CN107054942A - 一种具有装满预警功能的垃圾桶装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，包括垃圾桶和设置在垃圾桶上的太阳能板、带有红外探测仪监控器、控制器、蓄电池、声控传感器、超声波探测仪及扬声器。控制器通过无线传输模块与移动网络无线连接，并通过移动网络与智慧城市数据处理中心的服务器或者手持设备上安装的APP无线连接。当超声波探测仪检测到的垃圾与上盖之间的距离达到预设的阈值时，控制器将相关信息通过移动网络上传到智慧城市数据处理中心或者手持设备上安装的APP。在垃圾桶内垃圾装满时，发出预警提示，将垃圾桶及周围环境纳入智慧城市后台管理，便于建设智慧城市管理，同时提高了垃圾桶的使用效率，确保垃圾桶的状态及周围环境在预设的范围之内。

Description

一种具有装满预警功能的垃圾桶装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种具有装满预警功能的垃圾桶装置及其方法。

背景技术

智慧城市是未来发展的方向，城市垃圾处理是目前遇到的一大难题，从单个存放垃圾的垃圾桶来说，就存在以下问题。

1、由于垃圾腐烂导致周围环境恶臭，给周围居民带来生活上的困扰。

2、由于周围居民丢垃圾的随机性，导致垃圾桶某段比较长的时间可能未装满，也有可能在很短的时间内垃圾桶装满了。垃圾只能堆放在垃圾桶外面。这样影响周围环境，也给清理垃圾的工人带来额外的工程量。

3、 部分人为了节约时间，将垃圾堆放在垃圾桶外面，这样影响周围环境，也给清理垃圾的人带来额外的工作。

发明内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，包括垃圾桶和设置在垃圾桶上的太阳能板、带有红外探测仪监控器、控制器、蓄电池、声控传感器、超声波探测仪及扬声器，所述太阳能板分别与蓄电池和控制器连接，所述带有红外探测仪监控器、声控传感器、超声波探测仪及扬声器分别与控制器连接。

优选地，所述控制器设有无线传输模块，控制器通过无线传输模块与移动网络无线连接，并通过移动网络与智慧城市数据处理中心的服务器或者手持设备上安装的APP无线连接。

优选地，所述无线传输模块与控制器为分体结构，无线传输模块通过串口数据线路或者US数据线路与控制器连接。

优选地，所述太阳能板、带有红外探测仪监控器、控制器、蓄电池、声控传感器、超声波探测仪和扬声器均固定设置在所述垃圾桶上。

优选地，所述太阳能板设置在垃圾桶的上盖上。

优选地，所述太阳能板内嵌在垃圾桶的上盖里面，所述上盖位于电池板采光面上方的盖板为透明盖板。

优选地，所述带有红外探测仪监控器包括红外探测仪、摄像头和监控处理器，所述红外探测仪和摄像头分别与监控处理器连接，监控处理器与控制器连接。

优选地，当红外探测仪检测到有物体移动时，摄像头在规定的时间间隔内拍照，监控处理器将拍摄的照片传送至控制器，控制器通过移动网络上传到智慧城市数据处理中心或者手持设备上安装的APP。

优选地，当声控传感器检测到声源信号时，所述声控传感器采集声控数据并将数据信号发送给控制器，触发控制器通过扬声器进行语音提示。

优选地，所述超声波探测仪设置在垃圾桶的上盖的下面，所述上盖的下面朝向垃圾桶内部的垃圾装载空间。

优选地，所述超声波探测仪将检测到的垃圾与上盖之间的距离持续发送给控制器，控制器根据预先编制的程序进行运算判断是否达到预设的阈值并作出后续处理。

优选地，当超声波探测仪检测到的垃圾与上盖之间的距离达到预设的阈值时，控制器将相关信息通过移动网络上传到智慧城市数据处理中心或者手持设备上安装的APP。

优选地，智慧城市数据处理中心或者手持设备上安装的APP发出预警提示，让清理人员及时知道并进行处理。

优选地，所述控制器控制并通过扬声器发出垃圾已经装满的语音提示。

优选地，当声控传感器检测到声源信号时，所述声控传感器采集声控数据并将数据信号发送给控制器，触发控制器通过扬声器发出垃圾已经装满的语音提示。

在采取本发明提出的技术后，根据本发明实施例的具有装满预警功能的垃圾桶装置及其方法，在垃圾桶内垃圾装满时，发出预警提示，让清理人员及时知道并进行处理。并能发出环境爱护友好语音提示，让每个来扔垃圾的人都能听到环境爱护的友好语音提示。对于乱扔垃圾给予提醒语音提示；通过垃圾桶的普通红外检测功能，进行语音提示，通过监控红外探测，在规定的时间间隔及时拍下移动画面并存储到后台。

