CN106444481B - 垃圾处理监控系统 - Google Patents

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Abstract

一种垃圾处理监控系统，包括：中央处理模块、外部传感器模块，所述外部传感器模块包括若干对光学对射式红外感应器电路单元以及振动传感器电路单元，还包括12V蓄电池、DC‑DC电源模块以及SIM卡，所述中央处理模块分别连接外部传感器模块、DC‑DC电源模块、SIM卡，所述12V蓄电池连接DC‑DC电源模块。与现有技术相比，通过多对光学对射式红外感应器电路单元对垃圾箱的箱体内盛装状态进行实时监测，垃圾中装箱中的状态信息传输过程中GPRS流量费用较低，光学对射式红外感应器电路单元体积较小，不易损坏，同时价格较低，降低了原有系统的维护成本，本系统可以实时的确定垃圾中转箱的位置，方便管理。

Description

垃圾处理监控系统
技术领域
本发明涉及基于感应器的环卫设备状态自动监测装置技术领域，特别涉及一种垃圾处理监控系统。
背景技术
目前已经存在着的垃圾中转箱监测系统，它是依靠装在垃圾箱内的视频摄像头扫描垃圾箱内的垃圾的量，通过GPRS网络传送到中央监控室，由人工查看上传的视频，然后判断是否需要清运。但是设在垃圾箱内的视频摄像头特别容易受到垃圾中的硬物碰撞而损坏，不仅影响系统的正常使用，同时需要频繁的更换，增加了维修成本，并且蓄电池的容量大，从而造成了产品整体价格的上升，最重要的是因为通过GPRS上传的是图像信号，数据量较大，因此花费的GPRS流量费用较高，其次，使用时工作人员需要定时对每个垃圾箱上传的视频信号进行观看甄别，判断是否清运，增加了劳动成本，另外，垃圾中转箱在垃圾清除时可能需要运输，而在运输中的垃圾中转箱由于位置不能确定，因此存在着该些垃圾中转箱难以进行管理，在工作人员疏忽中导致有些垃圾站缺少垃圾中转箱的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种垃圾处理监控系统，以解决现有技术中垃圾中转箱的监测系统因为通过GPRS上传的是图像信号，数据量较大，至此花费的GPRS流量费用较高，增加了成本，以及视频摄像头经常性损坏，导致维护成本升高，同时，在工作人员疏忽中导致有些垃圾站缺少垃圾中转箱的技术性问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种垃圾处理监控系统，包括：
中央处理模块，用于系统的信号处理及信息发送，包括GPS单元及GPRS单元，所述GPS单元用来接收位于地球上方的卫星信号，对接收到的卫星信号进行运算处理确定垃圾中转箱的位置；所述GPRS单元用于垃圾中转箱外部传感器信号的接收及所有信息向外部的传输。
外部传感器模块，所述外部传感器模块包括若干对光学对射式红外感应器电路单元以及振动传感器电路单元，其中每对光学对射式红外感应器电路单元包含一个发射端和一个接收端，所述该若干对光学对射式红外感应器电路单元设置在垃圾中转箱的箱体内，用于检测垃圾中转箱的状态；所述振动传感器电路单元用于检测垃圾中转箱的箱体是否移动，适时唤醒GPS单元，使之在垃圾中转箱的箱体的运输过程中能够连续工作，把位置信息持续发送到外部的中央控制室，在电子地图上显示运输车及垃圾中转箱的运行轨迹，
垃圾中转箱清洗模块，所述垃圾中转箱清洗模块包括清洗接头、压力传感器与视频采集单元，所述清洗接头通过驱动单元连接中央处理模块，所述压力传感器与视频采集单元与中央处理模块连接，所述压力传感器安装在垃圾中转箱的箱体底部，通过监测箱体底部的压力变化来确定箱体内垃圾倾倒情况，通过中央处理模块控制清洗接头清洗箱体，通过视频采集单元监测箱体是否清洗干净以及长时间使用箱体的损毁情况，所述视频采集单元内置在垃圾中转箱侧边设置的凹槽内。
12V蓄电池，为垃圾处理监控系统的总电源，
DC-DC电源模块，所述DC-DC电源模块把12V蓄电池电压转换为3.7V电压输出，为中央处理模块及振动传感器电路单元提供电源，
SIM卡，用于登录GPRS单元的网络实现网络通讯，
所述GPS单元以及GPRS单元分别对应连接有GPS天线与GPRS天线，所述GPS天线与GPRS天线设置在垃圾中转箱的箱体的外部，
所述中央处理模块分别连接外部传感器模块、DC-DC电源模块、SIM卡，所述12V蓄电池连接DC-DC电源模块。
优选地，所述外部传感器模块包括两对光学对射式红外感应器电路单元，其中一对设在垃圾中转箱的箱体内中部，另一对设在垃圾中转箱的箱体内上部。
