块9收到指令后，控制器15会按其指令进行相应得处理，包括重置参数，获得电池电量信息、历史采样数据和实时采用数据。

Claims

1.一种无线环保监测的垃圾箱，其特征在于，所述的无线环保监测的垃圾箱由垃圾箱体和无线环保监测装置两部分组成，无线环保监测装置安装在垃圾箱体外上部，无线环保监测装置设有空气污染气体传感器，无线环保监测装置内部装设GPRS无线通讯模块，无线环保监测装置设有电池。

2.根据权利要求1所述的一种无线环保监测的垃圾箱，其特征在于，所述的无线环保监测装置（2）由塑料外壳（3）、天线（4）、固定支架（5）、透气孔（6）、电池盖板（7）、固定电池盖板螺丝（8）、GPRS无线通信模块（9）、空气污染气体传感器（10）、主电路板（11）、电池（12）、RS232接口（13）、数据线（14）、控制器（15）、存储器（16）、塑料外壳盖板（17）和塑料外壳盖板固定螺丝（18）组成，固定螺丝（18）固定塑料外壳盖板，盖板螺丝（8）固定电池盖板，固定支架（5）将无线环保监测装置（2）固定在垃圾箱体（1）上， GPRS无线通信模块（9）与天线（4）相连；控制器（15）与GPRS无线通信模块（9）、存储器（16）、空气污染气体传感器（10）相连；主电路板（11）与GPRS无线通信模块（9）、控制器（15）、存储器（16）、电池（12）和数据线（14）相连；数据线（14）连接RS232接口（13）和主电路板（11）。

3.根据权利要求1所述的一种无线环保监测的垃圾箱，其特征在于，所述垃圾箱的监测过程如下：

无线环保监测垃圾箱的无线环保监测装置（2）根据系统默认值进行初始参数设定，当用户通过RS232接口（13）对无线环保监测垃圾箱的进行初始参数进行设置后，系统会自动重启并重新根据用户设定参数进行初始化，当用户再无参数重新设置后，无线环保监测装置（2）会根据用户设定的模式工作；

如果用户设定的是普通工作模式，则该垃圾箱不仅要安预先设定参数要求采样并发送信息，而且需要打开监听进程并接收信息指令，如果有指令到达首先判断是否是初始化指令，如果是系统则按指令中的参数重置参数并重启，否则判断是否是查看电量信息指令，如果是则测量电量并发送；如果不是查看电量信息指令则进一步判断是否是读取监测数据指令，如果是则从存储器（16）中读取监测数据并发送，否则判断是否是临时采样指令，如果是则进行采用并发送；如果以上指令均不是则该指令不识别，继续监听；另外，安预先设定参数要求进行采用并发送信息部分与节能工作模式相同。