将垃圾桶及周围环境纳入智慧城市后台管理，垃圾桶及周围的环境数据通过3G网络上传到后台系统，便于建设智慧城市管理。

本发明通过垃圾状态的预警处理技术手段，提供了一种新型的智能化的垃圾桶，来解决现有技术中存在的问题，同时提高了垃圾桶的使用效率，节约了清理垃圾的人力、物力和财力。确保垃圾桶的状态及周围环境在预设的范围之内，具有非常重大的意义。

附图说明

图1示出了根据本发明的具有装满预警功能的垃圾桶装置组件连接示意图

图2示出了根据本发明的具有装满预警功能的垃圾桶装置半剖示意图

附图标记说明

垃圾桶1

上盖10

太阳能板2

带有红外探测仪监控器3

红外探测仪31

摄像头32

监控处理器33

控制器4

移动网络40

智慧城市数据处理中心41

手持设备42

无线传输模块44

蓄电池5

气体传感器6

声控传感器7

超声波探测仪8

扬声器9

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

如图1和图2所示，一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，包括垃圾桶1和设置在垃圾桶1上的太阳能板2、带有红外探测仪监控器3、控制器4、蓄电池5、气体传感器6、声控传感器7、超声波探测仪8及扬声器9，所述太阳能板2分别与蓄电池5和控制器4连接，所述带有红外探测仪监控器3、气体传感器6、声控传感器7、超声波探测仪8及扬声器9分别与控制器4连接。

所述控制器4设有无线传输模块44，所述无线传输模块44与控制器4为分体结构，无线传输模块44通过串口数据线路或者USB数据线路与控制器4连接。

控制器4通过无线传输模块44与移动网络40无线连接，并通过移动网络40与智慧城市数据处理中心41的服务器或者手持设备42上安装的APP无线连接。

所述太阳能板2、带有红外探测仪监控器3、控制器4、蓄电池5、气体传感器6、声控传感器7、超声波探测仪8和扬声器9均固定设置在所述垃圾桶1上。

因为垃圾桶1需要经常移动，检测装置必须和垃圾桶1是一体的。

所述太阳能板2设置在垃圾桶1的上盖10上或者内嵌在垃圾桶1的上盖10里面，内嵌时所述上盖10位于电池板采光面上方的盖板为透明盖板。

垃圾桶1是经常移动的，电源部分不能用市电；控制器4和气体传感器6的功耗比较低，太阳能供电是最佳选择，太阳能板2考虑采光性能要好，太阳能板2内嵌在垃圾桶1的上盖10里面，电池板采光面设置为不被阻挡。

所述控制器4预先编制的程序主要管理以下几点，对太阳能板2充电进行电源管理；对带有红外探测仪监控器3、气体传感器6、声控传感器7、超声波探测仪8采集到的各路数据进行处理，并将采集到的所有数据通过3G或GPRS等制式的移动网络40实时上传到智慧城市管理中心41的服务器或者手持设备42例如手机或专用PAD上安装的APP；检测到恶臭垃圾气味超过设定的指标，垃圾桶1装满垃圾，乱扔垃圾等信息后在智慧城市数据处理中心41或手持设备42上安装的APP的后台进行提示处理，并在垃圾桶1通过扬声器9进行语音提示处理。所述预先编制的程序包括采用编程语言进行编写并存储在购买或定制的工业控制器或可编程控制器上，根据相关控制器和编程语言的规范编写出符合本申请技术方案要求功能的程序即可，为叙述简洁考虑，本申请不再赘述。

所述带有红外探测仪监控器3包括红外探测仪31、摄像头32和监控处理器33，所述红外探测仪31和摄像头32分别与监控处理器33连接，监控处理器33与控制器4连接。所述带有带有红外探测仪监控器3，可以采用现有的例如具有停车监控和移动侦测功能的记录仪，也可以根据所应用的垃圾桶1的结构和尺寸以及成本需求进行定制。