优选地，还包括蓄电池电压检测模块，所述蓄电池电压检测模块连接12V蓄电池。
优选地，还包括信号指示灯模块，所述信号指示灯模块分别连接中央处理模块以及振动传感器电路单元的信号接收端。
优选地，所述中央处理模块采用MD231G。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
1、本发明的垃圾处理监控系统，通过多对光学对射式红外感应器电路单元对垃圾箱的箱体内盛装状态进行实时监测，垃圾中装箱中的状态信息传输过程中GPRS流量费用较低，光学对射式红外感应器电路单元体积较小，不易损坏，同时价格较低，灵敏度较高，降低了原有系统的维护成本，通过设置压力传感器来确认箱体内的垃圾是否倾倒完毕，通过摄像头检测箱体清洗情况，另外，本系统可以实时的确定垃圾中转箱的位置，方便管理；
2、本发明的垃圾处理监控系统，不需要工作人员定时对每个垃圾箱上传的视频信号进行观看甄别，从而判断是否清运，降低劳动成本。
附图说明
图1为本发明垃圾处理监控系统的结构框图；
图2为本发明的光学对射式红外感应器电路单元电路原理图；
图3为本发明的中央处理模块电路原理图；
图4为本发明的振动传感器电路单元电路原理图；
图5为本发明的信号指示灯模块电路原理图；
图6为本发明的DC-DC电源模块电路原理图；
图7为本发明的SIM卡电路原理图；
图8为本发明的蓄电池电压检测模块电路原理图；
图9为本发明的12V蓄电池电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照附图1～9，一种垃圾处理监控系统，包括：
中央处理模块100，用于系统的信号处理及信息发送，包括GPS单元101、GPRS单元102，所述GPS单元101用来接收位于地球上方的卫星信号，对接收到的卫星信号进行运算处理确定垃圾中转箱的位置；所述GPRS单元102用于垃圾中转箱所有信息向外部的传输及外部传感器模块信号的处理。外部传感器模块200，所述外部传感器模块200包括若干对光学对射式红外感应器电路单元201以及振动传感器电路单元202，其中每对光学对射式红外感应器电路单元201包含一个发射端和一个接收端，所述该若干对光学对射式红外感应器电路单元201设置在垃圾中转箱的箱体内，用于检测垃圾中转箱的状态；所述振动传感器电路单元202用于检测垃圾中转箱的箱体是否移动，适时唤醒GPS单元101，使之在垃圾中转箱的箱体的运输过程中能够连续工作，把位置信息持续发送到外部的中央控制室800，在电子地图上显示运输车及垃圾中转箱的运行轨迹，垃圾中转箱清洗模块900，所述垃圾中转箱清洗模块900包括清洗接头、压力传感器901与视频采集单元902，所述清洗接头通过驱动单元903连接中央处理模块100，所述压力传感器901与视频采集单元902与中央处理模块100连接，所述压力传感器901安装在垃圾中转箱的箱体底部，通过监测箱体底部的压力变化来确定箱体内垃圾倾倒情况，通过中央处理模块100控制清洗接头清洗箱体，通过视频采集单元902监测箱体是否清洗干净以及长时间使用箱体的损毁情况，所述视频采集单元902内置在垃圾中转箱侧边设置的凹槽内，避免了视频采集单元902被垃圾损坏，所述视频采集单元902采用摄像头。
12V蓄电池300，为垃圾处理监控系统的总电源，
DC-DC电源模块400，所述DC-DC电源模块400把12V蓄电池电压转换为3.7V电压输出，为中央处理模块100及振动传感器电路单元203提供电源，
SIM卡500，用于登录GPRS单元102的网络实现网络通讯，
所述GPS单元101以及GPRS单元102分别对应连接有GPS天线104与GPRS天线105，所述GPS天线104与GPRS天线105设置在垃圾中转箱的箱体的外部，
所述中央处理模块100分别连接外部传感器模块200、DC-DC电源模块400、SIM卡500，所述12V蓄电池300连接DC-DC电源模块400。
所述外部传感器模块200包括两对光学对射式红外感应器电路单元201，其中一对设在垃圾中转箱的箱体内中部，另一对设在垃圾中转箱的箱体内上部，此种位置设置，可以方便的监测垃圾中转箱中的垃圾是否装入一半还是全满。
还包括蓄电池电压检测模块600，所述蓄电池电压检测模块600连接12V蓄电池300，所述蓄电池电压检测模块600可以实时的检测12V蓄电池300的电量以及故障。
还包括信号指示灯模块700，所述信号指示灯模块700分别连接中央处理模块100以及振动传感器电路单元202的信号接收端，所述信号指示灯模块700对振动传感器电路单元202连续不断的向中央处理模块100发出高低电平信号进行指示，以便于确定垃圾中转箱运输情况。