当红外探测仪31检测到有物体移动时，摄像头32在规定的时间间隔内拍照，监控处理器33将拍摄的照片传送至控制器4，控制器4通过移动网络40上传到智慧城市数据处理中心41或者手持设备42上安装的APP。所述红外探测仪31和摄像头32可固定在垃圾桶1的合适位置，例如设置在垃圾桶1的上盖10开启处附近，或者设置在垃圾桶1上面向使用者走近方向的位置。

当声控传感器7检测到声源信号时，例如有人的脚步声或者扔垃圾的声音时，所述声控传感器7采集声控数据并将数据信号发送给控制器4，触发控制器4通过扬声器9进行友好语音提示。所述声控传感器7可固定在垃圾桶1的合适位置，例如设置在垃圾桶1的上盖10开启处附近，或者设置在垃圾桶1上面向使用者走近方向的位置。

所述蓄电池5通过太阳能板2充电，给系统提供电源。蓄电池5与太阳能板2之间，以及蓄电池5与带有红外探测仪监控器3、控制器4、蓄电池5、气体传感器6、声控传感器7、超声波探测仪8及扬声器9等需要供电的设备之间的供电连接根据情况进行常规设计即可，为叙述简洁考虑，本申请不再赘述。

所述扬声器9通过控制器4控制并进行相应的语音提示。所述扬声器9可固定在垃圾桶1的合适位置，例如设置在垃圾桶1的上盖10开启处附近，或者设置在垃圾桶1上面向使用者走近方向的位置。所述扬声器9与控制器4之间的数据和控制连接根据常规技术进行适应性设计即可，为叙述简洁考虑，本申请不再赘述。

所述气体传感器6为硫化氢、氨气、氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等气体传感器中的一种或数种的组合。

所述气体传感器6设置在垃圾桶1的上盖10的下面，所述上盖10的下面朝向垃圾桶1内部的垃圾装载空间。

硫化氢、氨气、氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等气体传感器，主要检测垃圾腐烂以后产生的有毒有害气体。气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号或数字信号的转换器，具体应用时，根据所应用的垃圾桶1的结构和尺寸以及成本需求，可以从半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等类型的气体传感器中选用适用的气体传感器，满足本专利技术方案所要求的检测硫化氢、氨气、氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族或二甲基硫等垃圾腐烂产生的有毒有害气体含量并转换成对应电信号或数字信号，并能够传输给所述控制器4即可。

所述控制器4接收到气体传感器6所传送的气体信号后，根据预先编制的程序进行运算判断有毒有害气体含量是否超过预设范围并作出后续处理。当有毒有害气体含量超过预设范围时，控制器4将相关信息通过移动网络40上传到智慧城市数据处理中心41或者手持设备42上安装的APP。智慧城市数据处理中心41或者手持设备42上安装的APP发出预警提示，让清理人员及时知道并进行处理。

当声控传感器7检测到声源信号时，所述声控传感器7采集声控数据并将数据信号发送给控制器4，触发控制器4通过扬声器9发出垃圾已经腐烂的语音提示。根据需要，所述控制器4也可持续控制并通过扬声器9发出垃圾已经腐烂的语音提示。

所述超声波探测仪8设置在垃圾桶1的上盖10的下面，所述上盖10的下面朝向垃圾桶1内部的垃圾装载空间。通过将一颗或者多颗超声波探测仪8安装在垃圾桶1的上盖10下面，通过超声波检测物体的距离来判断垃圾是否装满垃圾桶1。所述超声波探测仪8可以采用常见的超声波探测器，例如停车场管理系统中室内车位检测探头中使用的引导超声波探测器，也可以根据所应用的垃圾桶1的结构和尺寸以及成本需求进行定制。超声波探测器的工作原理是利用超声波发射，通过被测物体的反射、回波接收后的时差来测量被测距离的，是一种非接触式测量仪器。

所述超声波探测仪8将检测到的垃圾与上盖10之间的距离持续发送给控制器4，控制器4根据预先编制的程序进行运算判断是否达到预设的阈值并作出后续处理。当超声波探测仪8检测到的垃圾与上盖10之间的距离达到预设的阈值时，控制器4将相关信息通过移动网络40上传到智慧城市数据处理中心41或者手持设备42上安装的APP。智慧城市数据处理中心41或者手持设备42上安装的APP发出预警提示，让清理人员及时知道并进行处理。