所述中央处理模块100采用MT6260DA芯片,该芯片信号处理速度快，且内存容量教大。
本发明垃圾处理监控系统的工作原理
采用光学红外对射式感应器201来检测垃圾中转箱的状态，其工作原理为：在垃圾中转箱上的适当位置安装两对光学红外对射式感应器201，每对包含一个发射端和一个接收端，其中发射端发出红外线，在没有遮挡物，也就是垃圾箱没满的条件下，接收端可以接收到发射端发出红外线。而在垃圾中转箱的装满的情况下，接收端接收不到发射端发出红外线，此时接收端会发出一个电平信号，中央处理模块100的GPRS单元102接收到这个电平信号后处理，处理后的电平信号通过网络向中央控制室800发出垃圾中转箱的实时状态信号，其中该实时状态信号包含垃圾中转箱的编号、所处的位置以及是否装满等信息。中央控制室800根据上传的信息就可以判断出是否要清运垃圾中转箱；在运输过程中振动传感器电路单元202会连续不断的向中央处理模块100发出高低电平信号，中央处理模块100在收到信号后，每1秒钟向中央控制室800发送一次垃圾中转箱位置信息，在在电子地图上显示运输车及垃圾中转箱的运行轨迹，便于跟踪，如果垃圾中转箱在清运完后改变了存放位置，在中央控制室100能够及时更新相关的信息。
综上本发明的结构以及原理可知，本发明的垃圾处理监控系统，通过多对光学对射式红外感应器电路单元对垃圾箱的箱体内盛装状态进行实时监测，垃圾中装箱中的状态信息传输过程中GPRS流量费用较低，光学对射式红外感应器电路单元体积较小，不易损坏，同时价格较低，灵敏度较高，降低了原有系统的维护成本，通过设置压力传感器来确认箱体内的垃圾是否倾倒完毕，通过摄像头检测箱体清洗情况，另外，本系统可以实时的确定垃圾中转箱的位置，方便管理；不需要工作人员定时对每个垃圾箱上传的视频信号进行观看甄别，从而判断是否清运，降低劳动成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种垃圾处理监控系统，其特征在于，包括：
中央处理模块，用于系统的信号处理及信息发送，包括GPS单元、GPRS单元，GPS单元和GPRS单元之间通过串口通讯，所述GPS单元用来接收位于地球上方的卫星信号，对接收到的卫星信号进行运算处理确定垃圾中转箱的位置；所述GPRS单元用于垃圾中转箱后台信息的接收及所有信息向外部的传输，所述GPRS单元留有外部接口，可接收外部红外传感器及震动传感器的信号； 外部传感器模块，所述外部传感器模块包括若干对光学对射式红外感应器电路单元以及振动传感器电路单元，其中每对光学对射式红外感应器电路单元包含一个发射端和一个接收端，所述该若干对光学对射式红外感应器电路单元设置在垃圾中转箱的箱体内，用于检测垃圾中转箱的状态；所述振动传感器电路单元用于检测垃圾中转箱的箱体是否移动，GPRS单元适时唤醒GPS单元，使之在垃圾中转箱的箱体的运输过程中能够连续工作，把位置信息持续发给GPRS单元，由GPRS单元发送到外部的中央控制室，在电子地图上显示运输车及垃圾中转箱的运行轨迹，
垃圾中转箱清洗模块，所述垃圾中转箱清洗模块包括清洗接头、压力传感器与视频采集单元，所述清洗接头通过驱动单元连接中央处理模块，所述压力传感器与视频采集单元与中央处理模块连接，所述压力传感器安装在垃圾中转箱的箱体底部，通过监测箱体底部的压力变化来确定箱体内垃圾倾倒情况，通过中央处理模块控制清洗接头清洗箱体，通过视频采集单元监测箱体是否清洗干净以及长时间使用箱体的损毁情况，所述视频采集单元内置在垃圾中转箱侧边设置的凹槽内；
12V蓄电池，为垃圾处理监控系统的总电源，
DC-DC电源模块，所述DC-DC电源模块把12V蓄电池电压转换为3.7V电压输出，为中央处理模块及振动传感器电路单元提供电源，
SIM卡，用于登录GPRS单元的网络实现网络通讯，
所述GPS单元以及GPRS单元分别对应连接有GPS天线与GPRS天线，所述GPS天线与GPRS天线设置在垃圾中转箱的箱体的外部，
所述中央处理模块分别连接外部传感器模块、DC-DC电源模块、SIM卡，所述12V蓄电池连接DC-DC电源模块，
所述中央处理模块采用MD231G；所述外部传感器模块包括两对光学对射式红外感应器电路单元，其中一对设在垃圾中转箱的箱体内中部，另一对设在垃圾中转箱的箱体内上部；还包括蓄电池电压检测模块，所述蓄电池电压检测模块连接12V蓄电池。
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