当声控传感器7检测到声源信号时，所述声控传感器7采集声控数据并将数据信号发送给控制器4，触发控制器4通过扬声器9发出垃圾已经装满的语音提示。根据需要，所述控制器4也可持续控制并通过扬声器9发出垃圾已经装满的语音提示。

根据上述本发明一个实施例的具有装满预警功能的垃圾桶装置及其方法，通过在垃圾桶内垃圾装满时，发出预警提示，让清理人员及时知道并进行处理。并能发出环境爱护友好语音提示，让每个来扔垃圾的人都能听到环境爱护的友好语音提示。对于乱扔垃圾给予提醒语音提示；通过垃圾桶的普通红外检测功能，进行语音提示，通过监控红外探测，在规定的时间间隔及时拍下移动画面并存储到后台。

将垃圾桶及周围环境纳入智慧城市后台管理，垃圾桶及周围的环境数据通过3G网络上传到后台系统，便于建设智慧城市管理。

本发明通过垃圾状态的预警处理技术手段，提供了一种新型的智能化的垃圾桶，来解决现有技术中存在的问题，同时提高了垃圾桶的使用效率，节约了清理垃圾的人力、物力和财力。确保垃圾桶的状态及周围环境在预设的范围之内，具有非常重大的意义。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本发明并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本发明技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本发明，并且应该包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，其特征在于，包括垃圾桶（1）和设置在垃圾桶（1）上的太阳能板（2）、带有红外探测仪监控器（3）、控制器（4）、蓄电池（5）、声控传感器（7）、超声波探测仪（8）及扬声器（9），所述太阳能板（2）分别与蓄电池（5）和控制器（4）连接，所述带有红外探测仪监控器（3）、声控传感器（7）、超声波探测仪（8）及扬声器（9）分别与控制器（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，其特征在于，所述控制器（4）设有无线传输模块（44），控制器（4）通过无线传输模块（44）与移动网络（40）无线连接，并通过移动网络（40）与智慧城市数据处理中心（41）的服务器或者手持设备（42）上安装的APP无线连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，其特征在于，所述太阳能板（2）、带有红外探测仪监控器（3）、控制器（4）、蓄电池（5）、声控传感器（7）、超声波探测仪（8）和扬声器（9）均固定设置在所述垃圾桶（1）上。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，其特征在于，所述太阳能板（2）设置在垃圾桶（1）的上盖（10）上或者内嵌在垃圾桶（1）的上盖（10）里面，太阳能板（2）内嵌在垃圾桶（1）的上盖（10）里面时，所述上盖（10）位于电池板采光面上方的盖板为透明盖板。

5.根据权利要求1或2所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，其特征在于，所述带有红外探测仪监控器（3）包括红外探测仪（31）、摄像头（32）和监控处理器（33），所述红外探测仪（31）和摄像头（32）分别与监控处理器（33）连接，监控处理器（33）与控制器（4）连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置，其特征在于，所述超声波探测仪（8）设置在垃圾桶（1）的上盖（10）的下面，所述上盖（10）的下面朝向垃圾桶（1）内部的垃圾装载空间。

7.一种上述具有装满预警功能的垃圾桶装置使用方法，其特征在于，所述超声波探测仪（8）将检测到的垃圾与上盖（10）之间的距离持续发送给控制器（4），控制器（4）根据预先编制的程序进行运算判断是否达到预设的阈值并作出后续处理。

8.根据权利要求7所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置使用方法，其特征在于，当超声波探测仪（8）检测到的垃圾与上盖（10）之间的距离达到预设的阈值时，控制器（4）将相关信息通过移动网络（40）上传到智慧城市数据处理中心（41）或者手持设备（42）上安装的APP，智慧城市数据处理中心（41）或者手持设备（42）上安装的APP发出预警提示，让清理人员及时知道并进行处理。

9.根据权利要求8所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置使用方法，其特征在于，所述控制器（4）控制并通过扬声器（9）发出垃圾已经装满的语音提示。

10.根据权利要求8所述的一种具有装满预警功能的垃圾桶装置使用方法，其特征在于，当声控传感器（7）检测到声源信号时，所述声控传感器（7）采集声控数据并将数据信号发送给控制器（4），触发控制器（4）通过扬声器（9）发出垃圾已经装满的语音提示。